stringtranslate.com

Тиосульфат

Тиосульфат ( рекомендуемое ИЮПАК написание ; иногда thiosulphate в британском английском) — оксианион серы с химической формулой S2O2−3. Тиосульфат также относится к соединениям, содержащим этот анион, которые являются солями тиосерной кислоты , такими как тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 и тиосульфат аммония (NH 4 ) 2 S 2 O 3 . Соли тиосульфата встречаются в природе. Тиосульфат быстро дехлорирует воду и используется для остановки отбеливания в бумажной промышленности. Соли тиосульфата в основном используются для окрашивания в текстиле и отбеливания натуральных веществ. [2]

Структура и связь

Тиосульфат тетраэдрический у центрального атома S. Ион тиосульфата имеет симметрию C 3v . Внешний атом серы имеет валентность 2, в то время как центральный атом серы имеет валентность 6. Атомы кислорода имеют валентность 2. Расстояние SS подходит для одинарной связи. Расстояния SO немного короче расстояний SO в сульфате.

Формирование

Тиосульфат-ион образуется в результате реакции сульфит -иона с элементарной серой и при неполном окислении сульфидов (например, окисление пирита). Тиосульфат натрия может быть образован путем диспропорционирования серы , растворяющейся в гидроксиде натрия (подобно фосфору ).

Реакции

Тетратионат- анион является окисленным производным тиосульфат-аниона.
Диаграмма Латимера для серы, одним из соединений которой является тиосульфат (+2)

Ионы тиосульфата реагируют с кислотами, образуя диоксид серы и различные серные кольца: [3]

8 С 2 О2−3+ 16 Н + → 8 SO 2 + S 8 + 8 Н 2 О

Эта реакция может быть использована для получения коллоидов серы и демонстрации рэлеевского рассеяния света в физике . Если белый свет падает снизу, то сбоку виден синий свет , а сверху — оранжевый , из - за тех же механизмов, которые окрашивают небо в полдень и в сумерках . [ требуется ссылка ]

Ионы тиосульфата реагируют с йодом, образуя ионы тетратионата :

2S2O​​2−3+ И2 → С4О​2−6+ 2 Я −

Эта реакция является ключевой для йодометрии . С бромом (X = Br) и хлором (X = Cl) ионы тиосульфата окисляются до ионов сульфата :

С 2 О2−3+ 4 X 2 + 5 H 2 O → 2 SO2−4+ 8 Х − + 10 Н +

Реакции с металлами и ионами металлов

Тиосульфат-ион широко образует разнообразные комплексы с переходными металлами . Эта реакционная способность связана с его ролью в серебряной фотографии .

Также отражая его сродство к металлам , ион тиосульфата быстро разъедает металлы в кислых условиях. Сталь и нержавеющая сталь особенно чувствительны к точечной коррозии, вызванной ионами тиосульфата. Молибден повышает устойчивость нержавеющей стали к точечной коррозии (AISI 316L hMo). В щелочных водных условиях и средней температуре (60 °C) углеродистая сталь и нержавеющая сталь (AISI 304L, 316L) не подвергаются воздействию, даже при высокой концентрации основания (30%w  KOH ), иона тиосульфата (10%w) и в присутствии иона фторида (5%w  KF ). [ необходима цитата ]

В эпоху фотографии на основе серебра соли тиосульфата потреблялись в больших масштабах в качестве реагента-«фиксатора». Это применение использует способность иона тиосульфата растворять галогениды серебра . Тиосульфат натрия , обычно называемый гипо (от «гипосульфит»), широко использовался в фотографии для фиксации черно-белых негативов и отпечатков после стадии проявления; современные «быстрые» фиксажи используют тиосульфат аммония в качестве фиксирующей соли, поскольку он действует в три-четыре раза быстрее. [4]

Соли тиосульфата использовались для извлечения или выщелачивания золота и серебра из руд как менее токсичная альтернатива цианид- иону. [2]

Биохимия

Фермент роданаза (тиосульфатсульфотрансфераза) катализирует детоксикацию цианид -иона тиосульфат-ионом, превращая их в тиоцианат- ион и сульфит -ион:

CN − + S 2 O2−3 → ССН − + СО2−3

Тиосульфат натрия рассматривался как эмпирическое лечение отравления цианидом, наряду с гидроксокобаламином . Он наиболее эффективен в догоспитальных условиях, поскольку для устранения быстрой внутриклеточной гипоксии, вызванной угнетением клеточного дыхания , в комплексе IV , необходимо немедленное введение препарата персоналом скорой помощи . [5] [6] [7] [8]

Он активирует тиосульфатсульфотрансферазу ( TST ) в митохондриях. TST связан с защитой от ожирения и диабета II типа (инсулинорезистентного) . [9] [10]

Тиосульфат также может работать как донор электронов для роста бактерий, окисляющих серу , таких как Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum . Эти бактерии используют электроны из тиосульфата (и других источников) и углерод из углекислого газа для синтеза углеродных соединений через обратный цикл Кребса . [11]

Некоторые бактерии могут метаболизировать тиосульфаты. [12]

Минералы

Тиосульфат - ион является компонентом очень редкого минерала сидпитерсита Pb4 ( S2O3 ) O2 ( OH) 2 . [13] Присутствие этого аниона в минерале баженовите оспаривалось. [14]

Номенклатура

Тиосульфат — общепринятое название, которое используется почти всегда.

Название функциональной замены по ИЮПАК — сульфотиоат ; название систематической добавки по ИЮПАК — триоксидосульфидосульфат(2−) или триоксидо-1 κ 3 O -дисульфат( S — S )(2−) . [1]

Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты , например, O,S-диметилтиосульфат CH 3 −O−S(=O) 2 −S−CH 3 . Такие виды редки.

Ссылки

  1. ^ ab Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии (рекомендации ИЮПАК 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC – IUPAC . ISBN  0-85404-438-8 . стр. 139,329. Электронная версия.
  2. ^ ab Barberá, JJ; Metzger, A.; Wolf, M. (2000-06-15). "Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi :10.1002/14356007.a25_477. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ^ Штеудель, Ральф (1982). "Гомоциклические молекулы серы". Неорганические кольцевые системы . Темы в современной химии. Том 102. С. 149–176. doi :10.1007/3-540-11345-2_10. ISBN 978-3-540-11345-4.
  4. ^ Sowerby, ALM, ред. (1961). Словарь фотографии: справочник для любителей и профессиональных фотографов (19-е изд.). Лондон: Illife Books Ltd.[ нужна страница ]
  5. ^ Холл, Алан Х.; Дарт, Ричард; Богдан, Грегори (2007). «Тиосульфат натрия или гидроксокобаламин для эмпирического лечения отравления цианидом?». Annals of Emergency Medicine . 49 (6): 806–13. doi :10.1016/j.annemergmed.2006.09.021. PMID  17098327.
  6. ^ Хамель, Дж. (2011). «Обзор острого отравления цианидом с обновлением лечения» (PDF) . Critical Care Nurse . 31 (1): 72–81, quiz 82. doi :10.4037/ccn2011799. PMID  21285466. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-06-12 . Получено 2014-08-18 .
  7. ^ Шеперд, Г.; Велес, Л. И (2008). «Роль гидроксокобаламина при остром отравлении цианидом». Annals of Pharmacotherapy . 42 (5): 661–9. doi :10.1345/aph.1K559. PMID  18397973. S2CID  24097516.
  8. ^ Майлз, Брайант (24 февраля 2003 г.). «Ингибиторы и разобщители» (PDF) . Техасский университет A&M . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 25 ноября 2015 г. .
  9. ^ Stylianou, IM; et al. (2005). «Анализ экспрессии генов микроматрицы QTL ожирения Fob3b идентифицирует позиционный ген-кандидат Sqle и нарушенные пути холестерина и гликолиза». Physiological Genomics . 20 (3): 224–232. CiteSeerX 10.1.1.520.5898 . doi :10.1152/physiolgenomics.00183.2004. PMID  15598878. 
  10. ^ Мортон, Н. М.; Белтрам, Дж.; Картер, Р. Н.; и др. (2016). «Генетическая идентификация тиосульфатсульфотрансферазы как антидиабетической мишени, экспрессируемой в адипоцитах, у мышей, отобранных по худобе». Nature Medicine . 22 (7): 771–779. doi :10.1038/nm.4115. PMC 5524189 . PMID  27270587. 
  11. ^ Бьюкенен, Боб Б.; Арнон, Дэниел И. (1990-04-01). «Обратный цикл КРЕБСа в фотосинтезе: наконец-то консенсус». Photosynthesis Research . 24 (1): 47–53. Bibcode : 1990PhoRe..24...47B. doi : 10.1007/BF00032643. ISSN  1573-5079. PMID  24419764. S2CID  2753977.
  12. ^ C.Michael Hogan. 2011. Sulfur. Encyclopedia of Earth, ред. A.Jorgensen и CJCleveland, Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия
  13. ^ handbookofmineralogy.org, Mineral Handbook, цитируя Roberts, AC; Cooper, MA; Hawthorne, FC; Stanley, CJ; Key, CL; Jambor, JL (1999). "Сидпиетерсит, Pb 4 (S 6+ O 3 S 2- )O 2 (OH) 2 , новый тиосульфатсодержащий минеральный вид из Цумеха, Намибия". Канадский минералог . 37 : 1269-1273.и Купер, MA; Хоуторн, FC ( 1999) . "Структура и топология сидпитерсита,Pb4 ( S6 + O3S2- ) O2 (OH) 2 ". Канадский минералог . 37 : 1275-1283.
  14. ^ Бинди, Лука; Бонацци, Паола; Дей, Луиджи; Цоппи, Анджела (2005). «Действительно ли структура баженовита содержит тиосульфатную группу? Структурное и спектроскопическое исследование образца из типовой местности». American Mineralogist . 90 (10): 1556–1562. Bibcode :2005AmMin..90.1556B. doi :10.2138/am.2005.1781. S2CID  59941277.

Внешние ссылки