Химическое соединение
Метабисульфит натрия или пиросульфит натрия (орфография ИЮПАК; Br. E. sodium metabisulphite или sodium pyrosulphite ) — неорганическое соединение с химической формулой Na 2 S 2 O 5 . Вещество иногда называют динатриевым метабисульфитом. Он используется как дезинфицирующее средство , антиоксидант и консервант . [2] При растворении в воде образует бисульфит натрия .
Подготовка
Метабисульфит натрия может быть получен путем обработки раствора гидроксида натрия диоксидом серы . [3] При проведении реакции в теплой воде Na 2 SO 3 сначала выпадает в осадок в виде желтого твердого вещества. При большем количестве SO 2 твердое вещество растворяется, давая дисульфит, который кристаллизуется при охлаждении. [4]
- SO 2 + 2 NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O
- SO 2 + Na 2 SO 3 → Na 2 S 2 O 5
что дает остаток бесцветного твердого вещества Na 2 S 2 O 5 .
Химическая структура
Анион метабисульфита состоит из группы SO 2 , связанной с группой SO 3 , с отрицательным зарядом, более локализованным на конце SO 3 . Длина связи S–S составляет 2,22 Å, а расстояния S–O «тионата» и «тионита» составляют 1,46 и 1,50 Å соответственно. [5]
Реактивность
При растворении в воде образуется бисульфит:
- Na 2 S 2 O 5 + H 2 O → 2 Na + + 2 HSO 3 −
Использует
Метабисульфит натрия и калия имеет много основных и нишевых применений. Он широко используется для консервирования продуктов питания и напитков .
- Метабисульфит натрия добавляется в качестве вспомогательного вещества к препаратам, содержащим адреналин ( эпинефрин ), чтобы предотвратить окисление адреналина. [6] Например, его добавляют в комбинированные лекарственные препараты, содержащие местный анестетик и адреналин, [6] и в состав автоинъекторов с адреналином , таких как EpiPen. [7] Это продлевает срок годности состава, [6] хотя метабисульфит натрия реагирует с адреналином, вызывая его деградацию и образование сульфоната адреналина. [8]
- В сочетании с гидросульфитом натрия используется как средство для удаления пятен ржавчины [9]
- Используется в фотографии. [10]
- Концентрированный метабисульфит натрия может быть использован для удаления пней деревьев . Некоторые марки содержат 98% метабисульфита натрия и вызывают деградацию лигнина в пнях, облегчая удаление. [11]
- Он также используется в качестве вспомогательного вещества в некоторых таблетках , таких как парацетамол .
- Очень важным аспектом этого вещества, связанным со здоровьем, является то, что его можно добавлять в мазок крови при тестировании на серповидноклеточную анемию (и другие подобные формы мутации гемоглобина ). Вещество заставляет мертвые клетки становиться серповидными (через сложную полимеризацию ), тем самым подтверждая заболевание.
- Используется как отбеливатель при производстве кокосовых сливок.
- Он (или жидкий SO2 ) обычно используется в качестве противомикробного средства и антиоксиданта в виноделии; в США на этикетке бутилированного вина указывается его использование: «Содержит сульфиты».
- Он используется в качестве восстановителя для разрушения сульфидных связей в севших предметах одежды из натуральных волокон, что позволяет изделию вернуться к своей первоначальной форме после стирки.
- Он используется в качестве источника SO2 ( в смеси с воздухом или кислородом) для разрушения цианида в промышленных процессах цианирования золота .
- Используется в качестве источника SO2 ( в смеси с воздухом или кислородом) для осаждения элементарного золота в хлорозолотых (царской водке) растворах.
- Используется в водоочистной промышленности для нейтрализации остаточного хлора.
- Используется при тонировании образцов металлов на основе железа для микроструктурного анализа. [12] [13]
- Он используется в качестве фунгицида для предотвращения появления микробов и плесени во время транспортировки потребительских товаров, таких как обувь и одежда. Пластиковые наклейки и упаковка (например, Micro-Pak ™ ), содержащие безводный твердый активный ингредиент метабисульфит натрия, добавляются перед транспортировкой. Устройства поглощают влагу из атмосферы во время транспортировки и выделяют низкие уровни диоксида серы. [14]
- Используется для сохранения фруктов во время транспортировки. [15]
- Используется в качестве растворителя при извлечении крахмала из клубней, [16] фруктов, [17] и зерновых культур. [18] [19]
- Используется в качестве травильного агента для обработки мембран обратного осмоса высокого давления и нанофильтрации для опреснения воды в целях длительных периодов хранения между использованиями.
- Он используется для создания бисульфитного аддукта из кетонов, чтобы помочь в разделении кетонного продукта. Использование метабисульфита по сравнению с сульфитом также более энтропийно выгодно.
Безопасность
Метабисульфит натрия, несмотря на то, что он не горюч, разлагается при температуре 150 °C, выделяя токсичные газы при разложении. Он вызывает коррозию при растворении в воде. У некоторых людей, чувствительных к сульфиту, может возникнуть аллергическая реакция на метабисульфит натрия, иногда тяжелая, что приводит к требованиям маркировки для обеспечения безопасности пищевых продуктов. [20] В 2024 году он был назван «аллергеном года 2024» в Соединенных Штатах. [21]
Ссылки
- ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0566". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Барбера, Хосе Хименес; Мецгер, Адольф; Вольф, Манфред (2000). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a25_477. ISBN 3527306730.
- ^ Кэтрин Э. Хаускрофт; Алан Г. Шарп (2008). "Глава 16: Группа 16 элементов". Неорганическая химия, 3-е издание . Пирсон. стр. 520. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ Джонстон, ХФ (1946). «Сульфиты и пиросульфиты щелочных металлов». Неорганические синтезы . Т. 2. С. 162–167. doi :10.1002/9780470132333.ch49. ISBN 9780470132333.
- ^ KL Carter, TA Siddiquee, KL Murphy, DW Bennett "Удивительно неуловимая кристаллическая структура метабисульфита натрия" Acta Crystallogr. (2004). B60, 155–162. doi :10.1107/S0108768104003325
- ^ abc McGee, Douglas L. (2013). "Местная и топическая анестезия". В Roberts, James R.; Jerris, R. Hedges (ред.). Roberts and Hedges' Clinical Procedures in Emergency Medicine (6-е изд.). Elsevier/Saunders. стр. 519. ISBN 9781455748594.
- ^ Ниази, Сафараз К. (2009). Справочник по фармацевтическим производственным формулам. Том 6, Стерильные продукты (2-е изд.). Нью-Йорк: Informa Healthcare. стр. 410. ISBN 9781420081312.
- ^ Barnes, Andrew R. (2013). "Глава 48. Химическая стабильность в лекарственных формах". В Aulton, Michael E.; Taylor, Kevin MG (ред.). Aulton's Pharmaceutics: the design and manufacturing of medicines (4-е изд.). Churchill Livingstone/Elsevier. стр. 833. ISBN 9780702053931.
- ^ "Ингредиенты". Summit Brands . 31 октября 2019 г. Получено 25 апреля 2021 г.
- ^ Анчелл, Стив (2008). The darkroom Cookbook (3-е изд.). Амстердам: Focal Press. С. 193. ISBN 978-0240810553.
- ^ [1] [ мертвая ссылка ]
- ^ "Цветная металлография". 2011-05-04.
- ^ Джордж Ф. Вандер Вурт. "ТРАВЛЕНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙ". Asminternational.org . Архивировано из оригинала (PDF) 16 октября 2022 г. . Получено 24 января 2022 г. .
- ^ «Наклейки для усовершенствованной упаковки Micro-Pak» (PDF) . 2020-05-05.
- ^ Sivakumar, D.; Korsten, L. (2020-05-05). "15 - Litchi (Litchi chinensis Sonn.)". Послеуборочная биология и технология тропических и субтропических фруктов . Серия Woodhead Publishing по пищевой науке, технологии и питанию. Woodhead. стр. 361–409e. doi :10.1533/9780857092885.361. ISBN 9781845697358.
- ^ Manek, Rahul V.; Builders, Philip F.; Kolling, William M.; Emeje, Martins; Kunle, Olobayo O. (июнь 2012 г.). «Физико-химические и связующие свойства крахмала, полученного из Cyperus esculentus». AAPS PharmSciTech . 13 (2): 379–388. doi :10.1208/s12249-012-9761-z. ISSN 1530-9932. PMC 3364391 . PMID 22350737.
- ^ Наваб, Анджум; Алам, Фероз; Хак, Мухаммад Абдул; Хаснаин, Абид (2016). «Биоразлагаемая пленка из крахмала косточек манго: влияние пластификаторов на физические, барьерные и механические свойства». Крахмал - Stärke . 68 (9–10): 919–928. doi :10.1002/star.201500349. ISSN 1521-379X.
- ^ Nyakabau, Tatenda; Wokadala, Obiro Cuthbert; Emmambux, Mohammad Naushad (2013). «Влияние добавок для замачивания на извлечение крахмала tef и его качество». Starch - Stärke . 65 (9–10): 738–746. doi :10.1002/star.201200241. hdl : 2263/41924 . ISSN 1521-379X.
- ^ Парк, SH; Бин, SR; Уилсон, JD; Шобер, TJ (2006). «Быстрое выделение крахмала из сорго и других злаков с помощью ультразвука». Cereal Chemistry . 83 (6): 611–616. doi :10.1094/CC-83-0611. ISSN 1943-3638.
- ^ «Что такое чувствительность к сульфитам?».
- ^ «Сульфиты: аллерген года 2024».
Внешние ссылки
- Международная карта химической безопасности 1461
- Удивительно неуловимая кристаллическая структура метабисульфита натрия
- CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям