stringtranslate.com

Тиосульфат натрия

Тиосульфат натрия ( тиосульфат натрия ) — неорганическое соединение с формулой Na2S2O3 ·( H2O ) x . Обычно он доступен в виде белого или бесцветного пентагидрата ( x= 5 ), который представляет собой белое твердое вещество , хорошо растворяющееся в воде. Соединение является восстановителем и лигандом , и эти свойства лежат в основе его применения. [2]

Использует

Тиосульфат натрия используется преимущественно в крашении . Он преобразует некоторые красители в их растворимые бесцветные «лейко» формы. Он также используется для отбеливания «шерсти, хлопка, шелка, ...мыла, клея, глины, песка, бокситов и... пищевых масел, пищевых жиров и желатина». [2]

Медицинское применение

Тиосульфат натрия используется при лечении отравления цианидом . [3] Он входит в список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [4] [5] Другие области применения включают местное лечение стригущего лишая и отрубевидного лишая , [3] [6] а также лечение некоторых побочных эффектов гемодиализа [7] и химиотерапии . [8] [9] В сентябре 2022 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрило тиосульфат натрия под торговым наименованием Pedmark для снижения риска ототоксичности и потери слуха у онкологических больных младенцев, детей и подростков, получающих химиотерапевтический препарат цисплатин . [10] [11]

Фотографическая обработка

В фотографии тиосульфат натрия используется как при обработке пленки , так и при обработке фотобумаги в качестве фиксатора , иногда его все еще называют «гипо» от первоначального химического названия, гипосульфит натрия. [12] Он растворяет галогениды серебра , например, AgBr , компоненты фотографических эмульсий. Тиосульфат аммония обычно предпочтительнее тиосульфата натрия для этого применения. [2]

Способность тиосульфата растворять ионы серебра связана с его способностью растворять ионы золота.

Нейтрализация хлорированной воды

Он используется для дехлорирования водопроводной воды, включая снижение уровня хлора для использования в аквариумах, бассейнах и спа (например, после суперхлорирования ), а также на водоочистных станциях для обработки отстоявшейся промывной воды перед сбросом в реки. [2] Реакция восстановления аналогична реакции восстановления йода.

При тестировании pH отбеливающих веществ тиосульфат натрия нейтрализует обесцвечивающее действие отбеливателя и позволяет тестировать pH отбеливающих растворов с помощью жидких индикаторов. Соответствующая реакция похожа на реакцию йода: тиосульфат восстанавливает гипохлорит ( активный ингредиент отбеливателя ) и при этом окисляется до сульфата. Полная реакция выглядит так:

4 NaClO + Na 2 S 2 O 3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na 2 SO 4 + H 2 O

Аналогично, тиосульфат натрия реагирует с бромом , удаляя свободный бром из раствора. Растворы тиосульфата натрия обычно используются в качестве меры предосторожности в химических лабораториях при работе с бромом и для безопасной утилизации брома, йода или других сильных окислителей.

Структура

Структура тиосульфата натрия по данным рентгеновской кристаллографии , показывающая тетраэдрический тиосульфат-анион, встроенный в сеть ионов натрия. Цветовой код: красный = O, желтый = S

Два полиморфа известны как пентагидрат. Безводная соль существует в нескольких полиморфах. [2] В твердом состоянии тиосульфат- анион имеет тетраэдрическую форму и теоретически получен путем замены одного из атомов кислорода атомом серы в сульфат- анионе. Расстояние SS указывает на одинарную связь, подразумевая, что терминальная сера удерживает значительный отрицательный заряд, а взаимодействия SO имеют более двойной характер связи.

Производство

Тиосульфат натрия получают путем окисления сульфита натрия серой . [2] Его также производят из отходов сульфида натрия при производстве серных красителей . [13]

Эту соль можно также получить путем кипячения водного раствора гидроксида натрия и серы по следующей формуле. [14] [15] Однако это не рекомендуется делать вне лаборатории, поскольку при неправильном обращении может возникнуть воздействие сероводорода .

6 NaOH + 4 S → 2 Na 2 S + Na 2 S 2 O 3 + 3 H 2 O

Основные реакции

При нагревании до 300 °C разлагается на сульфат натрия и полисульфид натрия :

4 Na 2 S 2 O 3 → 3 Na 2 SO 4 + Na 2 S 5

Соли тиосульфата характерно разлагаются при обработке кислотами. Начальное протонирование происходит при сере. При проведении протонирования в диэтиловом эфире при -78 °C можно получить H 2 S 2 O 3 ( тиосерную кислоту ). Это довольно сильная кислота с p K a s 0,6 и 1,7 для первой и второй диссоциации соответственно. При нормальных условиях подкисление растворов избытка этой соли даже разбавленными кислотами приводит к полному разложению на серу , диоксид серы и воду : [13]

8Na2S2O3 + 16HCl → 16NaCl + S8 + 8SO2 + 8H2O​​

Координационная химия

Тиосульфат образует комплексы с ионами переходных металлов . Одним из таких комплексов является [Au(S 2 O 3 ) 2 ] 3− .

Иодометрия

Некоторые аналитические процедуры используют окисляемость тиосульфат- аниона йодом . Реакция производит тетратионат :

2S2O​​2−3+ И2 → С4О​2−6+ 2 Я −

В связи с количественным характером этой реакции, а также потому, что Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O имеет отличный срок хранения, его используют в качестве титранта в йодометрии . Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O также является компонентом экспериментов с йодными часами .

Это конкретное использование может быть настроено для измерения содержания кислорода в воде с помощью длинной серии реакций в тесте Винклера для растворенного кислорода . Он также используется для оценки объемных концентраций определенных соединений в растворе ( например, перекиси водорода ) и для оценки содержания хлора в коммерческом отбеливающем порошке и воде.

Органическая химия

Алкилирование тиосульфата натрия дает S -алкилтиосульфаты, которые называются солями Бунте . [16] Алкилтиосульфаты подвержены гидролизу, что дает тиол. Эта реакция проиллюстрирована одним синтезом тиогликолевой кислоты :

ClCH 2 CO 2 H + Na 2 S 2 O 3 → Na[O 3 S 2 CH 2 CO 2 H] + NaCl
Na [ O3S2CH2CO2H ] + H2O → HSCH2CO2H + NaHSO4​​​​​​

Безопасность

Тиосульфат натрия малотоксичен. LDLo для кроликов составляет 4000 мг/кг. [2]

Ссылки

  1. ^ Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда и техники безопасности
  2. ^ abcdefg Barbera JJ, Metzger A, Wolf M (2012). "Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a25_477. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ^ ab Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR, ред. (2009). WHO Model Formulary 2008. Всемирная организация здравоохранения. стр. 66. hdl : 10665/44053 . ISBN 978-92-4-154765-9.
  4. ^ Примерный перечень основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й перечень 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. 2019. hdl : 10665/325771 . WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  5. ^ Примерный перечень основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 22-й перечень (2021 г.) . Женева: Всемирная организация здравоохранения. 2021. hdl : 10665/345533 . WHO/MHP/HPS/EML/2021.02.
  6. ^ Sunenshine PJ, Schwartz RA, Janniger CK (2002). «Опоясывающий лишай». Int. J. Dermatol. 37 (9): 648–55. doi :10.1046/j.1365-4362.1998.00441.x. PMID  9762812. S2CID  75657768.
  7. ^ Auriemma M, Carbone A, Di Liberato L и др. (2011). «Лечение кожной кальцифилаксии тиосульфатом натрия: два отчета о случаях и обзор литературы». Am. J. Clin. Dermatol. 12 (5): 339–46. doi :10.2165/11587060-000000000-00000. PMID  21834598. S2CID  28366905.
  8. ^ Orgel E, Villaluna D, Krailo MD, Esbenshade A, Sung L, Freyer DR (май 2022 г.). «Тиосульфат натрия для профилактики потери слуха, вызванной цисплатином: обновленная выживаемость из ACCL0431». The Lancet. Онкология . 23 (5): 570–572. doi :10.1016/S1470-2045(22)00155-3. PMC 9635495. PMID  35489339 . 
  9. ^ Dickey DT, Wu YJ, Muldoon LL и др. (2005). «Защита от токсичности, вызванной цисплатином, с помощью N -ацетилцистеина и тиосульфата натрия, оцененная на молекулярном, клеточном и in vivo уровнях». J. Pharmacol. Exp. Ther. 314 (3): 1052–8. doi :10.1124/jpet.105.087601. PMID  15951398. S2CID  11381393.
  10. ^ Уинстед, Эдвард (6 октября 2022 г.). «Тиосульфат натрия снижает потерю слуха у детей, больных раком». Национальный институт рака . Получено 9 марта 2023 г.
  11. ^ "FDA одобряет тиосульфат натрия для снижения риска ототоксичности, связанной с цисплатином у детей с локализованными неметастатическими солидными опухолями". Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . 20 сентября 2022 г. Получено 9 марта 2023 г.
  12. ^ Гибсон CR (1908). Романтика современной фотографии, ее открытие и достижения. Seeley & Co., стр. 37. фиксатор гершеля гипосульфит натрия.
  13. ^ ab Holleman AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
  14. ^ Гордин Х. М. (1913). Элементарная химия. Т. 1. Неорганическая химия. Чикаго: Medico-Dental Publishing Co. стр. 162 и 287–288.
  15. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  16. ^ Алонсо М.Е., Арагона Х. (1978). «Синтез сульфидов при получении несимметричных диалкилдисульфидов: втор-бутилизопропилдисульфид». Org. Synth. 58 : 147. doi : 10.15227/orgsyn.058.0147. Значок свободного доступа
На Викискладе есть медиафайлы по теме Тиосульфат натрия .