Тиосульфат ( написание, рекомендованное IUPAC ; иногда тиосульфат в британском английском) представляет собой оксианион серы с химической формулой S 2 O.2-3. Тиосульфат также относится к соединениям, содержащим этот анион, которые представляют собой соли тиосерной кислоты , например тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 . Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты. Приставка тио- указывает на то, что тиосульфат представляет собой сульфат , в котором один кислород заменен серой . Тиосульфат имеет тетраэдрическую структуру у центрального атома S. Тиосульфатные соли встречаются в природе. Тиосульфат-ион имеет симметрию C 3v и образуется в результате определенных биохимических процессов. Он быстро дехлорирует воду и примечателен тем, что его используют для остановки отбеливания в бумажной промышленности. Тиосульфатные соли в основном используются при окраске текстиля и отбеливании натуральных веществ. [2]
Тиосульфат натрия , обычно называемый гипо (от «гипосульфита»), широко использовался в фотографии для фиксации черно-белых негативов и отпечатков после стадии проявления; современные «быстрые» фиксаторы используют тиосульфат аммония в качестве фиксирующей соли, поскольку он действует в три-четыре раза быстрее. [3] Некоторые бактерии могут метаболизировать тиосульфаты. [4]
Тиосульфат - ион образуется в результате реакции сульфит- иона с элементарной серой и в результате неполного окисления сульфидов (например, окисления пирита ). Тиосульфат натрия может быть образован диспропорционированием серы, растворяющейся в гидроксиде натрия (аналогично фосфору ).
Тиосульфат-ионы устойчивы только в нейтральных или щелочных растворах, но не в кислых растворах из-за диспропорционирования на сульфит- ионы и серу , при этом сульфит-ионы дегидратируются до диоксида серы :
Эту реакцию можно использовать для получения водной суспензии серы и демонстрации рэлеевского рассеяния света в физике . Если белый свет светит снизу, синий свет виден сбоку, а оранжевый свет сверху, благодаря тем же механизмам, которые окрашивают небо в полдень и в сумерках . [ нужна цитата ]
Тиосульфат-ионы реагируют с йодом с образованием тетратионат- ионов:
Эта реакция является ключевой для йодометрии . С бромом (X = Br) и хлором (X = Cl) тиосульфат-ионы окисляются до сульфат- ионов:
Тиосульфат-ион широко образует разнообразные комплексы с переходными металлами . В эпоху фотографии на основе серебра тиосульфат-ион широко использовался в качестве реагента-фиксатора. В этом приложении используется способность ионов тиосульфата растворять галогениды серебра . Тиосульфат-ион (как тиосульфат натрия ) также используется для извлечения или выщелачивания золота и серебра из руд в качестве менее токсичной альтернативы цианид- иону. [2]
Также отражая свое сродство к металлам , тиосульфат-ион 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 % по массе КОН ), тиосульфат-иона (10 % по массе) и в наличие фторид- иона (5% масс. KF ). [ нужна цитата ]
Тиосульфат-ион известен в очень редком минерале сидпиетерсите Pb 4 (S 2 O 3 )O 2 (OH) 2 . [5] Наличие этого аниона в минерале баженовите оспаривалось. [6]
Тиосульфат – приемлемое общее название (но используется почти всегда); функциональная замена, название IUPAC : сульфотиоат ; систематическое название добавки по ИЮПАК — триоксидосульфидосульфат(2-) или триоксидо-1 κ 3 O -дисульфат( S - S )(2-) . [1] Внешний атом серы имеет валентность 2, а центральный атом серы имеет валентность 6. Атомы кислорода имеют валентность 2.
Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты , например O,S-диметилтиосульфат CH 3 -O-S(=O) 2 -S-CH 3 . Такие виды редки.
Фермент роданаза (тиосульфатсульфаттрансфераза) катализирует детоксикацию цианид- ионов тиосульфат-ионом путем превращения их в тиоцианат- ион и сульфит- ион:
Тиосульфат натрия считается эмпирическим средством лечения отравления цианидами наряду с гидроксикобаламином . Он наиболее эффективен на догоспитальном этапе, поскольку необходимо немедленное введение персоналом скорой помощи для устранения быстрой внутриклеточной гипоксии, вызванной угнетением клеточного дыхания , в комплексе IV . [7] [8] [9] [10]
Он активирует тиосульфатсульфаттрансферазу ( TST ) в митохондриях. ТСТ связан с защитой от ожирения и диабета II типа (инсулинрезистентного) . [11] [12]
Тиосульфат может также 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 соединений углерода посредством обратного цикла Кребса . [13]