stringtranslate.com

Тиосульфат натрия

Тиосульфат натрия ( тиосульфат натрия ) представляет собой неорганическое соединение формулы Na 2 S 2 O 3 ·(H 2 O)(x) . Обычно он доступен в виде белого или бесцветного пентагидрата (x = 5). Это белое твердое вещество. который хорошо растворяется в воде. Соединение является восстановителем и лигандом , и эти свойства лежат в основе его применения. [2]

Использование

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

Медицинское использование

Тиосульфат натрия используется при лечении отравлений цианидами . [3] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [4] [5] Другие области применения включают местное лечение стригущего лишая и разноцветного лишая , [3] [6] и лечение некоторых побочных эффектов гемодиализа [7] и химиотерапии . [8] [9] В сентябре 2022 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило тиосульфат натрия под торговым названием Pedmark для снижения риска ототоксичности и потери слуха у младенцев, детей и подростков, больных раком, получающих химиотерапевтический препарат цисплатин. . [10] [11]

Обработка фотографий

В фотографии тиосульфат натрия известен как фиксаж и «гипо», от первоначального химического названия «гипосульфит соды». [12] Он растворяет галогениды серебра , например, AgBr , компоненты фотоэмульсий. Используется для обработки как пленки , так и фотобумаги . Для этого применения тиосульфат аммония обычно предпочтительнее тиосульфата натрия. [2] Способность тиосульфата растворять ионы серебра связана с его способностью растворять ионы золота, описанной ниже.

Нейтрализация хлорированной воды

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

При тестировании pH отбеливающих веществ тиосульфат натрия нейтрализует обесцвечивающее действие отбеливателя и позволяет проверять pH растворов отбеливателей с помощью жидких индикаторов. Соответствующая реакция аналогична реакции с йодом: тиосульфат восстанавливает гипохлорит ( активный ингредиент отбеливателя ) и при этом окисляется до сульфата. Полная реакция:

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

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

Состав

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

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

Производство

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

Эту соль также можно получить кипячением водного гидроксида натрия и серы согласно следующему уравнению. [14] [15] Однако не рекомендуется делать это за пределами лаборатории, так как 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°С 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 обычно разлагаются при обработке кислотами. Первоначальное протонирование происходит по сере. Когда протонирование проводят 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. В обычных условиях подкисление растворов избытка этой соли даже разбавленными кислотами приводит к полному разложению до серы , диоксида серы и воды : [13]

8 Na 2 S 2 O 3 + 16 HCl → 16 NaCl + S 8 + 8 SO 2 + 8 H 2 O

Координационная химия

Тиосульфат является мощным лигандом для ионов мягких металлов. Типичным комплексом является [Pd(S 2 O 3 ) 2 ( этилендиамин )] 2- , который содержит пару S-связанных тиосульфатных лигандов. Тиосульфат натрия и тиосульфат аммония были предложены в качестве альтернативных выщелачивателей цианиду для извлечения золота . [16] [2] Преимущества этого подхода заключаются в том, что (i) тиосульфат гораздо менее токсичен, чем цианид, и (ii) типы руд, устойчивые к цианированию золота (например, углеродистые руды или руды карлинского типа ), могут выщелачиваться тиосульфатом. . Некоторые проблемы этого альтернативного процесса включают высокий расход тиосульфата и отсутствие подходящей технологии восстановления, поскольку [Au(S 2 O 3 ) 2 ] 3- не адсорбируется на активированном угле , что является стандартным методом, используемым при добыче золота. цианирование для отделения золотого комплекса от рудного шлама. Однако был разработан электролитический процесс восстановления Au двухвалентной медью. [17]

Йодометрия

Некоторые аналитические процедуры используют окисляемость тиосульфат - аниона йодом . В результате реакции образуется тетратионат :

2 С 2 О2-3+ Я 2 → С 4 О2-6+ 2 я -

Благодаря количественному характеру этой реакции, а также тому, что Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O имеет превосходный 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 .

Этот конкретный вариант использования можно настроить для измерения содержания кислорода в воде посредством длинной серии реакций в тесте Винклера на растворенный кислород . Он также используется для оценки объемной концентрации некоторых соединений в растворе ( например, перекиси водорода ) и для оценки содержания хлора в коммерческих отбеливающих порошках и воде.

Органическая химия

Алкилирование тиосульфата натрия дает S -алкилтиосульфаты, которые называются солями Бунте . [18] Алкилтиосульфаты подвержены гидролизу с образованием тиола. Эту реакцию иллюстрирует один синтез 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[O 3 S 2 CH 2 CO 2 H] + H 2 O → HSCH 2 CO 2 H + NaHSO 4

Безопасность

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

Рекомендации

  1. ^ Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда.
  2. ^ abcdefgh Барбера Дж. Дж., Мецгер А., Вольф М. «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a25_477. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ аб Стюарт MC, Куимци М, Хилл SR, ред. (2009). Типовой формуляр ВОЗ 2008 . Всемирная организация здравоохранения. п. 66. HDL : 10665/44053 . ISBN 978-92-4-154765-9.
  4. ^ Модельный список основных лекарств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. 2019. HDL : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  5. ^ Примерный список основных лекарств Всемирной организации здравоохранения: 22-й список (2021 г.) . Женева: Всемирная организация здравоохранения. 2021. HDL : 10665/345533 . ВОЗ/MHP/HPS/EML/2021.02.
  6. ^ Sunenshine PJ, Шварц Р.А., Яннигер К.К. (2002). «Опоясывающий лишай разноцветный». Межд. Дж. Дерматол. 37 (9): 648–55. дои : 10.1046/j.1365-4362.1998.00441.x. PMID  9762812. S2CID  75657768.
  7. ^ Ауриемма М., Карбоне А., Ди Либерато Л. и др. (2011). «Лечение кожной кальцифилаксии тиосульфатом натрия: два описания случаев и обзор литературы». Являюсь. Дж. Клин. Дерматол. 12 (5): 339–46. дои : 10.2165/11587060-000000000-00000. PMID  21834598. S2CID  28366905.
  8. ↑ Оргель Э., Вильялуна Д., Крайло М.Д., Эсбеншаде А., Сунг Л., Фрейер Д.Р. (май 2022 г.). «Тиосульфат натрия для предотвращения потери слуха, вызванной цисплатином: обновленная информация о выживаемости по данным ACCL0431». «Ланцет». Онкология . 23 (5): 570–572. дои : 10.1016/S1470-2045(22)00155-3. ПМЦ 9635495 . ПМИД  35489339. 
  9. ^ Дики Д.Т., Ву Ю.Дж., Малдун Л.Л. и др. (2005). «Защита от токсичности, вызванной цисплатином, с помощью N -ацетилцистеина и тиосульфата натрия, оцененная на молекулярном, клеточном и in vivo уровнях». Дж. Фармакол. Эксп. Там. 314 (3): 1052–8. дои : 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 . Проверено 9 марта 2023 г.
  11. ^ «FDA одобряет тиосульфат натрия для снижения риска ототоксичности, связанной с цисплатином, у педиатрических пациентов с локализованными неметастатическими солидными опухолями» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . 20 сентября 2022 г. Проверено 9 марта 2023 г.
  12. ^ Гибсон CR (1908). Романтика современной фотографии, ее открытия и достижения. Seeley & Co., стр. 37. Гипосульфит-сода фиксатор Гершеля гипо.
  13. ^ ab Holleman AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 978-0-12-352651-9.
  14. ^ Гордин Х.М. (1913). Элементарная химия. Том. 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. ^ Эйлмор М.Г., Мьюир Д.М. (2001). «Тиосульфатное выщелачивание золота - обзор». Минеральное машиностроение . 14 (2): 135–174. дои : 10.1016/s0892-6875(00)00172-2.
  17. ^ Малусел, Виорел Александру. «ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА». Гугл Патенты . Проверено 10 января 2023 г.
  18. ^ Алонсо МЭ, Арагона Х (1978). «Синтез сульфидов при получении несимметричных диалкилдисульфидов: втор-бутилизопропилдисульфид». Орг. Синтез. 58 : 147. дои : 10.15227/orgsyn.058.0147. Значок бесплатного доступа
Викискладе есть медиафайлы по теме тиосульфата натрия .