Дитионит натрия - Sodium dithionite

Сюда перенаправляется «гидросульфит натрия». Для гидросульфита натрия (NaHSO₃), иногда ошибочно называемый гидросульфитом натрия, см. Бисульфит натрия.

Не путать с Дитионат натрия.

Дитионит натрия

Имена
Другие имена D-Ox Гидролин Редуктон Гидросульфит натрия Сульфоксилат натрия Сульфоксилат Ватролит Виртекс L
Идентификаторы
Количество CAS	7775-14-6 Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 66870 N
ChemSpider	22897
ECHA InfoCard	100.028.991
Номер ЕС	231-890-0
PubChem CID	24489
Номер RTECS	JP2100000
UNII	2К5Б8Ф6ЭС1 Y
Номер ООН	1384
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID9029697
ИнЧИ InChI = 1S / 2Na.H2O4S2 / c ;; 1-5 (2) 6 (3) 4 / ч ;; (H, 1,2) (H, 3,4) / q2 * + 1; / p-2 Ключ: JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L
Улыбки [O-] S (= O) S (= O) [O -]. [Na +]. [Na +]
Свойства
Химическая формула	Na2S2О4
Молярная масса	174,107 г / моль (безводный) 210,146 г / моль (дигидрат)
Внешность	от белого до сероватого кристаллического порошка хлопья светло-лимонного цвета
Запах	слабый запах серы
Плотность	2,38 г / см^3 (безводный) 1,58 г / см^3 (дигидрат)
Температура плавления	52 ° С (126 ° F, 325 К)
Точка кипения	Разлагается
Растворимость в воде	18,2 г / 100 мл (безводный, 20 ° C) 21,9 г / 100 мл (дигидрат, 20 ° C)
Растворимость	слабо растворим в алкоголь
Опасности
Классификация ЕС (DSD) (устарело)	Вредно (Xn)
R-фразы (устарело)	R7, R22, R31
S-фразы (устарело)	(S2), S7 / 8, S26, S28, S43
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 2 1
точка возгорания	100 ° С (212 ° F, 373 К)
Самовоспламенение температура	200 ° С (392 ° F, 473 К)
Родственные соединения
Другой анионы	Сульфит натрия Сульфат натрия
Родственные соединения	Тиосульфат натрия Бисульфит натрия Метабисульфит натрия Бисульфат натрия
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить (что YN ?)
Ссылки на инфобоксы

Дитионит натрия (также известен как гидросульфит натрия) белый кристаллический пудра со слабым сернистый запах. Хотя это является стабильный в отсутствие воздуха это разлагается в горячем воды И в кислота решения.

Структура

Рамановская спектроскопия и исследования дифракции рентгеновских лучей на монокристаллах показывают, что геометрия дитионит-аниона гибкая. Дианион дитионита имеет C
₂ симметрия, с почти затменным углом кручения 16 ° O-S-S-O. в обезвоженный форма (Na
₂S
₂О
₄· 2H
₂О), анион дитионита имеет более короткую длину связи S-S и бестактный Угол скручивания 56 ° O-S-S-O.^[1]

На слабую связь S-S указывает расстояние S-S, равное 239 пм. Поскольку эта связь хрупкая, дитионит-анион диссоциирует в растворе на [SO₂]⁻ анион-радикал, что было подтверждено Спектроскопия ЭПР. Также замечено, что ³⁵S подвергается быстрому обмену между S₂О₄²⁻ и так₂ в нейтральном или кислом растворе, что соответствует слабой связи S-S в анионе.^[2]

Подготовка

Дитионит натрия получают промышленным способом восстановлением диоксид серы. Используются несколько методов, в том числе восстановление цинковым порошком, борогидрид натрия, и форматировать. В 1990 году было произведено около 300 000 тонн.^[3]

Свойства и реакции

Гидролиз

Дитионит натрия стабилен в сухом состоянии, но водные растворы портятся из-за следующей реакции:

2 ю.ш.₂О₄²⁻ + H₂O → S₂О₃²⁻ + 2 HSO₃⁻

Такое поведение согласуется с нестабильностью дитионовая кислота. Таким образом, растворы дитионита натрия нельзя хранить длительное время.^[2]

Безводный дитионит натрия разлагается до сульфат натрия и диоксид серы выше 90 ° C на воздухе. В отсутствие воздуха при температуре выше 150 ° C быстро разлагается до сульфит натрия, тиосульфат натрия, диоксид серы и следы серы.

Редокс-реакции

Дитионит натрия - восстановитель. При pH = 7 потенциал составляет -0,66 В относительно NHE. Редокс происходит с образованием сульфита:^[4]

S₂О₄^2- + 2 часа₂O → 2 HSO₃⁻ + 2 е⁻ + 2 часа⁺

Дитионит натрия реагирует с кислородом:

Na₂S₂О₄ + O₂ + H₂O → NaHSO₄ + NaHSO₃

Эти реакции демонстрируют сложное рН-зависимое равновесие с участием бисульфита, тиосульфата и диоксида серы.

С органическими карбонилами

В присутствии альдегидов дитионит натрия реагирует либо с образованием α-гидроксисульфинатов при комнатной температуре, либо с восстановлением альдегида до соответствующего спирта при температуре выше 85 ° C.^[5][6] Некоторые кетоны также восстанавливаются в аналогичных условиях.

Приложения

Промышленность

Это соединение является водорастворимым. поваренная соль, и может использоваться как Восстановитель в водный решения. Он используется как таковой в некоторых промышленных процессах окрашивания, в основном тех, которые включают серные красители и кубовые красители, где нерастворимый в воде краситель может быть превращен в водорастворимый щелочной металл соль (например, краситель индиго ).^[7] Восстановительные свойства дитионита натрия также устраняют избыток красителя, остаточного оксида и нежелательных пигментов, тем самым улучшая общее качество цвета.

Дитионит натрия также может использоваться для водоподготовки, газоочистки, очистки и отпарки. Его также можно использовать в промышленных процессах в качестве сульфирующего агента или источника ионов натрия. Помимо текстильной промышленности, этот состав используется в отраслях, связанных с кожей, продуктами питания, полимерами, фотографией и многими другими. Его широкое использование связано с его низкой токсичностью. LD₅₀ при 5 г / кг и, следовательно, его широкий спектр применения. Он также используется в качестве обесцвечивающего агента в органических реакциях.

Биологические науки

Дитионит натрия часто используется в физиология эксперименты как средство понижения решений ' окислительно-восстановительный потенциал (E^{о '} -0,66 В или ОНА при pH 7).^[8] Феррицианид калия в таких экспериментах обычно используется как окислитель (E^{о '} ~ 0,436 В при pH 7). Кроме того, дитионит натрия часто используется в химия почвы эксперименты по определению количества утюг что не включено в начальную силикатные минералы. Следовательно, железо, экстрагированное дитионитом натрия, также называют «свободным железом». Сильное сродство дитионит-иона к двух- и трехвалентным катионам металлов (M²⁺, М³⁺) позволяет повысить растворимость железа, поэтому дитионит является полезным хелатирующий агент.

Геонауки

Дитионит натрия использовался в химической повышенная нефтеотдача^{[нужна цитата ]} для стабилизации полиакриламидных полимеров от радикального разложения в присутствии железа. Он также использовался в экологических приложениях для распространения низкого E_час фронт в подповерхностном слое, чтобы уменьшить количество таких компонентов, как хром.

Фотография

Он используется в проявителе тумана Kodak FD-70. Это используется на втором этапе обработки черно-белых позитивных изображений для создания слайдов. Это часть Оборудование для проявки позитивных пленок Kodak Direct.^[9]

Главная

Основное применение дитионита натрия в домашних условиях - это средство для обесцвечивания белого белья, когда на него случайно попали пятна из-за того, что окрашенное белье попало в цикл стирки при высокой температуре. Обычно он выпускается в пакетиках по 5 грамм, называемых гидросульфит после устаревшего названия соли.

Лаборатория

Когда-то водные растворы дитионита натрия использовались для производства "Физера раствор »для удаления кислорода из газового потока.^[10] Пиритион может быть получен двухстадийным синтезом из 2-бромпиридин окислением до N-оксид с подходящим перкислота с последующим замена с использованием дитионита натрия для введения тиол функциональная группа.^[11]

Смотрите также

• Дитионит

использованная литература

1. Weinrach, J. B .; Meyer, D. R .; Guy, J. T .; Michalski, P.E .; Картер, К. Л .; Grubisha, D. S .; Беннетт, Д. В. (1992). «Структурное исследование дитионита натрия и его эфемерного дигидрата: новая конформация для иона дитионита». Журнал кристаллографических и спектроскопических исследований. 22 (3): 291–301. Дои:10.1007 / BF01199531. S2CID  97124638.
2. Кэтрин Э. Хаукрофт; Алан Г. Шарп (2008). «Глава 16: Группа 16 элементов». Неорганическая химия, 3-е издание. Пирсон. п. 520. ISBN  978-0-13-175553-6.
3. Хосе Хименес Барбера; Адольф Мецгер; Манфред Вольф (15 июня 2000 г.). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Интернет-библиотека Wiley. Дои:10.1002 / 14356007.a25_477. ISBN  978-3527306732.
4. Мэйхью, С. Г. (2008). «Редокс-потенциал дитионита и SO-2 от равновесных реакций с флаводоксинами, метилвиологеном и водородом плюс гидрогеназа». Европейский журнал биохимии. 85 (2): 535–547. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1978.tb12269.x. PMID  648533.
5. J. Org. Chem., 1980, 45 (21), стр. 4126–4129, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01309a011
6. «Альдегидсульфоксилатные системные фунгициды». google.com. В архиве из оригинала 27 апреля 2018 г.. Получено 27 апреля 2018.
7. Божич, Мойца; Кокол, Ваня (2008). «Экологические альтернативы восстановительным и окислительным процессам при окрашивании чановыми и серными красителями». Красители и пигменты. 76 (2): 299–309. Дои:10.1016 / j.dyepig.2006.05.041.
8. МЭЙХЬЮ, Стивен Г. (1978). «Редокс-потенциал дитионита и SO-2 от равновесных реакций с флаводоксинами, метилвиологеном и водородом плюс гидрогеназа». Европейский журнал биохимии. 85 (2): 535–547. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1978.tb12269.x. ISSN  0014-2956. PMID  648533.
9. "Kodak Direct Positive Film 5246" (PDF). 125px.com. Кодак. Получено 6 ноября 2019.
10. Кеннет Л. Уильямсон «Восстановление индиго: гидросульфит натрия как восстанавливающий агент» J. Chem. Образов., 1989, том 66, с. 359. Дои:10.1021 / ed066p359.2
11. Рыцарь, Дэвид В .; Хартунг, Йенс (15 сентября 2006 г.). «1-гидроксипиридин-2 (1H) -тион». 1-гидроксипиридин-2 (1ЧАС) -тион. Энциклопедия реагентов для органического синтеза. Джон Уайли и сыновья. Дои:10.1002 / 047084289X.rh067.pub2. ISBN  978-0471936237.

внешние ссылки

• Дитионит натрия - ipcs inchem^[1]

1. «Дитионит натрия - ipcs inchem» (PDF). www.inchem.org. Берлильн, Германия. 2004 г.. Получено 15 июн 2018.