Szervetlen tioszulfátok

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. január 31-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

A tioszulfátok a tiokénsav H 2 S 2 O 3 sói és észterei . A tioszulfátok instabilak, ezért a természetben nem fordulnak elő. A legszélesebb körben használt nátrium- tioszulfát és ammónium-tioszulfát .

A felfedezés és a feltárás története

A szerves tioszulfátokat Hans Bunte német kémikus vizsgálta 1872 - ben [1] doktori disszertációjában.

Épület

A tioszulfát ion szerkezetében hasonló a szulfát ionhoz. A [SO 3 S] 2− tetraéderben az S–S kötés (1,97 Å) hosszabb, mint az S–O kötés (1,48 Å).

Fizikai tulajdonságok

Vízben való oldhatóság (g/100 g):

K 2 S 2 O 3 200,1 (35 °C), 233,4 (56 °C)
(NH 4 ) 2 S 2 O 3 173 (20 ° C)
MgS 2 O 3 49,8 (20 °C)
CaS 2 O 3 42,9 (10 °C)
SrS 2 O 3 15,3 (10 °C)
BaS 2 O 3 0,2 (0 °C)
Tl 2 S 2 O 3 0,18 (25 °C)
PbS 2 O 3 0,02 (18 °C)

Kristályos hidrátokat képeznek , hevítéskor olvadás következik be , ami a tioszulfátok feloldódása a kristályvízben.

K 2 S 2 O 3 5H 2 O - olvadáspont: 35,0 ° C
K 2 S 2 O 3 3H 2 O - olvadáspont: 56,1 °C
K 2 S 2 O 3 H 2 O - olvadáspont 78,3 °C, sűrűség 2,590 g / cm³
MgS 2 O 3 6H 2 O - olvadáspont 82 °C felett, sűrűsége 1,818 g / cm³
CaS 2 O 3 6H 2 O - olvadáspont 40 °C felett, sűrűség 1,872 g / cm³

Getting

A tioszulfátokat szulfitoldatoknak hidrogén-szulfiddal való reagáltatásával állítják elő :

{\ce {4 HSO3^- + 2 HS^- -> 3 S2O3^2- + 3 H2O))

Kénes szulfitoldatok forralásakor :

{\ce {Na2SO3 + S -> Na2S2O3}}

Ha a poliszulfidokat légköri oxigénnel oxidálják:

{\ce {2 Na2S2 + 3 O2 -> 2 Na2S2O3))

{\ce {2 Na2S5 + 3 O2 -> 2 Na2S2O3 + 6 S))

Kémiai tulajdonságok

A tiokénsav H 2 S 2 O 3 víz jelenlétében bomlik:

{\ce {H2S2O3 -> S + SO2 + H2O))

ezért vizes oldatból való izolálása lehetetlen. A szabad tiokénsavat úgy nyerhetjük ki, hogy klórszulfonsavat hidrogén-szulfiddal reagáltatunk alacsony hőmérsékleten:

{\ce {HSO3Cl + H2S -> H2S2O3 + HCl))

0 °C felett a szabad tiokénsav a fenti reakció szerint visszafordíthatatlanul bomlik.

A -2 oxidációs állapotú kén jelenléte miatt a tioszulfát ion redukáló tulajdonságokkal rendelkezik. A gyenge oxidálószerek (I 2 , Fe 3+ ) tioszulfátok tetrationátokká oxidálódnak :

{\ce {2 S2O3^2- + 2 Fe^3+ -> S4O6^2- + 2 Fe^2+))

{\ce {2 S2O3^2- + I2 -> S4O6^2- + 2 I^-))

Az erősebb oxidálószerek a tioszulfátokat szulfátokká oxidálják :

{\ce {S2O3^2- + 4 Cl2 + 5 H2O -> 2 SO4^2- + 8 Cl^- + 10 H^+))

Az erős redukálószerek a tioszulfát iont szulfiddá redukálják , például:

{\ce {3 S2O3^2- + 8 Al + 14 OH^- + 9 H2O -> 6 S^2- + 8[Al(OH)4]^-))

A tioszulfát ion erős komplexképző szer is:

{\ce {Ag^+ + 2 S2O3^2- -> [Ag(S2O3)2]^3-}}

Mivel a tioszulfát ion a -2 oxidációs állapotban lévő kénatomon keresztül a fémekkel koordinálódik, savas közegben a tioszulfát komplexek könnyen szulfidokká alakulnak:

{\ce {2 [Ag(S2O3)2]^{3-}{}+ 6 ​​​​H^+ -> Ag2S v + 3 S + 3 SO2 + H2SO4 + 2 H2O))

A savas környezetben különböző oxidációs állapotú kénatomok jelenléte miatt a tioszulfátok hajlamosak az arányos reakciókra :

{\ce {3 S2O3^2- + 2 H^+ -> S + SO2 + H2O))

Alkalmazás

A tioszulfátokat a következőkben használják:

Fényképészet

A nátrium-tioszulfát fényképezésben fixálóként történő alkalmazása a tioszulfát-ion azon képességén alapul, hogy a vízben oldhatatlan fényérzékeny ezüsthalogenideket oldható, nem fényérzékeny komplexekké alakítja át :

{\ce {AgHal + 2 S2O3^2- -> [Ag(S2O3)2]^{3-}{}+ Hal^-}}

A fixálókat hagyományosan semlegesre, savasra, barnítóra és gyorsra osztják .

A semleges fixálószer nátrium-tioszulfát vizes oldata (250 g/l). Az előhívóból az emulziós rétegben lévő előhívó anyagok hatásának gyorsabb leállítása érdekében, hogy elkerüljük a fátyol megjelenését a képen, a rögzítést általában enyhén savas környezetben végezzük . Savanyítószerként kénsavat és ecetsavat , valamint kálium- hidroszulfitot vagy metabiszulfitot (K 2 S 2 O 5 ) használnak .

Az emulziós réteg keményítésére barnító fixálókat használnak. A nátrium-tetraborát (bórax), a bórsav ( savanyítószerként egyidejűleg ), a kálium-króm vagy a káliumtimsó és a formalin különböző kiszerelésekben használható cserzőszerként .

A komplexképződési reakció sebessége AgCl-ről AgI-re csökken, ezért ezüst-bromid és ezüst-jód fényképészeti anyagok használatakor ammónium-tioszulfát alapú gyorsrögzítőket használnak. A rögzítési folyamat felgyorsulása a köztes szakasznak köszönhető - az ezüst-ammónia komplex gyorsan fellépő képződése miatt:

{\ce {AgHal + 2 NH4^+ + 2 OH^- -> [Ag(NH3)2]^+ + 2 H2O + Hal^-))

Az ammónium-tioszulfát higroszkópossága miatt általában nátrium-tioszulfát és ammónium-klorid keverékét használják .

Kémia

Az analitikai kémiában a nátrium-tioszulfátot reagensként használják a jodometriában . Alkalmazása a tioszulfát ion jóddal tetrationáttá történő oxidációs reakcióján alapul :

{\ce {2 S2O3^{2-}+ I2 -> S4O6^{2-}{}+ 2 I^-}}

A nátrium-tioszulfát oldatok instabilak a levegőben lévő és vízben oldott szén-dioxiddal való kölcsönhatás miatt :

{\ce {S2O3^{2-}{}+ CO2 + H2O -> HSO3^- + S v + HCO3^-}}

és a légköri oxigén általi oxidáció miatt :

{\displaystyle {\ce {2 S2O3^{2-}{}+ O2 -> 2 S v + 2 SO4^{2-))))

és az oldatok tionos baktériumokkal való szennyeződése következtében , amelyek a tioszulfátokat szulfátokká oxidálják, és kemoszintézist hajtanak végre . Ezért a nátrium-tioszulfát-oldat elkészítése egy mintából nem praktikus. Általában hozzávetőleges koncentrációjú oldatot készítenek, és a pontos koncentrációt kálium-bikromát vagy jód oldattal történő titrálással állapítják meg .

A jodometriás titrálásnál a visszatitrálási módszert alkalmazzuk, azaz pontos koncentrációjú kálium-jodid oldat feleslegét adjuk hozzá, majd a kapott jódot nátrium-tioszulfát oldattal titráljuk.

Bányászat

A bányászatban a nátrium-tioszulfátot használják ezüst és arany kinyerésére ércekből és ásványokból a cianidos kilúgozás alternatívájaként .

A tioszulfátos kilúgozás folyamata az arany és az ezüst légköri oxigénnel történő oxidációján alapul, nátrium-tioszulfát jelenlétében (tioszulfátos kioldódás):

{\ce {4 Au + O2 + 8 S2O3^{2-}{}+ 4 H^+ -> 4 [Au(S2O3)2]^{3-}{}+ 2 H2O))

savas környezetben vagy kétértékű rézben :

{\ce {Au + 5 S2O3^{2-}{}+ [Cu(NH3)4]^{2+}-> [Au(S2O3)2]^{3-}{}+ 4 NH3 + [Cu(S2O3)3]^{5-}}}

lúgos környezetben (tioszulfát- ammónia kioldódás).

Hasonló folyamatok mennek végbe az ezüst kilúgozása során is.

Az ammónium-tioszulfátos kilúgozás előnyei a cianidos kilúgozáshoz képest, hogy nincs szükség erősen mérgező reagensekre, valamint a fémek teljesebb kivonása a nagy mennyiségű rezet és mangánt tartalmazó ércekből . A tioszulfát-ammónia kilúgozás során ként és ammónium-szulfitot adnak a munkaoldathoz , ami lehetővé teszi az arany extrakcióját 50-95%-ig.

Textilipar

A textíliák klóros fehérítése után nátrium-tioszulfáttal kezelik, hogy eltávolítsák a klór nyomait és szilárdságot adnak:

{\ce {S2O3^{2-}{}+ 4 Cl2 + 5 H2O -> SO4^{2-}{}+ 8 Cl^- + 10 H^+))

Élelmiszeripar

Az élelmiszeriparban a nátrium-tioszulfátot élelmiszer-adalékanyagként használják E539 (savasságszabályozó).

Vegytisztítás

Textíliák és bőrtermékek vegytisztításánál nátrium-tioszulfátot használnak a halogén és vegyületeik (jód, klórvegyületek, bróm) okozta foltok eltávolítására.

Orvostudomány

Az orvostudományban a nátrium-tioszulfátot használják:

nehézfém - mérgezések ( higany , ólom , arzén ), cianidok , jód- és brómsók , gyógyszerek [2] mérgezéseinek ellenszereként , valamint alkoholos pszichózisban szenvedő betegek méregtelenítésére ;
allergiás betegségek , ízületi gyulladás és neuralgia kezelésére ;
bőrbetegségek ( rüh , pikkelysömör ) kezelésében.

Lásd még

Jegyzetek

↑ Stiftung Werner-von-Siemens-Ring||C. Az eredetiből archiválva : 2009. február 18.
↑ Yatsinyuk B. B., Sentsov V. G., Dolgikh V. T. Hemodinamikai rendellenességek korrekciója nátrium-tioszulfáttal akut propranolol-mérgezés esetén // Az Ural Orvostudományi Közleménye. - 2011. - 1. szám (33) . - S. 112-114 .

Irodalom

Spiridonov F. M., Zlomanov V. P. 13.1 Tiokénsav és tioszulfátok // Kalkogén kémiája. Tanulmányi útmutató . - M. : MGU, 2000.
Pilipenko A. T., Pyatnitsky I. V. Jódometria // Analitikai kémia. - M .: Kémia, 1990. - S. 417-421. — 848 p. — ISBN 5-7245-0507-X .
Arens V. Zh. Ásványkitermelés geotechnológiai módszerei. - M . : Nedra, 1975. - T. 3. - S. 245-254. — 480 s.
Előhívott képek rögzítése .
Spiridonov F. M., Zlomanov V. P. Chemistry of chalcogens Archiválva : 2008. október 16., a Wayback Machine -nél .
Yu . Yu . Lurie . Az analitikai kémia kézikönyve. Moszkva: Kémia, 1979.
Pilipenko A. T., Pjatnyickij I. V. Analitikai kémia. M: Kémia, 1990.
Arens V. Zh. Ásványkitermelés geotechnológiai módszerei. - M.: Nedra, 1975.

Táplálék-kiegészítők

Élelmiszerfesték E1xx
Tartósítószerek E2xx
Antioxidánsok és savasságszabályozók E3xx
Stabilizátorok , sűrítők és emulgeálószerek E4xx
pH-szabályozók és csomósodásgátlók E5xx
Ízfokozók, illatanyagok E6xx
Antibiotikumok E7xx
Tartalék E8xx
Egyéb E9xx
További anyagok E1xxx ---- Egyéb : Viasz (E900-909)
Máz (E910-919)
Reclaimer (E920-929)
Csomagológáz (E930-949)
Cukorpótlók (E950-969)
Habosító (E990-999)