Formuły, właściwości i zastosowania kwasu hiposiarkowego

4598
Jonah Lester

Plik kwas podsiarkowy lub kwas ditionawy jest nieznany, nietrwały w czystej postaci, nie istnieje niezależnie i nie został wykryty w roztworze wodnym.

Teoretycznie byłby to stosunkowo słaby kwas, porównywalny z kwasem siarkowym, H2SO3. Znane są tylko jego sole, ditioniny, które są stabilnymi i silnymi reduktorami. Sól sodowa kwasu ditionowego to ditionian sodu.

  • Formuły
  kwas ditionowy anion ditioninowy ditionian sodu
Formuły H2S2O4 S2O42− Na2S2O4
  • CAS: 20196-46-7 Kwas podciśnieniowy (lub ditionowy)
  • CAS: 14844-07-6 kwas hiposiarawy (lub ditionous, jon)
  • CAS: 7775-14-6 ditionian sodu (sól sodowa kwasu ditionawego)

Struktura 2D

Kwas ditionowy
Ditionian sodu

Struktura 3D

Kwas ditionowy
Ditionit
Część struktury krystalicznej ditionianu sodu

Charakterystyka

Fizyczne i chemiczne właściwości

  kwas ditionowy anion ditioninowy ditionian sodu
Wygląd: . . Krystaliczny proszek o barwie białej do białawej
  . . Lekkie płatki cytrynowe
Zapach: . . Słaby zapach siarki
Waga molekularna: 130,132 g / mol 128,116 g / mol 174,096 g / mol
Temperatura wrzenia: . . Rozkłada się
Temperatura topnienia: . . 52 ° C
Gęstość: . . 2,38 g / cm3 (bezwodna)
Rozpuszczalność w wodzie . . 18,2 g / 100 ml (bezwodna, 20 ° C)

Kwas hiposiarawy to okso-kwas siarkowy o wzorze chemicznym H2S2O4.

Oksokwasy siarki to związki chemiczne zawierające siarkę, tlen i wodór. Jednak niektóre z nich znane są tylko z ich soli (np. Kwas podsiarkowy, ditionowy, disiarczkowy i siarkowy).

Wśród scharakteryzowanych cech strukturalnych oksokwasów mamy:

  • Siarka czworościenna skoordynowana z tlenem
  • Mostkowe i końcowe atomy tlenu
  • Terminalowe grupy peroxo
  • S = zaciski S.
  • Ciągi (-S-) n

Kwas siarkowy jest najbardziej znanym oksokwasem siarki i najważniejszym w przemyśle.

Anion ditioninowy ([S2O4] 2-) to oksoanion (jon o wzorze ogólnym AXOY z-) siarki formalnie pochodzący z kwasu ditionowego.

Jony ditionitu ulegają zarówno kwaśnej, jak i zasadowej hydrolizie do odpowiednio tiosiarczanu i wodorosiarczynu oraz siarczynu i siarczku:

Sól sodowa kwasu ditionawego to ditionian sodu (znany również jako podsiarczyn sodu).

Ditionin sodu jest białawym do jasnożółtego krystalicznym proszkiem o zapachu podobnym do dwutlenku siarki..

Samoistnie nagrzewa się w kontakcie z powietrzem i wilgocią. To ciepło może wystarczyć do zapalenia otaczających materiałów palnych..

W przypadku długotrwałego wystawienia na działanie ognia lub intensywnego ciepła, pojemniki z tym materiałem mogą gwałtownie pęknąć..

Jest stosowany jako środek redukujący i jako środek wybielający. Służy do wybielania masy papierniczej i barwienia. Służy również do redukcji grupy nitrowej do grupy aminowej w reakcjach organicznych..

Chociaż stabilny w większości warunków, rozkłada się w gorącej wodzie i roztworach kwasów.

Można go otrzymać z wodorosiarczynu sodu w następującej reakcji:

2 NaHSO3 + Zn → Na2S2O4 + Zn (OH) ²

Reakcje powietrza i wody

Ditionian sodu to palne ciało stałe, które w kontakcie z wodą lub parą wodną powoli rozkłada się, tworząc tiosiarczany i wodorosiarczyny..

Ta reakcja wytwarza ciepło, które może dodatkowo przyspieszyć reakcję lub spowodować spalenie otaczających materiałów. Jeśli mieszanina jest zamknięta, reakcja rozkładu może skutkować zwiększeniem ciśnienia w pojemniku, które może gwałtownie pęknąć. Pozostając w powietrzu, powoli utlenia się, wytwarzając toksyczny dwutlenek siarki.

Niebezpieczeństwo pożaru

Ditionian sodu jest materiałem łatwopalnym i palnym. Może zapalić się w kontakcie z wilgotnym powietrzem lub wilgocią. Może szybko się palić z efektem flary. Może reagować energicznie lub wybuchowo w kontakcie z wodą.

Może rozkładać się wybuchowo po ogrzaniu lub w kontakcie z ogniem. Po ugaszeniu ognia można go ponownie zapalić. Wyciek może stworzyć zagrożenie pożarem lub wybuchem. Kontenery mogą wybuchnąć po podgrzaniu.

Zagrożenie dla zdrowia

W kontakcie z ogniem ditionian sodu wydziela drażniące, żrące i / lub toksyczne gazy. Wdychanie produktów rozkładu może spowodować poważne obrażenia lub śmierć. Kontakt z substancją może spowodować poważne oparzenia skóry i oczu. Wyciek z urządzeń przeciwpożarowych może powodować zanieczyszczenie.

Aplikacje

Jon ditionianowy jest używany, często w połączeniu ze środkiem kompleksującym (np. Kwasem cytrynowym), do redukcji tlenowodorotlenku żelaza (III) do rozpuszczalnych związków żelaza (II) i usuwania amorficznych faz mineralnych zawierających żelazo (III) w analizie gleby (ekstrakcja selektywna ).

Ditionin zwiększa rozpuszczalność żelaza. Dzięki silnemu powinowactwu jonu ditioninowego do dwuwartościowych i trójwartościowych kationów metali stosowany jest jako środek chelatujący..

W wyniku rozkładu ditionitu powstają zredukowane rodzaje siarki, które mogą być bardzo agresywne dla korozji stali i stali nierdzewnej..

Wśród zastosowań ditionianu sodu mamy: 

W przemyśle

Ten związek jest solą rozpuszczalną w wodzie i może być stosowany jako środek redukujący w roztworach wodnych. Jest stosowany jako taki w niektórych przemysłowych procesach barwienia, głównie tych, w których stosuje się barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, w których nierozpuszczalny w wodzie barwnik można zredukować do rozpuszczalnej w wodzie soli metalu alkalicznego (na przykład barwnika indygo).

Właściwości redukujące ditionianu sodu usuwają również nadmiar barwnika, resztkowy tlenek i niepożądane pigmenty, poprawiając w ten sposób ogólną jakość koloru..

Ditionian sodu może być również stosowany do uzdatniania wody, oczyszczania gazów, oczyszczania i ekstrakcji. Może być również stosowany w procesach przemysłowych jako środek sulfonujący lub źródło jonów sodu.

Oprócz przemysłu tekstylnego związek ten znajduje zastosowanie w branżach związanych ze skórą, żywnością, polimerami, fotografią i wielu innych. Stosowany również jako środek wybielający w reakcjach organicznych.

W naukach biologicznych 

Ditionin sodu jest często stosowany w eksperymentach fizjologicznych jako sposób na zmniejszenie potencjału redoks roztworów..

W naukach geologicznych

Ditionian sodu jest często używany w eksperymentach z zakresu chemii gleby w celu określenia ilości żelaza, które nie jest włączane do pierwotnych minerałów krzemianowych..

Bezpieczeństwo i zagrożenia 

Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia Globalnie Zharmonizowanego Systemu Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów (GHS)

Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów (GHS) to system uzgodniony na szczeblu międzynarodowym, stworzony przez Organizację Narodów Zjednoczonych i zaprojektowany w celu zastąpienia różnych norm klasyfikacji i oznakowania stosowanych w różnych krajach poprzez stosowanie spójnych kryteriów na całym świecie..

Klasy zagrożeń (i odpowiadający im rozdział GHS), normy klasyfikacji i oznakowania oraz zalecenia dotyczące ditionianu sodu są następujące (Europejska Agencja Chemikaliów, 2017; Organizacja Narodów Zjednoczonych, 2015; PubChem, 2017):

(Organizacja Narodów Zjednoczonych, 2015, s.356).
(Organizacja Narodów Zjednoczonych, 2015, s.371).
(Organizacja Narodów Zjednoczonych, 2015, s.385).

Bibliografia

  1. Benjah-bmm27, (2006). Model kija i kuli jonu ditioninowego [obraz] Odzyskany z wikipedia.org.
  2. Drozdova, Y., Steudel, R., Hertwig, R. H., Koch, W., & Steiger, T. (1998). Struktury i energie różnych izomerów kwasu ditionowego H2S2O4 i jego anionu HS2O4-1. The Journal of Physical Chemistry A, 102 (6), 990-996. Odzyskany z: mycrandall.ca
  3. Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA). (2017). Podsumowanie klasyfikacji i oznakowania. Zharmonizowana klasyfikacja - załącznik VI do rozporządzenia (WE) nr 1272/2008 (rozporządzenie CLP). Ditionian sodu, podsiarczyn sodu. Pobrane 2 lutego 2017 r. Z: echa.europa.eu
  4. Jynto (dyskusja), (2011). Kule 3D z kwasem dwuskładnikowym [obraz] Odzyskane z: https://en.wikipedia.org/wiki/Dithionous_acid#/media/File:Dithionous-acid-3D-balls.png
  5. LHcheM, (2012). Próbka ditionianu sodu [obraz] Źródło: wikipedia.org.
  6. Mills, B. (2009). Sodium-dithionite-xtal-1992-3D-balls [image] Odzyskane z: wikipedia.org.
  7. Organizacja Narodów Zjednoczonych (2015). Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów (GHS), wydanie szóste poprawione. Nowy Jork, UE: publikacja ONZ. Odzyskany z: unece.orgl
  8. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Baza danych PubChem Compound. (2017). Ditionit. Bethesda, MD, UE: National Library of Medicine. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Baza danych PubChem Compound. (2017). Kwas ditionowy. Bethesda, MD, UE: National Library of Medicine. Odzyskany z: nih.gov.
  10. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Baza danych PubChem Compound. (2017). Ditionian sodu. Bethesda, MD, UE: National Library of Medicine. Odzyskany z: nih.gov.
  11. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Arkusz danych chemicznych. Ditionian sodu. Silver Spring, MD. UE; Odzyskany z: cameochemicals.noaa.gov
  12. PubChem (2016). Dithionite [image] Odzyskane z: nih.gov.
  13. PubChem (2016). Dithionite [image] Odzyskane z: nih.gov.
  14. PubChem (2016). Kwas ditionawy [obrazek] Odzyskany z: nih.gov.
  15. Wikipedia. (2017). Ditionit. Pobrano 2 lutego 2017 r. Z: wikipedia.org.
  16. Wikipedia. (2017). Dithionous_acid. Pobrano 2 lutego 2017 r. Z: wikipedia.org.
  17. Wikipedia. (2017). Oxyanion. Pobrano 2 lutego 2017 r. Z: wikipedia.org.
  18. Wikipedia. (2017). Ditionian sodu. Pobrano 2 lutego 2017 r. Z: wikipedia.org.
  19. Wikipedia. (2017). Oksokwas siarki. Pobrano 2 lutego 2017 r. Z: wikipedia.org.

Jeszcze bez komentarzy