Kwas hyposulfurowy: wzory, właściwości i zastosowania

Kwas hyposulfurowy lub kwas ditionowy są nieznane, nietrwałe w czystej postaci, nie istnieją niezależnie i nie zostały wykryte w roztworze wodnym.

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

  • Wzory
kwas ditionowy anion ditioninowy ditionian sodu
Wzory H2S2O4 S2O42- Na2S2O4
  • CAS : 20196-46-7 Kwas hyposulfurowy (lub kwas ditionowy)
  • CAS : 14844-07-6 Kwas hyposulfurowy (lub ditionian, jon)
  • CAS : 7775-14-6 ditionian sodu (sól sodowa kwasu ditionowego)

Struktura 2D

Struktura 3D

Funkcje

Właściwości fizyczne i chemiczne

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

Kwas hiposiarczkowy jest kwasem okso siarki o wzorze chemicznym H2S2O4.

Kwas siarkowy to związki chemiczne, które zawierają siarkę, tlen i wodór. Jednak niektóre z nich są znane tylko ze względu na ich sole (takie jak kwas podsiarkowy, kwas ditionowy, kwas disiarczkowy i kwas siarkawy).

Wśród cech strukturalnych oksokwasów, które zostały scharakteryzowane, mamy:

  • Siarka tetraedryczna po skoordynowaniu z tlenem
  • Atomy tlenu w mostku i terminalu
  • Terminalowe grupy butxo
  • Zaciski S = S
  • Łańcuchy (-S-) n

Kwas siarkowy jest najbardziej znanym kwasem oksokwasowym i najważniejszym przemysłowo.

Dionionitowy anion ([S2O4] 2-) jest oksoanionem (jonem o wzorze ogólnym AXOY z-) siarki formalnie otrzymywanym z kwasu ditionowego.

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

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

Ditionian sodu jest krystalicznym proszkiem o białawym lub jasnożółtym kolorze, który ma zapach podobny do dwutlenku siarki.

Spontanicznie ogrzewa się w kontakcie z powietrzem i wilgocią. To ciepło może być wystarczające do zapalenia otaczających materiałów palnych.

Przy długotrwałej ekspozycji na ogień lub intensywne ciepło pojemniki z tym materiałem mogą gwałtownie pęknąć.

Jest stosowany jako środek redukujący i jako środek wybielający. Stosuje się go do wybielania masy papierniczej i farbowania. Jest również stosowany do redukcji grupy nitrowej do grupy aminowej w reakcjach organicznych.

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

Można go otrzymać z wodorosiarczynu sodu w następującej reakcji:

2 NaHSO3 + Zn → Na2S2O4 + Zn (OH) ²

Reakcje powietrza i wody

Ditionian sodu jest palną substancją stałą, która rozkłada się powoli w kontakcie z wodą lub parą wodną, ​​tworząc tiosiarczany i wodorosiarczyny.

Ta reakcja wytwarza ciepło, które może jeszcze bardziej przyspieszyć reakcję lub spowodować spalenie otaczających materiałów. Jeśli mieszanina jest ograniczona, reakcja rozkładu może spowodować wzrost ciśnienia w pojemniku, co może być poważnie przerwane. Kiedy pozostaje w powietrzu, utlenia się powoli, wytwarzając toksyczne gazy dwutlenku siarki.

Zagrożenie pożarowe

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

Może ulec wybuchowemu rozkładowi po podgrzaniu lub znalezieniu w ogniu. Może zapalić się ponownie po ugaszeniu pożaru. Spływ może spowodować zagrożenie pożarem lub wybuchem. Pojemniki mogą eksplodować po podgrzaniu.

Zagrożenie dla zdrowia

W przypadku kontaktu z ogniem, ditionian sodu będzie wytwarzał 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. Spływ z kontroli ognia może spowodować zanieczyszczenie.

Używa

Stosuje się jon ditioninowy, często w połączeniu ze środkiem kompleksującym (np. Kwasem cytrynowym), w celu zredukowania tlenowodorku żelaza (III) do rozpuszczalnych związków żelaza (II) i usunięcia amorficznych faz mineralnych zawierających żelazo (III) w analizie gleby (selektywna ekstrakcja).

Ditionian pozwala zwiększyć rozpuszczalność żelaza. Dzięki silnemu powinowactwu jonu ditioninowego do dwuwartościowych i trójwartościowych kationów metali stosuje się go jako środek chelatujący.

Rozkład ditionianu wytwarza zredukowane rodzaje siarki, które mogą być bardzo agresywne dla korozji stali i stali nierdzewnej.

Wśród zastosowań ditionianu sodu mamy:

W branży

Związek ten 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 w barwnikach siarkowych i kadziowych, w których nierozpuszczalny w wodzie barwnik można zredukować do rozpuszczalnej w wodzie soli metalu alkalicznego (na przykład barwnika indygo). ).

Redukujące właściwości ditionianu sodu usuwają również nadmiar barwnika, resztkowy tlenek i niepożądane pigmenty, poprawiając ogólną jakość koloru.

Ditionian sodu można również stosować do uzdatniania wody, oczyszczania gazu, czyszczenia i ekstrakcji. Może być również stosowany w procesach przemysłowych jako środek sulfonujący lub źródło jonów sodu.

Oprócz przemysłu tekstylnego związek ten jest stosowany w przemyśle związanym ze skórą, żywnością, polimerami, fotografią i wieloma innymi. Jest również stosowany jako środek odbarwiający w reakcjach organicznych.

W naukach biologicznych

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

W naukach geologicznych

Ditionian sodu jest często stosowany w eksperymentach z chemią gleby w celu określenia ilości żelaza, które nie jest włączone do pierwszorzędowych minerałów krzemianowych.

Bezpieczeństwo i ryzyko

Oświadczenia o zagrożeniach globalnie zharmonizowanego systemu klasyfikacji i oznakowania chemikaliów (SGA)

Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów (SGA) jest systemem uzgodnionym na szczeblu międzynarodowym, stworzonym przez Organizację Narodów Zjednoczonych i mającym zastąpić różne standardy klasyfikacji i oznakowania stosowane w różnych krajach poprzez stosowanie spójnych kryteriów globalnych.

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