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):