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连二亚硫酸钠

十月 05, 2023

連二亞硫酸鈉（英語：sodium dithionite），又稱二硫亞磺酸鈉[1]、低亚硫酸钠（英語：sodium hydrosulfite）、亚硫酸氢钠[2]，俗稱保险粉，化學式為Na2S2O4，是白色結晶粉末，有硫磺氣味。在乾燥空氣中穩定，在熱水和酸溶液中分解。

連二亞硫酸鈉
别名 低亞硫酸鈉
二硫亞磺酸鈉
亞硫酸氫鈉
保險粉
识别
CAS号 7775-14-6  
PubChem 24489
ChemSpider 22897
SMILES
 
  • [O-]S(=O)S(=O)[O-].[Na+].[Na+]
UN编号 1384
EINECS 231-890-0
ChEBI 66870
RTECS JP2100000
性质
化学式 Na2S2O4
摩尔质量 （無水）174.107 g/mol
（二水）210.146 g·mol⁻¹
外观 白色至淺灰色結晶粉末
淺檸檬色薄片
氣味 淡硫磺味
密度 2.38 g/cm3 （無水）
1.58 g/cm3（二水）
熔点 52 °C（325 K）
沸点 分解
溶解性（水） 18.2 g/100 mL（無水，20 °C）
21.9 g/100 mL（二水，20 °C）
溶解性 微溶於醇
危险性
GHS危险性符号
GHS提示词 Danger
H-术语 H251, H302
P-术语 P235+410, P264, P270, P280, P301+312, P330, P407, P413, P420, P501
NFPA 704
3
2
1
 
相关物质
其他阴离子 亞硫酸鈉
硫酸鈉
相关化学品 硫代硫酸鈉
亞硫酸氫鈉
焦亞硫酸鈉
硫酸氫鈉
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

結構 编辑

結構已通過拉曼光譜和單晶X射線衍射進行檢查。連二亞硫酸根離子有C2對稱群，有16°的O-S-S-O扭轉角。二水合物（Na
2S
2O
4·2H
2O）的連二亞硫酸根陰離子具有約56°的O-S-S-O扭轉角。[3]

弱S-S鍵的S-S距離239pm，相對於典型的S-S鍵被延長了30pm。[4]由於這種鍵很脆弱，連二亞硫酸鹽陰離子在溶液中解離成[SO2]−自由基，已被EPR光譜證實。還觀察到在中性或酸性溶液中，35S在S2O42−和SO2之間快速交換，與陰離子中的弱S-S鍵一致。[5]

製備 编辑

連二亞硫酸鈉在工業上通過還原二氧化硫生產。1990年生產了大約300000噸。[6]

使用鋅粉法為兩步過程：

2 SO2 + Zn = ZnS2O4
ZnS2O4 + 2 NaOH = Na2S2O4 + Zn(OH)2

使用甲酸鈉法製備：

HCOONa + NaOH + 2 SO2 = Na2S2O4 + CO2 + H2O

使用硼氫化鈉法製備：

NaBH4 + 8 NaOH + 8 SO2 = 4 Na2S2O4 + NaBO2 + 6 H2O

每份H−減少兩份二氧化硫。甲酸鹽也可被用作還原劑。

性質和反應 编辑

水解 编辑

連二亞硫酸鈉乾燥時穩定，但水溶液由於以下反應而變質：

2 S2O42− + H2O = S2O32− + 2 HSO3−

這是由於連二亞硫酸的不穩定性導致的。因此連二亞硫酸鈉溶液不能長期儲存。[5]

無水連二亞硫酸鈉在空氣中90°C以上會分解成硫酸鈉和二氧化硫。沒有空氣的情況下，在150°C以上會迅速分解為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、二氧化硫和微量硫。

氧化還原反應 编辑

連二亞硫酸鈉是一種還原劑。在pH為7時，與標準氫電極相比，電位為-0.66V。氧化還原隨著亞硫酸氫鹽的形成而發生：[7]

S2O42- + 2 H2O = 2 HSO3− + 2 e− + 2 H+

連二亞硫酸鈉與氧氣反應：

Na2S2O4 + O2 + H2O = NaHSO4 + NaHSO3

這些反應表現出複雜的pH依賴性平衡，包括亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽和二氧化硫。

有機反應 编辑

在醛的存在下，連二亞硫酸鈉在室溫下反應形成 α-羥基亞磺酸鹽，或者在85°C以上溫度下將醛還原為相應的醇。[8][9]一些酮也在類似條件下被還原。

應用 编辑

由於是水溶性的，連二亞硫酸鈉在一些工業染色過程中用作還原劑。在硫化染料和還原染料的情況下，不溶於水的染料可以還原成水溶性鹼金屬鹽（如靛藍）。[10]

安全性 编辑

連二亞硫酸鈉的廣泛使用部分歸於其低毒性，LD50為2.5g/kg（大鼠，口服）。[6]

參見 编辑

參考資料 编辑

  1. ^ 存档副本. [2022-10-26]. （原始内容于2022-10-26）. 
  2. ^ 存档副本. [2022-10-26]. （原始内容于2022-10-26）. 
  3. ^ Weinrach, J. B.; Meyer, D. R.; Guy, J. T.; Michalski, P. E.; Carter, K. L.; Grubisha, D. S.; Bennett, D. W. A structural study of sodium dithionite and its ephemeral dihydrate: A new conformation for the dithionite ion. Journal of Crystallographic and Spectroscopic Research. 1992, 22 (3): 291–301. S2CID 97124638. doi:10.1007/BF01199531. 
  4. ^ Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe. Chapter 16: The group 16 elements. Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. 2008: 520. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  6. ^ 6.0 6.1 José Jiménez Barberá; Adolf Metzger; Manfred Wolf. Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley Online Library. 15 June 2000. ISBN 978-3527306732. doi:10.1002/14356007.a25_477. 
  7. ^ Mayhew, S. G. The Redox Potential of Dithionite and SO−2 from Equilibrium Reactions with Flavodoxins, Methyl Viologen and Hydrogen plus Hydrogenase. European Journal of Biochemistry. 2008, 85 (2): 535–547. PMID 648533. doi:10.1111/j.1432-1033.1978.tb12269.x  . 
  8. ^ J. Org. Chem., 1980, 45 (21), pp 4126–4129, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01309a011 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  9. ^ Aldehyde sulfoxylate systemic fungicides. google.com. [27 April 2018]. （原始内容于27 April 2018）. 
  10. ^ Božič, Mojca; Kokol, Vanja. Ecological alternatives to the reduction and oxidation processes in dyeing with vat and sulphur dyes. Dyes and Pigments. 2008, 76 (2): 299–309. doi:10.1016/j.dyepig.2006.05.041. 

十月 05, 2023
连二亚硫酸钠, 連二亞硫酸鈉, 英語, sodium, dithionite, 又稱二硫亞磺酸鈉, 低亚硫酸钠, 英語, sodium, hydrosulfite, 亚硫酸氢钠, 俗稱保险粉, 化學式為na2s2o4, 是白色結晶粉末, 有硫磺氣味, 在乾燥空氣中穩定, 在熱水和酸溶液中分解, 連二亞硫酸鈉别名, 低亞硫酸鈉二硫亞磺酸鈉亞硫酸氫鈉保險粉识别cas号, 7775, pubchem, 24489chemspider, 22897smiles, un编号, 1384einecs, 0chebi, 6687. 連二亞硫酸鈉 英語 sodium dithionite 又稱二硫亞磺酸鈉 1 低亚硫酸钠 英語 sodium hydrosulfite 亚硫酸氢钠 2 俗稱保险粉 化學式為Na2S2O4 是白色結晶粉末 有硫磺氣味 在乾燥空氣中穩定 在熱水和酸溶液中分解 連二亞硫酸鈉别名 低亞硫酸鈉二硫亞磺酸鈉亞硫酸氫鈉保險粉识别CAS号 7775 14 6 PubChem 24489ChemSpider 22897SMILES O S O S O O Na Na UN编号 1384EINECS 231 890 0ChEBI 66870RTECS JP2100000性质化学式 Na2S2O4摩尔质量 無水 174 107 g mol 二水 210 146 g mol 外观 白色至淺灰色結晶粉末淺檸檬色薄片氣味 淡硫磺味密度 2 38 g cm3 無水 1 58 g cm3 二水 熔点 52 C 325 K 沸点 分解溶解性 水 18 2 g 100 mL 無水 20 C 21 9 g 100 mL 二水 20 C 溶解性 微溶於醇危险性GHS危险性符号GHS提示词 DangerH 术语 H251 H302P 术语 P235 410 P264 P270 P280 P301 312 P330 P407 P413 P420 P501NFPA 704 3 2 1 相关物质其他阴离子 亞硫酸鈉硫酸鈉相关化学品 硫代硫酸鈉亞硫酸氫鈉焦亞硫酸鈉硫酸氫鈉若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 結構 2 製備 3 性質和反應 3 1 水解 3 2 氧化還原反應 3 3 有機反應 4 應用 5 安全性 6 參見 7 參考資料結構 编辑結構已通過拉曼光譜和單晶X射線衍射進行檢查 連二亞硫酸根離子有C2對稱群 有16 的O S S O扭轉角 二水合物 Na2 S2 O4 2H2 O 的連二亞硫酸根陰離子具有約56 的O S S O扭轉角 3 弱S S鍵的S S距離239pm 相對於典型的S S鍵被延長了30pm 4 由於這種鍵很脆弱 連二亞硫酸鹽陰離子在溶液中解離成 SO2 自由基 已被EPR光譜證實 還觀察到在中性或酸性溶液中 35S在S2O42 和SO2之間快速交換 與陰離子中的弱S S鍵一致 5 製備 编辑連二亞硫酸鈉在工業上通過還原二氧化硫生產 1990年生產了大約300000噸 6 使用鋅粉法為兩步過程 2 SO2 Zn ZnS2O4 ZnS2O4 2 NaOH Na2S2O4 Zn OH 2使用甲酸鈉法製備 HCOONa NaOH 2 SO2 Na2S2O4 CO2 H2O使用硼氫化鈉法製備 NaBH4 8 NaOH 8 SO2 4 Na2S2O4 NaBO2 6 H2O每份H 減少兩份二氧化硫 甲酸鹽也可被用作還原劑 性質和反應 编辑水解 编辑 連二亞硫酸鈉乾燥時穩定 但水溶液由於以下反應而變質 2 S2O42 H2O S2O32 2 HSO3 這是由於連二亞硫酸的不穩定性導致的 因此連二亞硫酸鈉溶液不能長期儲存 5 無水連二亞硫酸鈉在空氣中90 C以上會分解成硫酸鈉和二氧化硫 沒有空氣的情況下 在150 C以上會迅速分解為亞硫酸鈉 硫代硫酸鈉 二氧化硫和微量硫 氧化還原反應 编辑 連二亞硫酸鈉是一種還原劑 在pH為7時 與標準氫電極相比 電位為 0 66V 氧化還原隨著亞硫酸氫鹽的形成而發生 7 S2O42 2 H2O 2 HSO3 2 e 2 H 連二亞硫酸鈉與氧氣反應 Na2S2O4 O2 H2O NaHSO4 NaHSO3這些反應表現出複雜的pH依賴性平衡 包括亞硫酸氫鹽 硫代硫酸鹽和二氧化硫 有機反應 编辑 在醛的存在下 連二亞硫酸鈉在室溫下反應形成 a 羥基亞磺酸鹽 或者在85 C以上溫度下將醛還原為相應的醇 8 9 一些酮也在類似條件下被還原 應用 编辑由於是水溶性的 連二亞硫酸鈉在一些工業染色過程中用作還原劑 在硫化染料和還原染料的情況下 不溶於水的染料可以還原成水溶性鹼金屬鹽 如靛藍 10 安全性 编辑連二亞硫酸鈉的廣泛使用部分歸於其低毒性 LD50為2 5g kg 大鼠 口服 6 參見 编辑連二亞硫酸鹽參考資料 编辑 存档副本 2022 10 26 原始内容存档于2022 10 26 存档副本 2022 10 26 原始内容存档于2022 10 26 Weinrach J B Meyer D R Guy J T Michalski P E Carter K L Grubisha D S Bennett D W A structural study of sodium dithionite and its ephemeral dihydrate A new conformation for the dithionite ion Journal of Crystallographic and Spectroscopic Research 1992 22 3 291 301 S2CID 97124638 doi 10 1007 BF01199531 Greenwood Norman Neill Earnshaw Alan Chemistry of the elements 2016 ISBN 978 0 7506 3365 9 OCLC 1040112384 英语 5 0 5 1 Catherine E Housecroft Alan G Sharpe Chapter 16 The group 16 elements Inorganic Chemistry 3rd Edition Pearson 2008 520 ISBN 978 0 13 175553 6 6 0 6 1 Jose Jimenez Barbera Adolf Metzger Manfred Wolf Sulfites Thiosulfates and Dithionites Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley Online Library 15 June 2000 ISBN 978 3527306732 doi 10 1002 14356007 a25 477 Mayhew S G The Redox Potential of Dithionite and SO 2 from Equilibrium Reactions with Flavodoxins Methyl Viologen and Hydrogen plus Hydrogenase European Journal of Biochemistry 2008 85 2 535 547 PMID 648533 doi 10 1111 j 1432 1033 1978 tb12269 x nbsp J Org Chem 1980 45 21 pp 4126 4129 http pubs acs org doi abs 10 1021 jo01309a011 页面存档备份 存于互联网档案馆 Aldehyde sulfoxylate systemic fungicides google com 27 April 2018 原始内容存档于27 April 2018 Bozic Mojca Kokol Vanja Ecological alternatives to the reduction and oxidation processes in dyeing with vat and sulphur dyes Dyes and Pigments 2008 76 2 299 309 doi 10 1016 j dyepig 2006 05 041 取自 https zh wikipedia org w index php title 连二亚硫酸钠 amp oldid 75178951, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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