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硫代硫酸钠

无机盐
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硫代硫酸钠，又称大苏打、海波，是一种无机化合物，化学式为Na2S2O3。通常为白色或无色的五水合物（Na2S2O3·5H2O）。它是一种易风化的物质，易溶于水。[2]

硫代硫酸钠
IUPAC名
Sodium thiosulfate
别名 次亚硫酸钠
大苏打
海波
识别
CAS号 7772-98-7  checkY
10102-17-7  checkY
PubChem 24477
ChemSpider 22885
SMILES
 
  • [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S
InChI
 
  • 1/2Na.H2O3S2/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2
InChIKey AKHNMLFCWUSKQB-NUQVWONBAM
ChEBI 132112
RTECS XN6476000
性质
化学式 Na
2S
2O
3
摩尔质量 无水：158.11 g/mol
五水：248.18 g·mol⁻¹
外观 白色晶体
气味 无味
密度 1.667 g/cm3
熔点 48.3 °C（321 K）
沸点 100 °C（373 K）
溶解性（水） 70.1 g/100 mL (20 °C)[1]
231 g/100 mL (100 °C)
溶解性 难溶于醇
折光度n
D 		1.489
结构
晶体结构 单斜
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》（简称“GHS”）中有害物质的标签图案
GHS提示词 Warning
H-术语 H315, H319, H335
P-术语 P261, P264, P271, P280, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405
NFPA 704
0
1
0
 
相关物质
其他阳离子 硫代硫酸
硫代硫酸锂
硫代硫酸钾
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

硫代硫酸钠可用于金矿开采、水处理、分析化学，银基摄影胶片和相纸的开发，以及药物。硫代硫酸钠的医药用途（英语：Sodium thiosulfate (medical use)）包括治疗氰化物中毒和花斑癣。[3]它在世界卫生组织基本药物标准清单中。[4][5]

用途 编辑

医药用途 编辑

主条目：硫代硫酸钠 (药物)（英语：Sodium thiosulfate (medical use)）

硫代硫酸钠可用于治疗氰化物中毒。[3]硫代硫酸钠也用于治疗皮癣菌病和花斑癣，[3][6]以及血液透析[7]和化疗的一些副作用。[8]它临床用于治疗皮肤搔痒症、性荨麻疹、药疹、铊中毒和砷中毒等，以静脉注射的方式治疗。[9]

照相冲印 编辑

溴化银等卤化银作为照相乳剂的主要成分，经硫代硫酸盐水溶液处理后会溶解。这种作为照相定影剂（英语：Photographic fixer）的应用是由约翰·赫歇尔发现的。它常用于胶片和相纸冲洗。硫代硫酸钠定影剂通常被称为“海波”，源自于最初的化学名称“次亚硫酸钠”（Sodium hyposulfite）。[10]在此应用中，硫代硫酸铵通常优于硫代硫酸钠。[2]

自来水脱氯 编辑

硫代硫酸钠可用于对自来水进行脱氯，包括降低水族馆、游泳池和水疗中心使用水的氯含量，以及水处理厂内用于在排入河流之前处理沉淀的反冲洗水。[2]此还原反应类似于碘还原反应。

在漂白剂物质的pH测试中，硫代硫酸钠可以中和漂白剂的脱色作用，并允许使用液体指示剂测试漂白剂溶液的pH。相关反应类似碘反应：硫代硫酸盐还原次氯酸盐（漂白剂中的活性成分），在此过程中其被氧化成硫酸盐。完整反应：

4 NaClO + Na
2S
2O
3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na
2SO
4 + H
2O

类似地，硫代硫酸钠可与溴反应，并从溶液中除去游离溴。硫代硫酸钠溶液通常在化学实验室中用作处理溴的预防措施，以及安全处理溴、碘或其他强氧化剂。

结构 编辑

五水合物有两种同质异形体，无水盐存在多种同质异形体。[2]在固态中，硫代硫酸根阴离子呈四面体状，理论上是用硫酸根阴离子中的硫原子取代其中一个氧原子产生的。S-S距离表示单键，这表示末端的硫带有明显的负电荷，而S-O相互作用具有更多的双键特性。

生产 编辑

在工业上，硫代硫酸钠主要是由硫化钠或含硫染料制造的液体废物生产。[11]

在实验室中，硫代硫酸钠可以由亚硫酸钠或沸腾的氢氧化钠溶液和硫反应而成：[12][13]

6 NaOH + 4 S → 2 Na
2S + Na
2S
2O
3 + 3 H
2O

反应 编辑

在444 °C以上，硫代硫酸钠分解成硫酸钠和多硫化钠：[14]

4 Na
2S
2O
3 → 3 Na
2SO
4 + Na
2S
5

硫代硫酸盐与酸反应后会发生分解。初始质子化发生在硫上。在-78℃下的二乙醚中进行质子化反应，可得到H
2S
2O
3（硫代硫酸）。它是稍强的酸，第一次和第二次电离的 pKa 分别为0.6和1.7。

在标准情况下，对硫代硫酸钠加酸会分解成硫、二氧化硫和水：[11]

Na
2S
2O
3 + 2 HCl → 2 NaCl + S + SO
2 + H
2O

配位化学 编辑

硫代硫酸盐是软金属离子的有效配体。典型的配合物是[Pd(S
2O
3)
2(en)]2−，具有一对S键结的硫代硫酸盐配体。硫代硫酸钠和硫代硫酸铵已被提议作为氰化物提取金的替代浸出剂（英语：Lixiviant）。[15][2]这种方法的优点是硫代硫酸盐的毒性远低于氰化物，且氰化法难处理的矿石类型（例如碳质或卡林型（英语：Carlin–type gold deposit）矿石）可以用硫代硫酸盐浸出。这种替代工艺的问题包括硫代硫酸盐的消耗量大，以及缺乏合适的回收技术，因为[Au(S
2O
3)
2]3−不会吸附在活性炭上，这是金氰化中用于从矿浆中分离金配合物的标准技术。

碘量法 编辑

在分析化学中，硫代硫酸根阴离子会和化学计量的碘在水溶液中反应，碘被还原成碘离子，而硫代硫酸根被氧化成连四硫酸根（英语：tetrathionate）：[16][17]

2 S
2O2−
3 + I
2 → S
4O2−
6 + 2 I−

由于此反应的定量性质，以及Na
2S
2O
3 · 5H2O具有良好的保质期，因此它被用作碘量法中的滴定剂。Na
2S
2O
3 · 5H2O也是碘钟反应的组成部分。

这种特殊用途可以透过温克勒滴定法（英语：Winkler titration）的一系列反应来测量水中的氧含量。它也用于以体积估算溶液中某些化合物（如过氧化氢）的浓度以及估算商业漂白粉或水中的氯含量。

和铝离子的反应 编辑

硫代硫酸钠可用于分析化学，[18] 当与含有铝离子的样品一起加热时，会产生白色沉淀：

2 Al3+ + 3 S
2O2−
3 + 3 H
2O → 3 SO
2 + 3 S + 2 Al(OH)
3

有机化学 编辑

对硫代硫酸钠烷基化会产生S-烷基硫代硫酸钠（例如苄基硫代硫酸钠），它们也被称为Bunte盐（英语：Bunte salt）。[19]烷基硫代硫酸钠会水解，并产生硫醇，例如巯基乙酸的制备：

ClCH
2CO
2H + Na
2S
2O
3 → Na[O
3S
2CH
2CO
2H] + NaCl
Na[O
3S
2CH
2CO
2H] + H
2O → HSCH
2CO
2H + NaHSO
4

参考资料 编辑

  1. ^ Record in the GESTIS Substance Database from the IFA（英语：Institute for Occupational Safety and Health）
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a25_477 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR (编). WHO Model Formulary 2008. World Health Organization. 2009: 66. ISBN 978-92-4-154765-9. hdl:10665/44053  . 
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  5. ^ World Health Organization model list of essential medicines: 22nd list (2021). Geneva: World Health Organization. 2021. hdl:10665/345533  . WHO/MHP/HPS/EML/2021.02. 
  6. ^ Sunenshine PJ, Schwartz RA, Janniger CK. Tinea versicolor. Int. J. Dermatol. 2002, 37 (9): 648–55. PMID 9762812. S2CID 75657768. doi:10.1046/j.1365-4362.1998.00441.x. 
  7. ^ Auriemma M, Carbone A, Di Liberato L, et al. Treatment of Cutaneous Calciphylaxis with Sodium Thiosulfate: Two Case Reports and a Review of the Literature. Am. J. Clin. Dermatol. 2011, 12 (5): 339–46. PMID 21834598. S2CID 28366905. doi:10.2165/11587060-000000000-00000. 
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  19. ^ Alonso ME, Aragona H. Sulfide Synthesis in Preparation of Unsymmetrical Dialkyl Disulfides: Sec-butyl Isopropyl Disulfide. Org. Synth. 1978, 58: 147. doi:10.15227/orgsyn.058.0147.   
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