Χαρακτηριστικά και χρήσεις υποσουλφουρικού οξέος

Το Υδροθειικό οξύ ή το διθειονικό οξύ είναι άγνωστο, ασταθές σε καθαρή μορφή, δεν έχει ανεξάρτητη ύπαρξη και δεν έχει ανιχνευθεί ούτε σε υδατικό διάλυμα.

Θεωρητικά, θα ήταν σχετικά ασθενές οξύ, συγκρίσιμο με το θειώδες οξύ, το H2SO3. Μόνο τα άλατά της είναι γνωστά, οι διθειονίτες, οι οποίοι είναι σταθεροί και είναι ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες. Το άλας νατρίου του διθειονικού οξέος είναι το διθειονώδες νάτριο.

• Τύποι

• CAS: 20196-46-7 Υδροθειικό οξύ (ή διθειονικό οξύ)
• CAS: 14844-07-6 Υδροθειικό οξύ (ή διθειόνιο, ιόν)
• CAS: 7775-14-6 διθειονώδες νάτριο (άλας νατρίου του διθειονικού οξέος)

2D δομή

Δομή 3D

Χαρακτηριστικά

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Το υποσουλφουρικό οξύ είναι ένα οξοξύ θείου με τον χημικό τύπο H2S2O4.

Τα οξο οξέα του θείου είναι χημικές ενώσεις που περιέχουν θείο, οξυγόνο και υδρογόνο. Ωστόσο, μερικά από αυτά είναι γνωστά μόνο για τα άλατά τους (όπως το υποσουλφουρικό οξύ, το διθειονικό οξύ, το δισουλφιδικό οξύ και το θειώδες οξύ).

Μεταξύ των δομικών χαρακτηριστικών των οξοξέων που έχουν χαρακτηριστεί έχουμε:

• Τετραεδρικό θείο όταν συντονίζεται με οξυγόνο
• Τα άτομα οξυγόνου στη γέφυρα και στο τερματικό
• Τερματικές ομάδες butxo
• S = τερματικά S
• Αλυσίδες (-S-) n

Το θειικό οξύ είναι τα πιο γνωστά οξέα οξέα του θείου και τα πιο σημαντικά βιομηχανικά.

Διθειονώδες ανιόν ([S2O4] 2-) είναι ένα οξυανιόν (ένα ιόν με τον γενικό τύπο Χ ή Υ Ζ-) τυπικά προέρχεται θείο dithionic οξύ.

Τα ιόντα διθειονίτη υφίστανται τόσο όξινη όσο και αλκαλική υδρόλυση προς θειοθειικό και διθειώδες, και θειώδες και σουλφίδιο αντίστοιχα:

Το άλας νατρίου του διθειονικού οξέος είναι το διθειονώδες νάτριο (επίσης γνωστό ως υδροθειώδες νάτριο).

Ο διθειονίτης του νατρίου είναι κρυσταλλική σκόνη λευκού έως ανοικτού κίτρινου χρώματος, η οποία έχει οσμή παρόμοια με εκείνη του διοξειδίου του θείου.

Αυξάνει αυθόρμητα την επαφή με τον αέρα και την υγρασία. Αυτή η θερμότητα μπορεί να επαρκεί για την ανάφλεξη των γύρω καύσιμων υλικών.

Σε περίπτωση παρατεταμένης έκθεσης σε πυρκαγιά ή έντονη θέρμανση, δοχεία αυτού του υλικού μπορεί να σπάσουν βίαια.

Χρησιμοποιείται ως αναγωγικό μέσο και ως λευκαντικό. Χρησιμοποιείται και για το λεύκανση του χαρτοπολτού και στη βαφή. Χρησιμοποιείται επίσης για τη μείωση της νιτροομάδας σε μια αμινομάδα σε οργανικές αντιδράσεις.

Αν και είναι σταθερό κάτω από τις περισσότερες συνθήκες, αποσυντίθεται σε ζεστό νερό και σε όξινα διαλύματα.

Μπορεί να ληφθεί από διθειώδες νάτριο με την ακόλουθη αντίδραση:

2 NaHS03 + Zn · Na2S2O4 + Ζη (ΟΗ) 2

Αντιδράσεις αέρα και νερού

Ο διθειονίτης του νατρίου είναι ένα εύφλεκτο στερεό που αποσυντίθεται αργά όταν έρχεται σε επαφή με νερό ή υδρατμούς, σχηματίζοντας θειοθειικά και όξινα θειώδη άλατα.

Αυτή η αντίδραση παράγει θερμότητα, η οποία μπορεί να επιταχύνει περαιτέρω την αντίδραση ή να προκαλέσει τη καύση των γύρω υλικών. Εάν το μίγμα είναι περιορισμένο, η αντίδραση αποσύνθεσης μπορεί να οδηγήσει σε συμπίεση του δοχείου, η οποία μπορεί να σπάσει σοβαρά. Με το να μένει στον αέρα, οξειδώνει αργά, δημιουργώντας τοξικά αέρια διοξειδίου του θείου.

Κίνδυνος φωτιάς

Ο διθειονίτης του νατρίου είναι ένα εύφλεκτο και εύφλεκτο υλικό. Μπορεί να αναφλεγεί κατά την επαφή με υγρό αέρα ή υγρασία. Μπορεί να καεί γρήγορα με φλεγμονή. Μπορεί να αντιδράσει έντονα ή εκρηκτικά σε επαφή με το νερό.

Μπορεί να αποσυντεθεί εκρηκτικά όταν θερμαίνεται ή βρίσκεται σε πυρκαγιά. Μπορεί να ξαναρχίσει μετά την κατάσβεση της φωτιάς. Η απόρριψη μπορεί να προκαλέσει κίνδυνο πυρκαγιάς ή έκρηξης. Τα δοχεία μπορούν να εκραγούν όταν θερμαίνονται.

Κίνδυνος για την υγεία

Κατά την επαφή με τη φωτιά, ο διθειονίτης νατρίου θα παράγει ερεθιστικά, διαβρωτικά ή / και τοξικά αέρια. Η εισπνοή των προϊόντων αποσύνθεσης μπορεί να προκαλέσει σοβαρό τραυματισμό ή θάνατο. Η επαφή με την ουσία μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα στο δέρμα και τα μάτια. Η απόρριψη από τον έλεγχο πυρκαγιάς μπορεί να προκαλέσει ρύπανση.

Χρησιμοποιεί

Το ιόν διθειονώδες χρησιμοποιείται, συχνά σε συνδυασμό με ένα συμπλεκτικό παράγοντα (π.χ. κιτρικό οξύ), για να μειώσει το υδροξείδιο οξυ σιδήρου (III) για τις διαλυτές ενώσεις σιδήρου (II) και την απομάκρυνση του ορυκτού φάσεις άμορφο σίδηρο που περιέχουν (III) στην ανάλυση εδάφους (επιλεκτική εκχύλιση).

Ο διθειονίτης επιτρέπει την αύξηση της διαλυτότητας του σιδήρου. Χάρη στην ισχυρή συγγένεια του ιόντος διθειονίτη για τα κατιόντα δισθενούς και τρισθενούς μετάλλου, χρησιμοποιείται ως χηλικός παράγοντας.

Η αποσύνθεση του διθειονίτη παράγει μειωμένα είδη θείου που μπορεί να είναι πολύ επιθετικά για τη διάβρωση του χάλυβα και του ανοξείδωτου χάλυβα.

Μεταξύ των εφαρμογών του διθειονικού νατρίου έχουμε: 

Στον κλάδο

Αυτή η ένωση είναι ένα υδατοδιαλυτό άλας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναγωγικό μέσο σε υδατικά διαλύματα. Χρησιμοποιείται ως τέτοιο σε ορισμένες διεργασίες της βιομηχανικής βαφής, ειδικά εκείνοι που περιλαμβάνουν βαφές, βαφές θείου σε σκάφες, στην οποία ένα αδιάλυτο στο νερό βαφή μπορεί να μειωθεί σε ένα διαλυτό άλας του αλκαλικού μετάλλου σε νερό (για παράδειγμα, χρωστική indigo ).

Οι ιδιότητες αναγωγής του διθειονιούχου νατρίου εξαλείφουν επίσης την περίσσεια χρωστικής, το υπολειμματικό οξείδιο και τις ανεπιθύμητες χρωστικές, βελτιώνοντας έτσι τη συνολική ποιότητα του χρώματος.

Ο διθειονίτης του νατρίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για επεξεργασία νερού, καθαρισμό αερίων, καθαρισμό και εκχύλιση. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές διεργασίες ως παράγοντα σουλφόνωσης ή ως πηγή ιόντων νατρίου.

Εκτός από την κλωστοϋφαντουργία, αυτή η ένωση χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες που σχετίζονται με το δέρμα, τα τρόφιμα, τα πολυμερή, τη φωτογραφία και πολλά άλλα. Χρησιμοποιείται επίσης ως παράγοντας αποχρωματισμού σε οργανικές αντιδράσεις.

Στις βιολογικές επιστήμες 

Ο διθειονίτης του νατρίου χρησιμοποιείται συχνά σε πειράματα φυσιολογίας ως μέσο για τη μείωση του δυναμικού οξειδοαναγωγής των διαλυμάτων.

Στις γεωλογικές επιστήμες

Ο διθειονίτης του νατρίου χρησιμοποιείται συχνά σε πειράματα χημείας εδάφους για τον προσδιορισμό της ποσότητας σιδήρου που δεν ενσωματώνεται στα πρωτογενή πυριτικά άλατα.

Ασφάλεια και Κίνδυνοι 

Δηλώσεις επικινδυνότητας του παγκοσμίως εναρμονισμένου συστήματος ταξινόμησης και επισήμανσης των χημικών ουσιών (SGA)

Το σύστημα οικουμενικής εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών ουσιών (GHS) είναι ένα διεθνώς αποδεκτό σύστημα, που δημιουργήθηκε από τα Ηνωμένα Έθνη και έχει σχεδιαστεί για να αντικαταστήσει τα διάφορα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές χώρες, με τη χρήση συνολικά συνεπή κριτήρια.

τάξεις κινδύνου (και το αντίστοιχο κεφάλαιο του ΓεΣΥ) τα πρότυπα ταξινόμησης και επισήμανσης και συστάσεις για διθειονώδες νάτριο είναι οι εξής (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων, 2017? Ηνωμένων Εθνών, το 2015? PubChem, 2017):

Αναφορές

1. Benjah-bmm27, (2006). Ένα μοντέλο σφαιρών και ράβδων του ιόντων dithionite [image] Ανακτήθηκε από το wikipedia.org.
2. Drozdova, Υ., Steudel, R., Hertwig, R.H., Koch, W. & Steiger, Τ. (1998). Δομές και ενέργειες διαφόρων ισομερών του διθειονικού οξέος, H2S2O4, και του ανιόντος τους HS2O4-1. Το Journal of Physical Chemistry Α, 102 (6), 990-996. Ανακτήθηκε από: mycrandall.ca
3. Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA). (2017). Σύνοψη της ταξινόμησης και της επισήμανσης. Εναρμονισμένη ταξινόμηση - παράρτημα VI του κανονισμού (ΕΚ) αριθ. 1272/2008 (κανονισμός CLP). Διθειονώδες νάτριο, υδροθειώδες νάτριο. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: echa.europa.eu
4. Jynto (ομιλία), (2011). Dithionous-οξύ-3D-μπάλες [εικόνα] Αναγεννημένο: https://en.wikipedia.org/wiki/Dithionous_acid#/media/File:Dithionous-acid-3D-balls.png
5. LHcheM, (2012). Δείγμα διθειονιούχου νατρίου [image] Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
6. Mills, Β. (2009). Νάτριο-διθειονίτη-xtal-1992-3D-μπάλες [image] Ανακτήθηκε από: wikipedia.org.
7. Ηνωμένα Έθνη (2015). Σύστημα παγκόσμιας εναρμόνισης για την ταξινόμηση και την επισήμανση των χημικών προϊόντων (SGA) Έκτη αναθεωρημένη έκδοση. Νέα Υόρκη, Ηνωμένες Πολιτείες: Δημοσίευση των Ηνωμένων Εθνών. Ανακτήθηκε από: unece.orgl
8. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Διθειονίτη. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Διθειονικό οξύ. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: nih.gov.
10. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. PubChem Σύνθετη Βάση Δεδομένων. (2017). Διθειονώδες νάτριο. Bethesda, MD, ΕΕ: Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής. Ανακτήθηκε από: nih.gov.
11. Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση (NOAA). CAMEO Chemicals. (2017). Φύλλο χημικών ουσιών. Διθειονώδες νάτριο. Silver Spring, MD. ΕΕ · Ανακτήθηκε από: cameochemicals.noaa.gov
12. PubChem, (2016). Dithionite [image] Ανακτήθηκε από: nih.gov.
13. PubChem, (2016). Dithionite [image] Ανακτήθηκε από: nih.gov.
14. PubChem, (2016). Dithionous οξύ [image] Ανακτήθηκε από: nih.gov.
15. Wikipedia. (2017). Διθειονίτη. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: wikipedia.org.
16. Wikipedia. (2017). Dithionous_acid. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: wikipedia.org.
17. Wikipedia. (2017). Οξυάνιο. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: wikipedia.org.
18. Wikipedia. (2017). Διθειονώδες νάτριο. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: wikipedia.org.
19. Wikipedia. (2017). Οξικό οξύ θείου. Ανακτήθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2017, από: wikipedia.org.