Тіосульфат натрію

Ті́осульфа́т на́трію — неорганічна сполука, натрієва сіль тіосульфатної кислоти складу Na₂S₂O₃. За звичайних умов перебуває у формі свого кристалогідрату Na₂S₂O₃·5H₂O, який є безбарвними кристалами; при невеликому нагріванні втрачає кристалізаційну воду. Тіосульфат проявляє сильні відновні властивості, здатен утворювати координаційні сполуки із металами.

Тіосульфат натрію
Пентагідрат тіосульфату натрію
Назва за IUPAC	натрій тіосульфат
Систематична назва	натрій сульфуротіоат
Інші назви	гіпосульфіт натрію, антихлор (технічна назва)
Ідентифікатори
Номер CAS	7772-98-7
Номер EINECS	231-867-5
ChEBI	132112
RTECS	XN6476000
Код ATC	V03AB06
SMILES	[O-]S(=O)(=S)[O-].[Na+].[Na+]^[2]
InChI	InChI=1S/2Na.H2O3S2/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2
Номер Бельштейна	11323704
Властивості
Молекулярна формула	Na2S2O3
Молярна маса	158,110 г/моль
Зовнішній вигляд	білий порошок (безводний) безбарвні кристали (пентагідрат)
Густина	2,267 г/см³ (безводний) 1,749 г/см³ (пентагідрат)
Тпл	100 °C (розкл.)
Розчинність (вода)	76,4 г/100 г
Небезпеки
ЛД50	7,5 г/кг (миші)
Пов'язані речовини
Інші аніони	сульфіт натрію, сульфат натрію, сульфід натрію
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Напівлетальна доза тіосульфату натрію складає 7,5±0,752 г/кг тіла (для мишей). Завдяки своїй низькій токсичності, тіосульфат може вільно використовуватися у медичніх цілях — він є антидотом при отруєннях ціанідами і сполуками срібла.

Тіосульфат натрію застосовується у фотографії для розчинення броміду срібла, у целюлозно-паперовій і текстильній галузях — для нейтралізації залишків хлору. Тіосульфат є реагентом для визначення вмісту йоду, брому, хлору та сірки за методом йодометрії. В харчовій промисловості тіосульфат натрію застосовується як антиоксидант та ; у міжнародному реєстрі харчових добавок він має код E539.

Фізичні властивості

Чистий тіосульфат натрію є білим, важким порошком, проте за звичайних умов він перебуває у формі свого пентагідрату Na₂S₂O₃·5H₂O, який кристалізується з розчинів у вигляді коротких призматичних або довгастих кристалів. На сухому повітрі, при 33 °C, він втрачає вологу, а при 48 °C тіосульфат розчиняється у власній кристалізаційній воді.

Розчинність тіосульфату калію у воді, %

0 °C	10 °C	20 °C	25 °C	30 °C	40 °C	50 °C	60 °C	70 °C	80 °C	90 °C	100 °C
33,1	36,3	40,6	43,3	45,9	52,0	62,3	65,7	68,8	69,4	70,1	71,0

Отримання

У промисловості тіосульфат натрію синтезують окисненням сульфіду, або полісульфідів натрію. Окрім того, одним із поширених способів є взаємодія сірки із сульфітом натрію:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SO_{3}+S\longrightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}} }$

Додавання сірки до суспензії сульфіту проводять при постійному перемішуванні. Внесення катіонних поверхнево-активних речовин збільшує змочування сірки і, відповідно, швидкість реакції. Вихід реакції залежить від температури, кількості сірки та інтенсивності перемішування. Розчини тіосульфату натрію фільтрують гарячими, попередньо позбувшись надлишку сірки, і при охолодженні з них кристалізується гідрат Na₂S₂O₃·5H₂O, який дегідратують при температурі 60—105 °C за атмосферного або зниженого тиску. Чистота продукту складає близько 99% та має незначні домішки сульфіту і сульфату натрію.

Іншими промисловими способами є обробка сполук натрію діоксидом сірки:

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+SO_{2}+S\longrightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S+3SO_{2}\longrightarrow 2Na_{2}S_{2}O_{3}+S} }$

Тіосульфат натрію також синтезується як побічний продукт у виробництві сірчаних барвників, де полісульфіди натрію окиснюються нітросполуками:

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}(S_{n})_{(conc.)}+O_{2}{\xrightarrow {t}}\ 2Na_{2}S_{2}O_{3}+(2n{-}4)S} }$

Хімічні властивості

Перебуваючи за звичайних умов у формі кристалогідрату, тіосульфат втрачає воду при слабкому нагріванні:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}\cdot 5H_{2}O{\xrightarrow {100-110^{o}C}}\ Na_{2}S_{2}O_{3}+5H_{2}O} }$

Подальше нагрівання спричиняє розкладання речовини: із утворенням сірки або пентасульфіду натрію (із домішками інших полісульфідів):

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}{\xrightarrow {220-300^{o}C}}\ Na_{2}SO_{3}+S} }$

${\displaystyle \mathrm {4Na_{2}S_{2}O_{3}{\xrightarrow {600^{o}C}}\ 3Na_{2}SO_{4}+Na_{2}(S_{5})} }$

У затемненому місці розчин тіосульфату може зберігатися протягом кількох місяців, але при кип'ятінні він одразу розкладається.

Тіосульфат є нестійким до дії кислот:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+2HCl\longrightarrow 2NaCl+SO_{2}\uparrow \ +S\downarrow \ +H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+HCl_{(conc.)}{\xrightarrow {boiling}}\ NaCl+H_{2}SO_{4}+H_{2}S\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+2HNO_{3(conc.)}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2NO_{2}\uparrow +S\downarrow +H_{2}O} }$

Він є сильним відновником:

${\displaystyle \mathrm {3Na_{2}S_{2}O_{3}+4H_{2}O_{2(conc.)}{\xrightarrow {ethanol}}\ 2Na_{2}S_{3}O_{6}+2NaOH+3H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {5Na_{2}S_{2}O_{3}+8NaIO_{3}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow 9Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}+4I_{2}\downarrow } }$

При взаємодії із галогенами тіосульфат відновлює їх до галогенідів:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+4Cl_{2}+5H_{2}O\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}+8HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+4I_{2}+10NaOH_{(conc.)}\longrightarrow 2NaSO_{4}+8NaI+5H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3}+6F_{2}{\xrightarrow {-80^{o}C}}\ 4NaF+2SO_{2}F_{2}+2SOF_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3}+I_{2}\longrightarrow Na_{2}S_{4}O_{6}+2NaI} }$

Остання реакція знайшла застосування в аналітичній хімії у титриметричному методі йодометрія.

Тіосульфат бере участь у реакціях , зв'язуючи сполуки деяких металів, наприклад, срібла:

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3(conc.)}+AgCl\longrightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaCl} }$

Застосування

Тіосульфат натрію широко застосовується у фотографічній справі для розчинення броміду срібла з негативів чи відбитків. У целюлозно-паперовій і текстильній галузях тіосульфат застосовується для нейтралізації залишків хлору; він бере участь у дехлоруванні води.

У гірництві Na₂S₂O₃ виконує роль екстрагента срібла з його руд. Тіосульфат є реагентом для визначення вмісту йоду, брому, хлору та сірки за методом йодометрії. Також тіосульфат є антидотом при отруєннях ціанідами і сполуками срібла.

Див. також

• Полісульфіди
• Полісульфіди натрію

Примітки

1. Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005. — Cambridge : RSC Publishing, 2005. — P. 139. — . (англ.)
2. SODIUM THIOSULFATE
   d:Track:Q278487
3. Bean, S. L. Thiosulfates // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 24. — . — DOI:10.1002/0471238961.2008091502050114.a01. (англ.)
4. Class names and the international numbering system for food additives (PDF). fao.org. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Процитовано 21 травня 2015.^{[недоступне посилання з червня 2019]} (англ.)
5. Розчинність визначається як відношення маси розчиненої речовини до маси утвореного розчину.
6. CRC Handbook of Chemistry and Physics / Lide, D. R., editor. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / Lide, D. R., editor. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
• Patnaik P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — . (англ.)
• Bean, S. L. Thiosulfates // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 24. — . — DOI:10.1002/0471238961.2008091502050114.a01. (англ.)
• Metzger, A. Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 4—5. — DOI:10.1002/14356007.a25_477. (англ.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — . (рос.)

Посилання

• НАТРІЮ ТІОСУЛЬФАТ // Фармацевтична енциклопедія