Natri thiosunfat

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm


Natri thiosunfat
272px
Sodium thiosulfate.jpg
Danh pháp IUPAC Natri thiosunfat
Tên khác Natri hyposunfit
Nhận dạng
Số CAS 7772-98-7
PubChem 24477
Số RTECS XN6476000
Ảnh Jmol-3D ảnh
SMILES
InChI 1/2Na.H2O3S2/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2
Thuộc tính
Công thức phân tử Na2S2O3
Phân tử gam 158.11 g/mol
Bề ngoài tinh thể màu trắng
Mùi không mùi
Tỷ trọng 1.667 g/cm3
Điểm nóng chảy 48.3 °C (ngậm 5 nước)
Điểm sôi 100 °C (ngậm 5 nước, - 5H2O phân hủy)
Độ hòa tan trong nước 76.4 g/100 g H20(20 °C)
Cấu trúc
Các nguy hiểm
MSDS External MSDS
Chỉ mục EU không có trong danh sách
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
1
0
 
Điểm bắt lửa không cháy

Natri thiosunfat (Na2S2O3) là một hợp chất tinh thể không màu thường ở dạng ngậm 5 nước, Na2S2O3•5H2O, một chất tinh thể đơn tà nở hoa còn gọi là natri hyposunfit hay "hypo".

Anion thiosunfat có dạng tứ diện và xuất phát từ việc thế một trong những nguyên tử oxi bằng một nguyên tử lưu huỳnh trong anion sunfat. Độ dài liên kết S-S cho biết một liên kết đơn, có nghĩa là nguyên tử lưu huỳnh mạng điện tích âm đáng kể và tương tác S-O có tính chất của một liên kết đôi. Proton hóa ion thiosunfat lần thứ nhất xảy ra ở lưu huỳnh.

Sản xuất trong công nghiệp và tổng hợp trong phòng thí nghiệm[sửa | sửa mã nguồn]

Theo phương pháp công nghiệp, natri thiosunfat được sản xuất chủ yếu từ sản phẩm thải của quá trình sản xuất natri sunfua hay thuốc nhuộm lưu huỳnh.[1] Trong phòng thí nghiệm, muối này có thể điều chế từ phản ứng giữa natri sunfit với lưu huỳnh khi đun nóng.

Các phản ứng chủ yếu và ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Anion thiosunfat phản ứng đặc trưng với các axit loãng tạo ra lưu huỳnh, lưu huỳnh điôxitnước:[1]

Na2S2O3 + 2 HCl → 2 NaCl + S + SO2 + H2O

Phản ứng trên còn được biết là "phản ứng chuẩn độ", vì khi lưu huỳnh đạt đến nồng độ nào đó dung dịch chuyển từ không màu sang vàng nhạt. Phản ứng trên đang được dùng để tạo lưu huỳnh dạng keo. Khi proton hóa thực hiện ở nhiệt độ thấp, H2S2O3 (axit thiosunfuric) được tạo ra. Nó là một axit có độ mạnh tương đối với pKas khoảng 0.6 và 1.7 cho sự phân ly lần lượt H+.

Phép chuẩn độ iot[sửa | sửa mã nguồn]

Trong hóa học phân tích, ứng dụng quan trọng nhất đến từ phản ứng định lượng với iot của anion thiosunfat, khử iot thành ion iođua trong khi nó bị oxi hóa thành ion tetrathionat:

2 S2O32−(aq) + I2(aq) → S4O62−(aq) + 2 I(aq)

Do bản chất định lượng của phản ứng, cũng như sự thật rằng Na2S2O3•5H2O có thời hạn sử dụng lâu dài, nó được dùng làm chất chuẩn độ trong phép chuẩn độ iot.

Ứng dụng quan trọng này có thể tiến hành để đo lượng oxi của nước qua một chuỗi phản ứng dài. Nó còn dùng trong việc đánh giá nồng độ về thể tích của một dung dịch nào đó và đánh giá hàm lượng clo trong các loại nước và bột tẩy.

Trong xử lý ảnh[sửa | sửa mã nguồn]

Nguyên tử lưu huỳnh bậc bốn trong S2O32− kết hợp với các kim loại mềm với ái lực cao. Vì thế, các muối bạc halogenua, như AgBr, thành phần tiêu biểu của chất nhũ ảnh, hòa tan khi xử lý với dung dịch thiosunfat:

2 S2O32− + AgBr → [Ag(S2O3)2]3− + Br

Trong ứng dụng này đến xử lý ảnh, khám phá bởi John Herschel và dùng cho cả các cuôn phim và giấy ảnh, natri thiosunfat được biết dưới tên chất xử lý ảnh, và còn gọi là thuốc hypo, từ tên ban đầu của nó, natri hyposunfit.[2]

Tinh chế vàng[sửa | sửa mã nguồn]

Natri thiosunfat là một thành phần của một chất ngâm chiết thay thế cho xyanua để tách lọc vàng.[3] Nó hình thành một phức chất bền với ion vàng(I), [Au(S2O3)2]3−. Điều thuận lợi của phương pháp này là thiosunfat không độc và các quặng chịu nhiệt trong quá trình xyanua (như cacbon hay quặng Carlin) có thể tách bởi thiosunfat. Quá trình này vẫn gặp một số vấn đề như mức tiêu hao cao của thiosunfat, và thiếu công nghệ tái tạo hợp lí, vì [Au(S2O3)2]3− không hấp thụ trong than hoạt tính, công nghệ chuẩn dùng trong quá trình xyanua để tách phức vàng ra khỏi hồ quặng.

Hóa học phân tích[sửa | sửa mã nguồn]

Natri thiosunfat còn được dùng trong hóa phân tích. Khi đun nóng với một mẫu thử chứa cation nhôm, nó có thể tạo ra kết tủa trắng:

2 Al3+ + 3 S2O32− + 3 H2O → 3 SO2 + 3 S + 2 Al(OH)3

Y khoa[sửa | sửa mã nguồn]

  • Nó dùng trong chất giải độc xyanua[4][5] Thiosunfat hoạt động như một phần tử cho lưu huỳnh để biến đổi xyanua thành thioxyanat (sau đó có thể thải ra ngoài một cách an toàn qua đường tiết niệu), xúc tác bởi enzim rhodanaza.
  • Nó đang được dùng để xử lý chứng phản vệ canxi trong việc thẩm tách máu bệnh nhân suy thận mãn tính giai đoạn cuối.[6]
  • Nó dùng trong việc quản lý sự thoát mạch nước tiểu trong quá trình hóa trị liệu. Natri thiosunfat ngăn ngừa sự ankyl hóa và phá hủy mô bằng việc cung cấp một chất nền cho tác nhân ankyl hóa lan tỏa khắp các mô dưới da. Liều dùng có thể là 2mL dung dịch 0.17M (một dung dịch chứa 4mL natri thiosunfat 10% và 6mL nước vô trùng làm thuốc tiêm). Nó có thể nhỏ dưới da ở nhiều chỗ khi dùng một bơm kim tiêm nhỏ. Có những dữ liệu hạn chế về phương pháp này với một ít khuyến cáo.
  • Trong việc tắm đứng để chữa bệnh ecpet mảng tròn, và là một chất diệt nấm tiêu biểu cho chứng đốm nấm lông.
  • Trong việc đo thể tích dịch ngoại bào và tỉ lệ lọc của cầu thận.

Các ứng dụng khác[sửa | sửa mã nguồn]

Natri thiosunfat còn dùng trong:

  • Thành phần của đồ sưởi tay và các loại túi nhiệt khác sinh nhiệt bởi quá trình kết tinh tỏa nhiệt của một dung dịch siêu lạnh.
  • Thuốc tẩy
  • Đo pH của các chất tẩy. Các chất chỉ thị phổ biến và các chất chỉ thị pH dạng lỏng khác bị phá hủy bởi thuốc tẩy, làm cho chúng không có khả năng đo pH. Nếu thêm vào natri thiosunfat vào các dung dịch trên, nó sẽ trung hòa khả năng tẩy màu của thuốc tẩy và cho phép các chất chỉ thị đo pH của dung dịch thuốc tẩy với chất chỉ thị lỏng. Phản ứng này có vẻ giống phản ứng với iot: thiosunfat khử hypoclorit (thành phần hoạt động của thuốc tẩy) và trong khi đó bị oxi hóa thành sunfat. Phản ứng đầy đủ là:
4 NaClO + Na2S2O3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na2SO4 + H2O
  • Khử clo nước vòi cho bể cá hay xử lý dòng nước thải từ quá trình xử lý nước thải đầu tiên để xả xuống sông. Phản ứng tương tự phản ứng khử iot. Xử lý cho bể cá cần 0.1 đến 0.3 gam tinh thể natri thiosunfat ngâm nước cho 10 lít nước.
  • Làm giảm nồng độ clo trong hồ bơi và hồ nước nóng sau khi clo hóa tối đa.
  • Tẩy màu iot, ví dụ như sau khi nổ nitơ triiođua.
  • Tương tự, natri thiosunfat phản ứng với brom tạo ra các sản phẩm vô hại. Dung dịch natri thiosunfat thường dùng để phòng ngừa trong phòng thí nghiệm sau khi làm việc với brom.
  • Đánh giá nước trong vi khuẩn học.
  • Thuộc da.
  • Chứng minh khái niệm tốc độ phản ứng trong môn hóa học. Ion thiosunfat có thể phan hủy thành ion sunfit và huyền phù lưu huỳnh dạng keo mờ. Phương trình cho phản ứng xúc tác axit này như sau:
S2O32−(aq) → SO32−(aq) + S(s)
  • Chứng minh khái niệm siêu lạnh trong môn vật lý. Natri thiosunfat đóng băng rất dễ làm quá lạnh ở nhiệt độ phòng và khi tinh thể được hình thành, nhiệt độ nhảy vọt lên 48.3°C có thể kiểm chứng bằng xúc giác.
  • Một phần của công thức gỉ đồng ở các hợp kim đồng.
  • Dùng để điều chế dược phẩm - chất hoạt động bề mặt anion giúp cho quá trình phân tán.
  • Làm chất tan rất thú vị trong các thí nghiệm quá bão hòa..

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  2. ^ Charles Robert Gibson (1908). Nhiếp ảnh hiện đại, khám phá và thành tựu. Seeley & Co. tr. 37. 
  3. ^ Aylmore, M. G.; Muir, D. M. "Thiosunfat chất tách chiết vàng", Kĩ thuật khoáng chất, 2001, 14, 135-174
  4. ^ “Chất độc, xyanua: Tổng quát - eMedicine”. Truy cập ngày 1 tháng 1 năm 2009. 
  5. ^ Hall AH, Dart R, Bogdan G (June năm 2007). “Natri thiosunfat hay hiđroxocobalamin trong việc chữa ngộ độc xyanua theo kinh nghiệm”. Ann Emerg Med 49 (6): 806–13. doi:10.1016/j.annemergmed.2006.09.021. PMID 17098327. 
  6. ^ Cicone JS, Petronis JB, Embert CD, Spector DA (June năm 2004). “Chữa trị thành công chứng phản vệ canxi với natri thiosunfat theo đường tĩnh mạch”. Am. J. Kidney Dis. 43 (6): 1104–8. doi:10.1053/j.ajkd.2004.03.018. PMID 15168392.