Неорганические тиосульфаты: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
м →Литература: пунктуация, оформление |
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии |
||
(не показано 5 промежуточных версий 4 участников) | |||
Строка 14: | Строка 14: | ||
* K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 200,1 (35 °C), 233,4 (56 °C) |
* K<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 200,1 (35 °C), 233,4 (56 °C) |
||
* (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
* (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 173 (20 °C) |
||
* MgS<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 49,8 (20 °C) |
* MgS<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 49,8 (20 °C) |
||
* CaS<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 42,9 (10 °C) |
* CaS<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 42,9 (10 °C) |
||
Строка 78: | Строка 78: | ||
: <chem>2 [Ag(S2O3)2]^{3-}{} + 6 H^+ -> Ag2S v + 3 S + 3 SO2 + H2SO4 + 2 H2O</chem> |
: <chem>2 [Ag(S2O3)2]^{3-}{} + 6 H^+ -> Ag2S v + 3 S + 3 SO2 + H2SO4 + 2 H2O</chem> |
||
Из-за наличия [[атом]]ов [[сера|серы]] в разных [[степень окисления|степенях окисления]] в кислой среде тиосульфаты склонны к [[химическая реакция|реакциям]] [[ |
Из-за наличия [[атом]]ов [[сера|серы]] в разных [[степень окисления|степенях окисления]] в кислой среде тиосульфаты склонны к [[химическая реакция|реакциям]] [[диспропорционирование|диспропорционирования]]: |
||
: <chem>3 S2O3^2- + 2 H^+ -> S + SO2 + H2O</chem> |
: <chem>3 S2O3^2- + 2 H^+ -> S + SO2 + H2O</chem> |
||
Строка 95: | Строка 95: | ||
{{main|Фиксаж}} |
{{main|Фиксаж}} |
||
Использование [[Тиосульфат натрия|тиосульфата натрия]] в фотографии в качестве фиксажа |
Использование [[Тиосульфат натрия|тиосульфата натрия]] в фотографии в качестве фиксажа основано на способности тиосульфат-иона переводить [[Растворимость|нерастворимые]] в воде [[Светочувствительность|светочувствительные]] [[галогениды|галогениды серебра]] в растворимые несветочувствительные [[Комплексные соединения|комплексы]]: |
||
: <chem>AgHal + 2 S2O3^2- -> [Ag(S2O3)2]^{3-}{} + Hal^-</chem> |
: <chem>AgHal + 2 S2O3^2- -> [Ag(S2O3)2]^{3-}{} + Hal^-</chem> |
||
Строка 105: | Строка 105: | ||
Для упрочнения эмульсионного слоя используют [[дубление|дубящие]] фиксажи. В качестве дубящих веществ в разных рецептурах могут использоваться [[тетраборат натрия]] (бура), [[борная кислота]] (одновременно как [[подкислитель]]), [[хромокалиевые квасцы|хромокалиевые]] или [[алюмокалиевые квасцы]] и [[формалин]]. |
Для упрочнения эмульсионного слоя используют [[дубление|дубящие]] фиксажи. В качестве дубящих веществ в разных рецептурах могут использоваться [[тетраборат натрия]] (бура), [[борная кислота]] (одновременно как [[подкислитель]]), [[хромокалиевые квасцы|хромокалиевые]] или [[алюмокалиевые квасцы]] и [[формалин]]. |
||
Скорость реакции |
Скорость реакции комплексообразования уменьшается от AgCl к AgI, поэтому при использовании бромсеребряных и иодсеребряных фотоматериалов используются быстрые фиксажи на основе тиосульфата аммония. Ускорение процесса фиксирования происходит за счёт промежуточной стадии — быстро протекающего образования аммиачного комплекса серебра: |
||
: <chem>AgHal + 2 NH4^+ + 2 OH^- -> [Ag(NH3)2]^+ + 2 H2O + Hal^-</chem> |
: <chem>AgHal + 2 NH4^+ + 2 OH^- -> [Ag(NH3)2]^+ + 2 H2O + Hal^-</chem> |
||
Строка 174: | Строка 174: | ||
* при лечении кожных заболеваний ([[чесотка]], [[псориаз]]). |
* при лечении кожных заболеваний ([[чесотка]], [[псориаз]]). |
||
[[тиосульфат магния]] — лекарственное средство при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях, вегетативных расстройствах. |
|||
== Примеры == |
|||
* [[Тиосульфат рубидия]] образует кристаллогидраты состава Rb{{sub|2}}SO{{sub|3}}S•H{{sub|2}}O и Rb{{sub|2}}SO{{sub|3}}S•2H{{sub|2}}O |
|||
* [[Тиосульфат свинца(II)]] не растворяется в воде |
|||
== См. также == |
== См. также == |
||
* [[Органические тиосульфаты]] |
* [[Органические тиосульфаты]] |
||
* [[Тиосульфат натрия]] |
|||
* [[Тиосульфат натрия (лекарственное средство)]] |
|||
* [[Фиксаж]] |
* [[Фиксаж]] |
||
Строка 230: | Строка 233: | ||
}} |
}} |
||
* [https://web.archive.org/web/20090410052529/http://www.artprojekt.ru/Photo/Chemistry/Ch6_19.html Фиксирование проявленных изображений]. |
* [https://web.archive.org/web/20090410052529/http://www.artprojekt.ru/Photo/Chemistry/Ch6_19.html Фиксирование проявленных изображений]. |
||
* ''Спиридонов Ф. М., Зломанов В. П.'' [http://www.chem.msu.su/rus/teaching/spiridonov/welcome.html Химия халькогенов]. |
* ''Спиридонов Ф. М., Зломанов В. П.'' [http://www.chem.msu.su/rus/teaching/spiridonov/welcome.html Химия халькогенов] {{Wayback|url=http://www.chem.msu.su/rus/teaching/spiridonov/welcome.html |date=20081016002502 }}. |
||
* ''Ю. Ю. Лурье''. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. |
* ''Ю. Ю. Лурье''. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. |
||
* ''Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В.'' Аналитическая химия. М: Химия, 1990. |
* ''Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В.'' Аналитическая химия. М: Химия, 1990. |
Текущая версия от 02:32, 4 января 2024
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f5/Thiosulfate-3D-balls.png/150px-Thiosulfate-3D-balls.png)
Тиосульфа́ты — соли и сложные эфиры тиосерной кислоты, H2S2O3. Тиосульфаты неустойчивы, поэтому в природе не встречаются. Наиболее широкое применение имеют тиосульфат натрия и тиосульфат аммония.
История открытия и исследования
[править | править код]Органические тиосульфаты были исследованы немецким химиком Гансом Бунте в 1872 году[1] в его докторской диссертации.
Строение
[править | править код]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/Thiosulfate-ion-2D-dimensions.png/150px-Thiosulfate-ion-2D-dimensions.png)
Тиосульфат-ион по строению близок к сульфат-иону. В тетраэдре [SO3S]2− связь S−S (1,97 Å) длиннее, чем связи S−O (1,48 Å).
Физические свойства
[править | править код]Растворимость в воде (г/100 г):
- K2S2O3 200,1 (35 °C), 233,4 (56 °C)
- (NH4)2S2O3 173 (20 °C)
- MgS2O3 49,8 (20 °C)
- CaS2O3 42,9 (10 °C)
- SrS2O3 15,3 (10 °C)
- BaS2O3 0,2 (0 °C)
- Tl2S2O3 0,18 (25 °C)
- PbS2O3 0,02 (18 °C)
Образуют кристаллогидраты, при нагревании которых происходит плавление, представляющее собой растворение тиосульфатов в кристаллизационной воде.
- К2S2O3·5Н2О — температура плавления 35,0 °C
- К2S2O3·3Н2О — температура плавления 56,1 °C
- K2S2O3·H2О — температура плавления 78,3 °C, плотность 2,590 г/см³
- MgS2O3·6H2O — температура плавления выше 82 °C, плотность 1,818 г/см³
- CaS2O3·6H2O — температура плавления выше 40 °C, плотность 1,872 г/см³
Получение
[править | править код]Тиосульфаты получаются при взаимодействии растворов сульфитов с сероводородом:
При кипячении растворов сульфитов с серой:
При окислении полисульфидов кислородом воздуха:
Химические свойства
[править | править код]Тиосерная кислота H2S2O3 в присутствии воды разлагается:
поэтому её выделение из водного раствора невозможно. Свободная тиосерная кислота может быть получена при взаимодействии хлорсульфоновой кислоты с сероводородом при низкой температуре:
Выше 0 °C свободная тиосерная кислота необратимо разлагается по вышеприведённой реакции.
Благодаря наличию серы в степени окисления −2 тиосульфат-ион обладает восстановительными свойствами. Слабыми окислителями (I2, Fe3+) тиосульфаты окисляются до тетратионатов:
Более сильные окислители окисляют тиосульфаты до сульфатов:
Сильные восстановители восстанавливают тиосульфат-ион до сульфида, например:
Тиосульфат-ион также является сильным комплексообразователем:
Так как тиосульфат-ион координируется с металлами через атом серы в степени окисления −2, в кислой среде тиосульфатные комплексы легко переходят в сульфиды:
Из-за наличия атомов серы в разных степенях окисления в кислой среде тиосульфаты склонны к реакциям диспропорционирования:
Применение
[править | править код]Тиосульфаты используются в:
- фотографии в качестве компонента фиксажа
- аналитической и органической химии
- горнорудной промышленности
- текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности
- пищевой промышленности
- Химчистке
- медицине
Фотография
[править | править код]Использование тиосульфата натрия в фотографии в качестве фиксажа основано на способности тиосульфат-иона переводить нерастворимые в воде светочувствительные галогениды серебра в растворимые несветочувствительные комплексы:
Фиксажи условно делятся на нейтральные, кислые, дубящие и быстрые.
Нейтральный фиксаж представляет собой раствор тиосульфата натрия в воде (250 г/л). Для более быстрого прекращения действия проявляющих веществ, занесённых из проявителя в эмульсионном слое во избежание появления вуали на изображении фиксирование обычно проводят в слабокислой среде. В качестве подкислителей используют серную и уксусную кислоты, а также гидросульфит или метабисульфит (K2S2O5) калия.
Для упрочнения эмульсионного слоя используют дубящие фиксажи. В качестве дубящих веществ в разных рецептурах могут использоваться тетраборат натрия (бура), борная кислота (одновременно как подкислитель), хромокалиевые или алюмокалиевые квасцы и формалин.
Скорость реакции комплексообразования уменьшается от AgCl к AgI, поэтому при использовании бромсеребряных и иодсеребряных фотоматериалов используются быстрые фиксажи на основе тиосульфата аммония. Ускорение процесса фиксирования происходит за счёт промежуточной стадии — быстро протекающего образования аммиачного комплекса серебра:
Из-за гигроскопичности тиосульфата аммония обычно применяют смесь тиосульфата натрия и хлорида аммония.
Химия
[править | править код]В аналитической химии тиосульфат натрия используется в качестве реагента в иодометрии. Его использование основано на реакции окисления тиосульфат-иона иодом до тетратионата:
Растворы тиосульфата натрия нестабильны из-за взаимодействия с углекислым газом, содержащемся в воздухе и растворённом в воде:
и вследствие окисления кислородом воздуха:
и в результате контаминации растворов тионовыми бактериями, которые окисляют тиосульфаты до сульфатов, осуществляя хемосинтез. Поэтому приготовление раствора тиосульфата натрия из навески нецелесообразно. Обычно готовят раствор приблизительной концентрации и устанавливают точную концентрацию титрованием раствором бихромата калия или иода.
При иодометрическом титровании применяют метод обратного титрования, то есть прибавляют избыток раствора иодида калия точной концентрации, а затем титруют образовавшийся иод раствором тиосульфата натрия..
Горнорудная промышленность
[править | править код]В горнорудной промышленности тиосульфат натрия используется для извлечения серебра и золота из руд и минералов как альтернатива цианидному выщелачиванию
Процесс тиосульфатного выщелачивания основан на окислении золота и серебра кислородом воздуха в присутствии тиосульфата натрия (тиосульфатное выщелачивание):
в кислой среде или двухвалентной медью:
в щелочной среде (тиосульфатно-аммиачное выщелачивание).
Аналогичные процессы происходят и при выщелачивании серебра.
Преимуществами тиосульфатно-аммиачного выщелачивания перед цианидным является отсутствие необходимости в использовании высокотоксичных реагентов, а также более полное извлечение металлов из руд, содержащих большие количества меди и марганца. При тиосульфатно-аммиачном выщелачивании в рабочий раствор добавляют серу и сульфит аммония, что позволяет обеспечить извлечение золота до 50—95 %
Текстильная промышленность
[править | править код]После отбеливания тканей хлором их обрабатывают тиосульфатом натрия для удаления следов хлора и придания прочности:
Пищевая промышленность
[править | править код]В пищевой промышленности тиосульфат натрия применяется как пищевая добавка Е539 (регулятор кислотности).
Химчистка
[править | править код]При химчистке текстильных и кожных изделий тиосульфат натрия используется для удаления пятен, вызванных галогенами и их соединениями: йод, соединения хлора, бром.
Медицина
[править | править код]В медицине тиосульфат натрия используется:
- как антидот при отравлениях тяжёлыми металлами (ртуть, свинец, мышьяк), цианидами, солями иода и брома, лекарственными средствами[2], а также при детоксикации больных с алкогольными психозами;
- при лечении аллергических заболеваний, артрита и невралгии;
- при лечении кожных заболеваний (чесотка, псориаз).
тиосульфат магния — лекарственное средство при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях, вегетативных расстройствах.
Примеры
[править | править код]- Тиосульфат рубидия образует кристаллогидраты состава Rb2SO3S•H2O и Rb2SO3S•2H2O
- Тиосульфат свинца(II) не растворяется в воде
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Stiftung Werner-von-Siemens-Ring||C. ENGLER / H. BUNTE Архивировано 18 февраля 2009 года.
- ↑ Яцинюк Б. Б., Сенцов В. Г., Долгих В. Т. Коррекция гемодинамических нарушений тиосульфатом натрия при острых отравлениях пропранололом // Вестник Уральской медицинской академической науки. — 2011. — № 1(33). — С. 112—114.
Литература
[править | править код]- Спиридонов Ф. М., Зломанов В. П. 13.1 Тиосерная кислота и тиосульфаты // Химия халькогенов. Учебное пособие. — М.: МГУ, 2000.
- Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В. Иодометрия // Аналитическая химия. — М.: Химия, 1990. — С. 417—421. — 848 с. — ISBN 5-7245-0507-X.
- Аренс В. Ж. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. — М.: Недра, 1975. — Т. 3. — С. 245—254. — 480 с.
- Фиксирование проявленных изображений.
- Спиридонов Ф. М., Зломанов В. П. Химия халькогенов Архивная копия от 16 октября 2008 на Wayback Machine.
- Ю. Ю. Лурье. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979.
- Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В. Аналитическая химия. М: Химия, 1990.
- Аренс В. Ж. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. — М.: Недра, 1975.