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硫代硫酸钠

无机盐
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硫代硫酸钠，又稱大苏打、海波，是一種無機化合物，化學式為Na2S2O3。通常為白色或无色的五水合物（Na2S2O3·5H2O）。它是一种易風化的物質，易溶于水。[2]

硫代硫酸钠
IUPAC名
Sodium thiosulfate
别名 次亞硫酸鈉
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 無水：158.11 g/mol
五水：248.18 g·mol⁻¹
外观 白色晶體
氣味 無味
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 難溶于醇
折光度n
D 		1.489
结构
晶体结构 單斜
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
硫代硫酸鋰
硫代硫酸鉀
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癬。[3]它在世界卫生组织基本药物标准清单中。[4][5]

用途

医药用途

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癬菌病和花斑癬，[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，以靜脈注射的方式治療。[9]

照相沖印

溴化銀等鹵化銀作為照相乳劑的主要成分，經硫代硫酸鹽水溶液處理後會溶解。這種作為照相定影劑（英语：Photographic fixer）的應用是由約翰·赫歇爾發現的。它常用於膠片和相紙沖洗。硫代硫酸鈉定影劑通常被稱為「海波」，源自於最初的化學名稱「次亞硫酸鈉」（Sodium hyposulfite）。[10]在此應用中，硫代硫酸銨通常優於硫代硫酸鈉。[2]

自來水脫氯

硫代硫酸鈉可用於對自來水進行脫氯，包括降低水族館、游泳池和水療中心使用水的氯含量，以及水處理廠內用於在排入河流之前處理沉澱的反沖洗水。[2]此還原反應類似於碘還原反應。

在漂白劑物質的pH測試中，硫代硫酸鈉可以中和漂白劑的脫色作用，並允許使用液體指示劑測試漂白劑溶液的pH。相關反應類似碘反應：硫代硫酸鹽還原次氯酸鹽（漂白劑中的活性成分），在此過程中其被氧化成硫酸鹽。完整反應：

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

類似地，硫代硫酸鈉可與溴反應，並從溶液中除去遊離溴。硫代硫酸鈉溶液通常在化學實驗室中用作處理溴的預防措施，以及安全處理溴、碘或其他強氧化劑。

結構

五水合物有兩種同質異形體，無水鹽存在多種同質異形體。[2]在固態中，硫代硫酸根陰離子呈四面體狀，理論上是用硫酸根陰離子中的硫原子取代其中一個氧原子產生的。S-S距離表示單鍵，這表示末端的硫帶有明顯的負電荷，而S-O相互作用具有更多的雙鍵特性。

生產

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，硫代硫酸鈉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

反應

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

硫代硫酸鹽與酸反應後會發生分解。初始質子化發生在硫上。在-78℃下的二乙醚中進行質子化反應，可得到H
2S
2O
3（硫代硫酸）。它是稍強的酸，第一次和第二次电离的 pKa 分別為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

配位化學

硫代硫酸鹽是軟金屬離子的有效配體。典型的配合物是[Pd(S
2O
3)
2(en)]2−，具有一對S鍵結的硫代硫酸鹽配體。硫代硫酸鈉和硫代硫酸銨已被提議作為氰化物提取金的替代浸出剂（英语：Lixiviant）。[15][2]這種方法的優點是硫代硫酸鹽的毒性遠低於氰化物，且氰化法难处理的礦石類型（例如碳質或卡林型（英语：Carlin–type gold deposit）礦石）可以用硫代硫酸鹽浸出。這種替代工藝的問題包括硫代硫酸鹽的消耗量大，以及缺乏合適的回收技術，因為[Au(S
2O
3)
2]3−不會吸附在活性炭上，這是金氰化中用於從礦漿中分離金錯合物的標準技術。

碘量法

在分析化学中，硫代硫酸根陰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−

由於此反應的定量性質，以及Na
2S
2O
3 · 5H2O具有良好的保質期，因此它被用作碘量法中的滴定劑。Na
2S
2O
3 · 5H2O也是碘鐘反應的組成部分。

這種特殊用途可以透過溫克勒滴定法（英语：Winkler titration）的一系列反應來測量水中的氧含量。它也用於以體積估算溶液中某些化合物（如過氧化氫）的濃度以及估算商業漂白粉或水中的氯含量。

和铝离子的反应

硫代硫酸钠可用于分析化学，[18] 當與含有鋁離子的樣品一起加熱時，會产生白色沉淀：

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

有机化学

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

參考資料

  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  . 
  4. ^ World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019. Geneva: World Health Organization. 2019. hdl:10665/325771  . WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. 
  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. 
  8. ^ Dickey DT, Wu YJ, Muldoon LL, et al. Protection against Cisplatin-Induced Toxicities by N-Acetylcysteine and Sodium Thiosulfate as Assessed at the Molecular, Cellular, and in Vivo Levels. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2005, 314 (3): 1052–8. PMID 15951398. S2CID 11381393. doi:10.1124/jpet.105.087601. 
  9. ^ 國家網路醫藥, KingNet. 學名藥SODIUM THIOSULFATE 皮膚/表皮系統 皮膚疾患治療藥品 毒物治療藥品 重金屬中毒症 | 藥典. KingNet 國家網路醫藥. [2021-05-27]. （原始内容存档于2021-05-27） （中文）. 
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  12. ^ Gordin HM. Elementary Chemistry. 1. Inorganic Chemistry. Chicago: Medico-Dental Publishing Co. 1913: 162 & 287–288 [2021-07-30]. （原始内容存档于2024-10-01）. 
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  17. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter: 670, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  18. ^ Dulski TR. Ch. 8: Separation by Precypitation. A Manual for the Chemical Analysis of Metals. West Conshohocken, PA: ASTM. 1996: 99 [2021-07-30]. ISBN 9781601194350. OCLC 180851384. （原始内容存档于2021-07-30）. 
  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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