ثنائي ثيونيت الصوديوم

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

ثنائي كبريتيت الصوديوم (المعروف أيضاً باسم هيدروسلفيت الصوديوم ) هو مسحوق بلوري أبيض ذو رائحة كبريتية. على الرغم من أنه مستقر في الهواء الجاف، إلا أنه يتحلل في الماء الساخن وفي المحاليل الحمضية .

بناء

ترتيب أيونات ثنائي كبريتيت الصوديوم في بلورة، موضحًا الشكل الهندسي الشبيه بحامل المنشار للأنيون الثنائي. رموز الألوان: أحمر = O، أصفر = S.

تم فحص البنية باستخدام مطيافية رامان وعلم البلورات بالأشعة السينية . يحتوي الأنيون الثنائي للثيونيت على Cتماثل ثنائي ، مع تراكب شبه محجوب بزاوية التواء OSSO مقدارها 16 درجة. فيثنائي الهيدرات(Na2 S2 O4 ·2H2 O), يمتلك أنيون ثنائي الكبريتيتغوش56° OSSO. [ 1 ]

تشير المسافة بين ذرتي الكبريت (SS) البالغة 239 بيكومتر إلى ضعف الرابطة، وهي أطول بحوالي 30 بيكومتر من الرابطة النموذجية. [ 2 ] ولأن هذه الرابطة هشة، يتفكك أنيون ثنائي الكبريتيت في المحلول إلى جذور [SO₂ ] ⁻ ، كما تم تأكيده بواسطة مطيافية الرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR) . كما لوحظ أن ذرة الكبريت ( ³⁵S ) تخضع لتبادل سريع بين S₂O₄²⁻ و SO₂ في المحلول المتعادل أو الحمضي ، وهو ما يتوافق مع ضعف الرابطة في الأنيون. [ 3 ]

تحضير

يُنتج ثنائي كبريتيت الصوديوم صناعياً عن طريق اختزال ثاني أكسيد الكبريت . وقد بلغ إنتاجه حوالي 300 ألف طن في عام 1990. [ 4 ] وتتكون عملية إنتاجه باستخدام مسحوق الزنك من خطوتين:

2  SO 2 + Zn → ZnS 2 O 4
ZnS 2 O 4 + 2  NaOH → Na 2 S 2 O 4 + Zn(OH) 2

تتبع طريقة بوروهيدريد الصوديوم القياس الكمي التالي:

NaBH 4 + 8  NaOH + 8  SO 2 → 4  Na 2 S 2 O 4 + NaBO 2 + 6  H 2 O

يختزل كل مكافئ من أيون الهيدروجين مكافئين من ثاني أكسيد الكبريت. كما استُخدم الفورمات كعامل مختزل.

الخصائص والتفاعلات

التحلل المائي

يكون ثنائي كبريتيت الصوديوم مستقرًا عندما يكون جافًا، لكن المحاليل المائية تتدهور بسبب التفاعل التالي:

2 S 2 O 4 2− + H 2 O → S 2 O 3 2− + 2 HSO 3 −

يتوافق هذا السلوك مع عدم استقرار حمض ثنائي الثيونوز . لذا، لا يمكن تخزين محاليل ثنائي ثيونيت الصوديوم لفترة طويلة. [ 3 ]

يتحلل ثنائي ثيونيت الصوديوم اللامائي إلى كبريتات الصوديوم وثاني أكسيد الكبريت عند درجة حرارة أعلى من 90  درجة مئوية في الهواء. وفي غياب الهواء، يتحلل بسرعة عند درجة حرارة أعلى من 150  درجة مئوية إلى كبريتيت الصوديوم ، وثيوكبريتات الصوديوم ، وثاني أكسيد الكبريت، وكمية ضئيلة من الكبريت.

تفاعلات الأكسدة والاختزال

ثنائي كبريتيت الصوديوم عامل مختزل. عند درجة حموضة 7، يكون الجهد -0.66 فولت مقارنةً بقطب الهيدروجين القياسي . يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال مع تكوين البيسلفيت: [ 5 ]

S 2 O 4 2- + 2 H 2 O → 2 HSO 3 − + 2 e − + 2 H +

يتفاعل ثنائي كبريتيت الصوديوم مع الأكسجين:

Na 2 S 2 O 4 + O 2 + H 2 O → NaHSO 4 + NaHSO 3

تُظهر هذه التفاعلات توازنات معقدة تعتمد على الرقم الهيدروجيني وتشمل البيسلفيت والثيوسلفات وثاني أكسيد الكبريت.

مع مركبات الكربونيل العضوية

في وجود الألدهيدات، يتفاعل ثنائي كبريتيت الصوديوم إما لتكوين ألفا-هيدروكسي-سلفينات في درجة حرارة الغرفة أو لاختزال الألدهيد إلى الكحول المقابل فوق درجة حرارة 85  درجة مئوية. [ 6 ] [ 7 ] كما يتم اختزال بعض الكيتونات في ظل ظروف مماثلة.

الاستخدامات

صناعة

يُستخدم ثنائي كبريتيت الصوديوم كعامل اختزال قابل للذوبان في الماء في بعض عمليات الصباغة الصناعية. في حالة أصباغ الكبريت وأصباغ الأحواض ، يمكن اختزال الصبغة غير القابلة للذوبان في الماء إلى ملحها الفلزي القلوي القابل للذوبان في الماء . تُعالج صبغة النيلة أحيانًا بهذه الطريقة. [ 8 ]

الاستخدامات المنزلية والهوايات

يُستخدم ثنائي كبريتيت الصوديوم أيضًا في معالجة المياه، وتكييف مياه أحواض السمك، وتنقية الغازات، والتنظيف، وإزالة الترسبات. بالإضافة إلى صناعة النسيج، يُستخدم هذا المركب في صناعات الجلود، والأغذية، والبوليمرات، والتصوير الفوتوغرافي، وغيرها الكثير، غالبًا كعامل لإزالة الألوان. حتى أنه يُستخدم منزليًا لإزالة ألوان الملابس البيضاء، عند تلطخها عن طريق الخطأ بقطعة ملابس مصبوغة في دورة الغسيل بدرجة حرارة عالية. يتوفر عادةً في أكياس وزنها 5 غرامات تُسمى هيدروسلفيت، نسبةً إلى الاسم القديم للملح.

وهو المكون النشط في "مزيل بقع الصدأ Iron Out"، وهو منتج تجاري مضاد للصدأ. [ 9 ]

معمل

يُستخدم ثنائي ثيونيت الصوديوم عادةً في التجارب الفيزيولوجية كوسيلة لخفض جهد الأكسدة والاختزال للمحاليل (E o' -0.66 فولت مقابل قطب الهيدروجين القياسي عند الرقم الهيدروجيني 7). [ 10 ] ويُستخدم فيريسيانيد البوتاسيوم عادةً كعامل مؤكسد في هذه التجارب (E o' ~ 0.436 فولت عند الرقم الهيدروجيني 7). بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم ثنائي ثيونيت الصوديوم في تجارب كيمياء التربة لتحديد كمية الحديد غير المُدمج في معادن السيليكات الأولية . ولذلك، يُشار إلى الحديد المُستخلص بواسطة ثنائي ثيونيت الصوديوم أيضًا باسم "الحديد الحر".

استُخدمت محاليل ثنائي ثيونيت الصوديوم المائية سابقًا لإنتاج " محلول فيزر " لإزالة الأكسجين من تيار غازي. [ 11 ] يمكن تحضير البيريثيون في عملية تخليق ثنائية الخطوات من 2-بروموبيريدين عن طريق الأكسدة إلى N- أكسيد باستخدام حمض فوقي مناسب ، متبوعًا بالاستبدال باستخدام ثنائي ثيونيت الصوديوم لإدخال مجموعة الثيول الوظيفية . [ 12 ]

التصوير الفوتوغرافي

يُستخدم هذا المنتج في مُظهِر التغشّي من كوداك، FD-70. ويُستخدم في الخطوة الثانية من معالجة الصور الإيجابية بالأبيض والأسود، لصنع الشرائح. وهو جزء من مجموعة كوداك لتطوير الأفلام الإيجابية المباشرة . [ 13 ]

أمان

يعود الاستخدام الواسع لثنائي ثيونيت الصوديوم جزئياً إلى سميته المنخفضة، حيث تبلغ الجرعة المميتة الوسطية (LD50 ) 2.5 غ/كغ (في الجرذان، عن طريق الفم). [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وينراخ، جيه بي؛ ماير، دي آر؛ جاي، جيه تي؛ ميشالسكي، بي إي؛ كارتر، كيه إل؛ جروبيشا، دي إس؛ بينيت، دي دبليو (1992). "دراسة بنيوية لثنائي ثيونيت الصوديوم وهيدراته الزائلة: شكل جديد لأيون ثنائي ثيونيت". مجلة البحوث البلورية والطيفية . 22 (3): 291-301 . doi : 10.1007/BF01199531 . S2CID 97124638 . 
  2. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. 1 2 كاثرين إي. هاوسكروفت؛ آلان جي. شارب (2008). "الفصل 16: عناصر المجموعة 16". الكيمياء غير العضوية، الطبعة الثالثة . بيرسون. ص 520. ISBN  978-0-13-175553-6.
  4. 1 2 خوسيه خيمينيز باربيرا؛ أدولف ميتزجر؛ مانفريد وولف (15 يونيو 2000). "الكبريتيتات، والثيوسلفاتات، والديثيونيتات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . مكتبة وايلي الإلكترونية. doi : 10.1002/14356007.a25_477 . ISBN 978-3527306732.
  5. ↑ مايهيو، إس جي (2008). "جهد الأكسدة والاختزال لثنائي الكبريتيت وثاني أكسيد الكبريت من تفاعلات التوازن مع الفلافودوكسينات، وميثيل فيولجين، والهيدروجين بالإضافة إلى إنزيم الهيدروجيناز" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 85 (2): 535-547 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1978.tb12269.x . PMID 648533 . 
  6. ↑ مجلة الكيمياء العضوية، 1980، 45 (21)، ص 4126-4129، http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01309a011
  7. ↑ "مبيدات فطرية جهازية من نوع سلفوكسيلات الألدهيد" . google.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2018 .
  8. ↑ بوزيتش، موجكا؛ كوكول، فانيا (2008). "بدائل بيئية لعمليات الاختزال والأكسدة في الصباغة باستخدام أصباغ الفات والكبريت". الأصباغ والملونات . 76 (2): 299-309 . doi : 10.1016/j.dyepig.2006.05.041 .
  9. ↑ "أفضل مزيلات الصدأ لاستعادة جميع الأسطح" . 23 مارس 2023.
  10. ↑ مايهيو، ستيفن ج. (1978). "جهد الأكسدة والاختزال لثنائي الكبريتيت وثاني أكسيد الكبريت من تفاعلات التوازن مع الفلافودوكسينات، وميثيل فيولجين، والهيدروجين بالإضافة إلى إنزيم الهيدروجيناز" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 85 (2): 535-547 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1978.tb12269.x . ISSN 0014-2956 . PMID 648533 .  
  11. ↑ كينيث ل. ويليامسون، "اختزال النيلي: هيدروسلفيت الصوديوم كعامل مختزل"، مجلة التعليم الكيميائي، 1989، المجلد 66، ص 359. doi : 10.1021/ed066p359.2
  12. ↑ نايت، ديفيد دبليو؛ هارتونغ، ينس (15 سبتمبر 2006). "1-هيدروكسي بيريدين-2(1H)-ثيون". 1-هيدروكسي بيريدين-2(1 H )-ثيون . موسوعة الكواشف للتخليق العضوي . جون وايلي وأولاده . doi : 10.1002/047084289X.rh067.pub2 . ISBN 978-0471936237.
  13. ↑ "فيلم كوداك المباشر الإيجابي 5246" (ملف PDF) . 125px.com . كوداك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 نوفمبر 2019 .
  • ثنائي كبريتيت الصوديوم - ipcs inchem [ 1 ]
  1. ↑ "ثنائي ثيونيت الصوديوم - ipcs inchem" (ملف PDF) . www.inchem.org . برلين، ألمانيا. 2004. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2018 .