ثيوسلفات

الثيوسلفات ( التهجئة الموصى بها من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ؛ وتُكتب أحيانًا _thiosulphate في الإنجليزية البريطانية) هو _أنيون أكسجيني للكبريت صيغته الكيميائية _{S₂O₃²⁻ . يُشير مصطلح} ^{الثيوسلفات} أيضًا إلى المركبات التي تحتوي على هذا الأنيون، وهي أملاح حمض الثيوسلفوريك ، مثل ثيوسلفات الصوديوم ( Na₂S₂O₃ ) وثيوسلفات الأمونيوم ( NH₄ ) _{₂S₂O₃ . توجد} أملاح الثيوسلفات في _{الطبيعة . يُزيل الثيوسلفات الكلور من} الماء بسرعة، ويُستخدم لإيقاف عملية التبييض في صناعة الورق. تُستخدم أملاح الثيوسلفات بشكل أساسي في صباغة المنسوجات وتبييض المواد _{الطبيعية} . ^{[ 2 ]}

أيون الثيوسلفات رباعي الأوجه عند ذرة الكبريت المركزية. يتمتع أيون الثيوسلفات بتناظر _C3v . ذرة الكبريت الخارجية لها تكافؤ 2، بينما ذرة الكبريت المركزية لها تكافؤ 6. ذرات الأكسجين لها تكافؤ 2. المسافة بين ذرات الكبريت والكبريت حوالي يُعدّ طول الرابطة الأحادية في ثيوكبريتات الصوديوم 201 بيكومتر مناسبًا. وتكون المسافات بين ذرات الكبريت أقصر قليلًا من تلك الموجودة في الكبريتات.

لسنوات عديدة، اعتُبرت حالات أكسدة ذرات الكبريت في أيون الثيوسلفات +6 كما في الكبريتات و-2 كما في الكبريتيد ، وذلك للذرات المركزية والطرفية على التوالي. وقد استبعد هذا الرأي تفاعل عدم التناسب للثيوسلفات إلى كبريتات وكبريتيد كآلية أكسدة واختزال لتوفير الطاقة للبكتيريا في الظروف اللاهوائية في الرواسب، لعدم وجود تغيير في حالة أكسدة أي من ذرات الكبريت. إلا أن قياسات مطيافية امتصاص الأشعة السينية بالقرب من حافة الامتصاص (XANES) كشفت أن كثافة الشحنة لذرات الكبريت تشير إلى حالتي أكسدة +5 و-1 للذرات المركزية والطرفية على التوالي. وتتفق هذه الملاحظة مع تفاعل عدم التناسب للثيوسلفات إلى كبريتات وكبريتيد كآلية أكسدة واختزال لتحرير الطاقة من التخمر الميكروبي . ^{[ 3 ]}

ينتج أيون الثيوسلفات عن تفاعل أيون الكبريتيت مع الكبريت العنصري، وعن الأكسدة غير الكاملة للكبريتيدات (مثل أكسدة البيريت ). ويمكن تكوين ثيوسلفات الصوديوم عن طريق تفاعل عدم التناسب للكبريت المذاب في هيدروكسيد الصوديوم .

تتفاعل أيونات الثيوسلفات مع الأحماض لإنتاج ثاني أكسيد الكبريت وحلقات الكبريت المختلفة: ^{[ 4 ]}

8S₂O₃²⁻ + ^{16H⁺ →} 8SO₂ + _S₈ + _8H₂O​​_​​_​​

يمكن استخدام هذا التفاعل لتكوين غرويات الكبريت وإثبات تشتت رايلي للضوء. فعند تسليط ضوء أبيض من الأسفل، يُرى ضوء أزرق من الجانب وضوء برتقالي من الأعلى، وذلك بسبب الآليات نفسها التي تلون السماء عند الظهيرة والغسق.

تتفاعل أيونات الثيوسلفات مع اليود لتكوين أيونات رباعي الثيونات :

2S₂O₃²⁻ + ^I₂ → _{S₄O₆²⁻} + _2I⁻​​_​​^​​^​

يُعد هذا التفاعل أساسيًا في قياس اليود . فمع البروم (X = Br) والكلور (X = Cl)، تتأكسد أيونات الثيوسلفات إلى أيونات الكبريتات:

S₂O₃²⁻ + _4X₂ + ^5H₂O _→ 8X⁻ ⁺ 10H⁺ ⁺ 2SO₄²⁻_​​_​​_​^​

يقوم إنزيم الروداناز (ثيوسلفات سلفوترانسفيراز) بتحفيز إزالة سمية أيون السيانيد بواسطة أيون الثيوسلفات عن طريق تحويلهما إلى أيون الثيوسيانات وأيون الكبريتيت :

CN ^– + S ₂ O ₃ ^2– → SCN ^– + + SO ₃ ^2–

يُستخدم ثيوسلفات الصوديوم مع نتريت الأميل ونتريت الصوديوم ، بالإضافة إلى هيدروكسوكوبالامين . وهو أكثر فعالية في بيئة ما قبل المستشفى، حيث يُعدّ إعطاؤه فورًا من قِبل طاقم الطوارئ ضروريًا لعكس نقص الأكسجة السريع داخل الخلايا الناتج عن تثبيط التنفس الخلوي عند المركب الرابع . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

ينشط هذا المركب إنزيم ثيوسلفات سلفوترانسفيراز ( TST ) في الميتوكوندريا. ويرتبط هذا الإنزيم بالوقاية من السمنة وداء السكري من النوع الثاني (المقاوم للأنسولين) . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

يمكن أن يعمل الثيوسلفات أيضًا كمانح للإلكترونات لنمو البكتيريا المؤكسدة للكبريت ، مثل بكتيريا كلوروبيوم ليميكولا فورما ثيوسلفاتوفيلوم . تستخدم هذه البكتيريا الإلكترونات من الثيوسلفات (ومصادر أخرى) والكربون من ثاني أكسيد الكربون لتخليق مركبات الكربون من خلال دورة كريبس العكسية . ^{[ 11 ]}

تستطيع بعض البكتيريا استقلاب الثيوسلفات. ^{[ 12 ]}

أيون الثيوسلفات هو أحد مكونات معدن سيدبيترسايت النادر جداً Pb ₄ (S ₂ O ₃ )O ₂ (OH) ₂ . ^{[ 13 ]}

يُعد الثيوسلفات اسمًا شائعًا مقبولًا ويُستخدم دائمًا تقريبًا.

الاسم الوظيفي البديل وفقًا لتسمية IUPAC هو سلفوروثيوات ؛ والاسم الإضافي المنهجي وفقًا لتسمية IUPAC هو ثلاثي أكسيدو سلفيدو سلفات (2−) أو ثلاثي أكسيدو-1 κ ³ O - ثنائي سلفات ( S — S ) (2−) . ^{[ 1 ]}

يشير مصطلح الثيوسلفات أيضًا إلى إسترات حمض الثيوسلفوريك، على سبيل المثال O , S- ثنائي ميثيل ثيوسلفات CH3 _- O-S(=O) ₂ -S-CH3 _. هذه الأنواع نادرة.