Тиосульфат натрия

Тиосульфат натрия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — неорганическое соединение, соль натрия и тиосерной кислоты c химической формулой Na₂S₂O₃ или Na₂SO₃S, образует кристаллогидрат состава Na₂S₂O₃·5H₂O. Применяется в медицине, фотографии и других отраслях промышленности.

Получение

• окислением полисульфидов Na;
• кипячение избытка серы с Na₂SO₃:

 Na₂SO₃ + S → Na₂S₂O₃

• взаимодействием H₂S и SO₂ с NaOH (побочный продукт в производстве NaHSO₃, сернистых красителей, при очистке промышленных газов от S):

 4SO₂ + 2H₂S + 6 NaOH → 3Na₂S₂O₃ + 5H₂O

• кипячение избытка серы с гидроксидом натрия:

 4 S + 6 NaOH → 2Na₂S + Na₂S₂O₃ + 3H₂O

затем по приведённой выше реакции сульфит натрия присоединяет серу, образуя Тиосульфат натрия.

Одновременно в ходе этой реакции образуются Полисульфиды натрия (они придают раствору жёлтый цвет). Для их разрушения в раствор пропускают SO₂.

• чистый безводный Тиосульфат натрия можно получить реакцией серы с нитритом натрия в формамиде. Эта реакция количественно протекает (при 80 °C за 30 минут) по уравнению:

 2NaNO₂ + 2 S → Na₂S₂O₃ + N₂O

• растворение сульфида натрия в воде в присутствии кислорода воздуха:

 2Na₂S + 2 O₂ + H₂O → Na₂S₂O₃ + 2 NaOH

Физические и химические свойства

Имеет вид бесцветных кристаллов. Образует три модификации: моноклинную α (a = 0,8513, b = 0,8158, c = 0,6425, β = 97,08°, z = 4, пространственная группа P2₁/c), а также β и γ. α-модификация переходит в β при температуре 330 °C, β переходит в γ при 380 °C. Плотность α-модификации 2,345 г/моль.

Растворим в воде (50,1 г/100 мл (0 °C), 70,2 г/100 мл (20 °C), 231,8 г/100 мл (80 °C)).

Молярная масса 248,17 г/моль (пентагидрат). При 48,5 °C кристаллогидрат растворяется в своей кристаллизационной воде, образуя перенасыщенный раствор; обезвоживается около 100^оС.

При нагревании до 220 °C распадается по схеме:

 4Na₂S₂O₃ → 3Na₂SO₄ + Na₂S + 4 S

Тиосульфат натрия — сильный восстановитель:

С сильными окислителями, например, свободным хлором, окисляется до сульфатов или серной кислоты:

 Na₂S₂O₃ + 4 Cl₂ + 5H₂O → 2H₂SO₄ + 2 NaCl + 6 HCl

Более слабыми или медленно действующими окислителями, например, йодом, переводится в соли тетратионовой кислоты:

 2Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2 NaI

Приведённая реакция очень важна, так как служит основой йодометрии. Следует отметить, что в щелочной среде окисление тиосульфата натрия йодом может идти до сульфата.

Выделить тиосерную кислоту (тиосульфат водорода) реакцией тиосульфата натрия с сильной кислотой невозможно, так как она неустойчива и тут же разлагается на воду, серу и диоксид серы:

 Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + S + SO₂

Расплавленный кристаллогидрат Na₂S₂O₃·5H₂O очень склонен к переохлаждению.

Применение

• для удаления следов хлора после отбеливания тканей;
• для извлечения серебра из руд;
• фиксаж в фотографии;
• реактив в йодометрии;
• противоядие при отравлении: As, Br, Hg и другими тяжёлыми металлами, цианидами (переводит их в роданиды) и др.;
• для дезинфекции кишечника;
• для лечения чесотки (совместно с соляной кислотой);
• противовоспалительное и противоожоговое средство;
• как среда для определения молекулярных весов по понижению точки замерзания (криоскопическая константа 4,26°);
• в пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E539;
• добавки для бетона;
• для очищения тканей от йода;
• марлевые повязки, пропитанные раствором тиосульфатом натрия, использовали для защиты органов дыхания от отравляющего вещества хлора в Первую мировую войну;
• антидот при передозировке лидокаина.