亚硫酸钠(Sodium sulphite)为白色六方 棱柱 形结晶或粉末, 化学式 为Na 2 SO 3 ,无味。密度:2.63g/cm³(15℃),易溶于水和甘油,微溶于乙醇,不溶于液氨,在空气中缓慢氧化为硫酸盐,水溶液呈碱性,1%溶液的pH值为8.4~9.4。亚硫酸钠加热至红热即分解。有强还原性,能夺去其他物质中的氧。其常用制备方法为碳酸钠吸收法。亚硫酸钠可做印染行业的脱氧剂、食品工业的防腐剂以及工业废水处理,主要用作人造纤维稳定剂、织物漂白剂、照相显影剂、染漂脱氧剂、香料和染料还原剂、造纸木质素脱除剂等。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,亚硫酸盐在3类致癌物清单中。
理化性质
物理性质
亚硫酸钠( 无水 )为白色六方 棱柱 形结晶或粉末,具有清凉咸味。易溶于水和 甘油 ,微溶于乙醇,不溶于液氨。
亚硫酸钠也存在七 水合物 (Na 2 SO 3 ·7H 2 O)为无色 单斜 结晶或粉末,相对密度1.539(15℃)。加热至50℃时溶于结晶水中,同时析出无水物;150℃时失去 结晶水 ,并分解生成 硫化钠 及 硫酸钠 。
化学性质
在空气中缓慢氧化为 硫酸盐 , 水溶液 呈碱性,与酸反应产生 二氧化硫 。有强还原性,加热至红热分解。
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
H 2 SO 3 H 2 O + SO 2
亚硫酸钠具有还原作用,能夺取其它物质中的氧转化成硫酸钠,在空气中亦极易氧化成硫酸钠。
2Na 2 SO 3 + O 2 2Na 2 SO 4
亚 硫酸钠 易溶于水,在 水溶液 中逐渐被氧化为硫酸钠。
Na 2 SO 3 + H 2 O Na 2 SO 4 + H 2
亚硫酸 的 阴离子 SO 3 2- 为无色。 氯化钡 与SO 3 2- 离子起作用,生成白色的 亚硫酸钡 沉淀。
BaCl 2 + Na 2 SO 3 2 NaCl + BaSO 3
亚硫酸钠易被氧化而成硫酸钠Na 2 SO 4 ,因而减弱了它的还原效力,故储藏时需存放在干燥的地方,并需密封包装,以免吸收空气中的水分等而 潮解 变质。
制备方法
碳酸钠吸收法
在碳酸钠溶液中通入 二氧化硫 气体,饱和后加入 氢氧化钠 ,结晶析出亚硫酸钠结晶体, 脱水干燥 得亚硫酸钠产品,反应式如下。
Na 2 CO 3 + SO 2 + H 2 O 2 NaH SO 3 + CO 2
NaHSO 3 + NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O
碳酸钠与亚硫酸氢钠反应
加碳酸钠于 亚硫酸氢钠 溶液中,使亚硫酸氢钠转化亚硫酸钠,加热至 二氧化碳 气体全部逸出后,将这溶液浓缩。冷却后 亚硫酸钠结晶 即沉淀而出。
2NaHSO 3 + Na 2 CO 3 2Na 2 SO 3 + CO 2 +H 2 O
氢氧化钠吸收法
用 氢氧化钠 吸收 二氧化硫 气体,在较低温度下冷却结晶,得到 亚硫酸钠七水 。七水亚硫酸钠在80℃熔化脱水,即可得到亚硫酸钠。
2 NaOH + SO 2 Na 2 SO 3 + H 2 O
应用领域
印染与纺织
作棉布煮练助剂 煮练低级原布时,由于低级棉花织成的原布含有棉籽壳、 蛋白质 、 果胶 等杂质,如在 液碱 中加入适量的亚硫酸钠,非 纤维素 (尤其是 木质素 )就被溶解,因而可以把它从织物中除去。还可作 色酚 与印地科素共同 印花 时防止传色剂和制备拉披达唑尔 黑染料 用剂 。也可做织物的 漂白剂 和 脱硫剂 。
工业
在水处理领域,亚硫酸钠用作锅炉水和油田注水的脱氧剂,市政用水或工业用水的脱氯剂。从水中除去过量的游离氯时,亚硫酸钠应与亚硫酸氢钠或二氧化硫复配使用。废水处理中用于将六价铬盐还原成低毒的三价铬盐,并可以从废水中沉淀和分离银和汞等。
漂白剂
亚硫酸 钠为强还原剂,能产生还原性的 亚硫酸 。亚硫酸与着色物质作用,将其还原,显示强烈的漂白作用。
食品
在食品工业中,可做 防腐剂 、 漂白剂 及 疏松剂 。亚硫酸钠对氧化酶的活性有很强的阻碍,破坏作用,所以对防止植物性食品的褐变,如制造果脯、 果干 时用于防止酶促褐变,有良好的效果。此外, 亚硫酸 能与 葡萄糖 发生 加成反应 , 加成物 不 化,所以阻断了含 羰基 的化合物与氨基酸的 羟醛缩合 ,因此防止了迈拉德反应所造成的非酶褐变。
其他
亚硫酸钠可用于分析试剂、 照相显影剂 等;在医药方面,还可用于合成 安乃近 、 对氨基水杨酸 等产品中的 还原剂 ;在 造纸 工业中,可做 过氧化钠 和 脱氯剂 。此外,在亚硫酸钠循环工艺(又称维格尔曼落德工艺)中,亚硫酸钠作为吸收剂处理低浓度 二氧化硫 烟气。
安全事宜
GHS分类
危险特性
加热时该物质分解,生成有毒和腐蚀性 烟雾 。该物质是一种强还原剂,与 氧化剂 剧烈反应。与 强酸 发生反应,生成有毒 硫氧化物 。
储存
保持容器密闭,置于干燥通风处。对空气和湿气敏感,储存期间切勿让产品接触水。不要存放在酸附近。储存类别 (TRGS 510):不可燃固体。
毒性
小白鼠静脉注射LD 50 : 175mg/kg(以SO 2 计)。
经 大白鼠 1~2年试验,在饲料中含亚硫酸钠0.05%(以SO 2 计307ppm)以下者,未呈现毒性作用;但加0.1%(以SO 2 计615ppm)者,则发生 多发性末梢神经炎 与骨髓萎缩等症状,对成长有障碍作用。
ADI:0~0.7mg/kg(二氧化硫和亚硫酸盐总的评价,以SO 2 计)。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,亚硫酸盐在3类致癌物清单中。
健康危害
摄入时,溶液会因释放 亚硫酸 而引起胃部刺激。由于快速氧化成 硫酸盐 ,亚硫酸盐在达到大剂量之前耐受性良好;然后会发生剧烈 绞痛 和 腹泻 、循环障碍、中枢神经抑制和死亡。
使用安全
使用范围及使用量:中国《食品安全国家标准——食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)规定:用于蜜饯,最大使用量为0.35 g/kg:用于 葡萄 糖 、 葡萄糖浆 、 白砂糖 、冰糖、 饴糖 、 糖果 、 竹笋 、蘑菇和蘑菇罐头、葡萄、 黑醋栗 浓缩汁,最大使用量0.05 g/kg。竹笋、蘑菇及蘑菇罐头、蜜饯、 葡萄 和黑加仑浓缩汁的残留量(以SO:计)<0.05 g/kg:薯类淀粉残留量<0.03 g/kg:饼干、 蔗糖 、粉丝及其他品种的残留量<0.1 g/kg:液体葡萄糖的残留量<0.25g/kg。
按日本食品卫生法规(1985)食品添加剂使用标准规定,亚硫酸钠的使用范围和最大使用量如下:葫芦干,0.5g/kg;果千(除 葡萄 千),0.2g/kg; 明胶 ,0.5g/kg; 露酒 (不包括制造露酒用含酒精成分,容量1%以上的水果 榨汁 及浓缩汁)、 杂酒 ,0.35g/kg; 糖浆 、 糖稀 、蜜饯 樱桃 ,0.3g/kg;天然 果汁 (供稀释5倍以上饮用的产品),0.15g/kg; 糖豆 、煮丑,0.1g/kg; 虾仁 ,0.1g/kg;药弱粉,0.9g/kg;其他食品,0.03g/kg。对芝麻、乳, 豆类 、蔬菜以及生食用鲜鱼贝类不准使用。
应急处理
发生意外泄漏时,将泄漏物清扫进有盖的容器中。如果适当,首先润湿防止扬尘。小心收集残余物中。然后按照当地规定储存和处置。
急救措施
吸入:转移至空气新鲜处,休息。半直立体位。如果感觉不适,就医。
皮肤接触:脱去污染的衣服。用大量水冲洗皮肤或淋浴。如果出现发红或刺激等症状,请立即就医。
眼睛:用大量水冲洗(如戴隐形眼镜,摘除隐形眼镜)。 并及时就医。
食入: 漱口 。饮用一或两杯水,休息。并及时就医。