Сульфит натрия
Сульфи́т на́трия (сернистокислый натрий) — неорганическое соединение, соль натрия и сернистой кислотыс формулой Na2SO3. Применяют в фотографии, при изготовлении тканей и вискозного волокна, при обработке руд цветных металлов и для обезвреживания сточных вод.
Физические свойства[ | ]
Соединение имеет вид бесцветных кристаллов гексагональной сингонии с параметрами: a=0,5459 нм, с=0,6160 нм, z=2, пространственная группа C3. Плотность 2,633 г/см3.
Растворим в воде, при этом с ростом температуры растворимость сначала растет (в 100 г воды): 14,29 г (при 0 °C), 26,10 г (при 20 °C), 36,99 г (при 40 °C), дальше падает: 29,20 г (при 80 °C).
[attention type=yellow]Предел температуры, после которой начинается уменьшение растворимости и начало кристаллизации — 33,4 °C[1].
[/attention]Образует гептагидрат Na2SO3·7H2O при кристаллизации из водных растворов ниже 33,4 °C. Гептагидрат сульфита натрия имеет плотность 1,539 г/см3[1].
Химические свойства[ | ]
Сульфит натрия устойчив на воздухе при комнатной температуре, но при нагревании разлагается с образованием сульфата натрия и сульфида натрия, при этом при температуре выше 800 °C разложение идет до образования оксида натрия и диоксида серы[1].
Гептагидрат сульфита натрия во влажном воздухе легко окисляется до сульфата натрия, для замедления окисления используют ингибиторы — гидрохинон, пирогаллол, 1,4-фенилендиамин. В сухом воздухе гептагидрат не окисляется, но частично теряет кристаллизационную воду, полностью обезвоживаясь при температуре 150—160 °C[1].
Сульфит натрия является сильным восстановителем. В водных растворах находится в частично гидролизованном состоянии, легко окисляется кислородом воздуха, перманганатом калия, бихроматом калия, бромом, иодом и другими окислителями до сульфата натрия.
Растворы сульфита натрия поглощают диоксид серы, образуя гидросульфит натрия, а при кипячении присоединяют серу с образованием тиосульфата натрия. В кислых растворах хлорида титана (III), двуххлористого олова и хлорида железа (II) восстанавливается до дитионита натрия или до сульфида натрия[1].
Реагирует с перекисью водорода(реакция экзотермическая)
Na2SO3+H2O2 → Na2SO4+H2O+15°C
Фотографические свойства[ | ]
| Зависимость скорости окисления водного растворасмеси сульфита и метола при pH 6,6[2].Ось X — доля сульфита в смеси;Ось Y — скорость поглощения O2, см3/мин. |
Основная роль сульфита натрия в составе фотографических проявляющих растворов заключается в защите органических проявляющих веществ от окисления кислородом воздуха.
При высоком значении pH раствора проявляющее вещество в отсутствии сульфита быстро окисляется, становясь фотографически неактивным.
Например, гидрохинон сначала превращается в хинон, вследствии чего раствор приобретает жёлтую окраску, а затем в фотографически неактивный оксихинон, окрашивающий раствор в тёмно-коричневый цвет.
[attention type=red]Небольшое количество сульфита натрия резко замедляет этот процесс за счет того, что вместо гидрохинона с кислородом в первую очередь будет реагировать сам сульфит с образованием сульфата натрия. Присутствие же органического проявляющего вещества, в свою очередь, является ингибитором процесса окисления сульфита кислородом[3].
[/attention]Точный механизм ингибирования окисления органических проявляющих веществ неизвестен, но предполагается, что он обусловлен связыванием сульфитом натрия окрашенных окисленных форм проявляющих веществ, которые в несвязанном состоянии катализируют дальнейшее окисление своей неокисленной формы[3].
Окисление гидрохинона кислородом воздуха в растворах, содержащих сульфит натрия, будет происходить уже не с образованием хинона и оксихинона, а с образованием бесцветного добезилата натрия, который также является проявляющим веществом[3]:
+ O2 + 2 Na2SO3 → H 2 O {displaystyle {ce {->[H_{2}O]}}} + Na2SO4 + NaOH
Получение[ | ]
Сульфит натрия получают:
- взаимодействием растворов Na2CO3 с SO2:
N a 2 C O 3 + S O 2 → N a 2 S O 3 + C O 2 {displaystyle {mathsf {Na_{2}CO_{3}+SO_{2}
ightarrow Na_{2}SO_{3}+CO_{2}}}}
- нейтрализацией раствора NaHSO3 раствором гидроксида натрия при 38—40 °C с последующим охлаждением и кристаллизацией .
N a H S O 3 + N a O H → N a 2 S O 3 + H 2 O {displaystyle {mathsf {NaHSO_{3}+NaOH
ightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}}
- реакцией гидроксида натрия и диоксида серы:
2 N a O H + S O 2 → N a 2 S O 3 + H 2 O {displaystyle {mathsf {2NaOH+SO_{2}
ightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}}
Безводную соль:
- выделяют кристаллизацией при 95—100 °C или обезвоживанием ;
- получают реакцией NaHSO3 с Са(ОН)2:
2 NaHSO 3 + Ca ( OH ) 2 ⟶ CaSO 3 ↓ + Na 2 SO 3 + 2 H 2 O {displaystyle {ce {2NaHSO3 + Ca(OH)2 -> CaSO3v + Na2SO3 + 2H2O}}}
- получают как побочный продукт при производстве фенола из .
Применение[ | ]
Применяют для удаления следов хлора после отбеливания тканей, для удаления серы из вискозного волокна после формования, как для руд цветных металлов, в производстве пестицидов, для обезвреживания сточных вод, содержащих хром.
https://www.youtube.com/watch?v=crAit6ur3_A
В фотографии используют как основное сохраняющее вещество в проявителях, входит в состав других растворов[4].
Безопасность[ | ]
Временно допустимая концентрация в воздухе 0,1 мг/м3[1].
Литература[ | ]
- Белоусова А. П. Натрия сульфит : статья // Химическая энциклопедия / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди — Полимерные. — С. 186. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
- Гурлев Д. С.
Сульфит натрия (Е221)
Пищевой консервант сульфит натрия или Е221 является синтетическим веществом, обладающим выраженным отбеливающим свойством. Человек может потреблять это вещество в объеме, не превышающем 0,7 миллиграммов на 1 килограмм веса своего тела в сутки.
Характеристики вещества
Е221 – консервант, который выступает в роли антиоксиданта и часто помогает стабилизировать окраску продуктов питания. Несмотря на то, что сульфит натрия способен сильно навредить здоровью человека, вещество не является запрещенным в списке использования в пищевых продуктах ни в странах Евросоюза, ни в Украине, ни в России.
С виду сульфит натрия можно выявить по характерному порошкообразному состоянию розоватого либо белого цвета, со слабо выраженным запахом и сильным соленым холодящим привкусом.
Консервант Е221 очень сильно окисляется на открытом воздухе, он отлично растворим в воде.
В спирте растворить данное химическое соединение получится значительно сложнее, а в жирных маслах это сделать вообще не получится.
Сульфит натрия является результатом химического взаимодействия диоксида серы и раствора карбоната натрия. Он представляет собой побочный продукт производства фенола из бензолсульфокислоты. В полученном консерванте Е221 есть ряд примесей, например, тиосульфаты натрия, сульфаты и карбонаты.
Химической формулой вещества (Na2SO3) чаще всего пользуются в пищевой промышленности, где сульфит натрия применяется как консервант. Это свойство вещества позволяет качественно предотвращать брожение, распад и гниение пищевых продуктов, препятствует возникновению грибка, размножению микроорганизмов в еде.
Подобные антибактериальные свойства заставляют производителей широко использовать Е221 в производстве многих продуктов. К тому же, как уже упоминалось, вещество отлично стабилизирует окраску продуктов и обладает отбеливающим свойством.
Области применения
Консервант Е221 применяют совместно с химической добавкой Е220 или диоксидом серы в пищевой отрасли для обработки свежих фруктов или овощей.
Поверхность продуктов обрабатывается с целью продления их хранения, недопущения потемнения различных участков и замедления возникновения меланоидинов. Также этот химический консервант входит в состав замороженных или сушеных продуктов в качестве хладагента.
Многие кондитерские изделия с низким процентным содержанием сахара, такие как мармелад или повидло, пиво, соки, желатин, жидкий пектин, грибные продукты и продукты из картофеля, колбаса и соленая рыба также лучше сохраняются, благодаря наличию в их составе сульфита натрия. Часто данное химическое вещество используется в качестве консерванта и в тех сладостях, где уровень сахара слишком высокий. Консервант Е221 применяется для приготовления приправ на основе сока лимона, консервированных морепродуктов.
[attention type=green]Отлично работает Е221 и в винодельческом секторе. Если в виноматериал при изготовлении вина добавить сульфит натрия, произойдет связывание ацетальдегида.
[/attention]Итогом таких процессов станет вино с хорошей окраской, прекрасным окислительно-восстановительным потенциалом и устойчивостью на микробиологическом уровне.
Также вина с Е221 в составе являются стабильными по отношению к возникновению в них любых бактериальных изменений.
В других отраслях промышленного производства сульфит натрия используется в качестве отбеливателя для холстов, проявителя для фотографий, составной части пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве, средства для получения цветных металлов в металлургической отрасли.
Химическое вещество можно применять для получения моющих средств, осаждения хрома в канализационных проходах, изготовления фармакологических препаратов в медицинском секторе и производства кожевенных, химических товаров в других отраслях промышленности.
Отрицательное влияние на организм человека
Если применять сульфит натрия в допустимых (малых) дозах, вещество не окажет вреда человеческому организму. Однако даже в таких пропорциях вещество в редких случаях способно вызывать расстройство желудка, приступы бронхиальной астмы.
Если же использовать консервант Е221 регулярно и в больших количествах, то он начнет разрушать запасы жизненно необходимых организму витаминов Е и В1, а также под влиянием поступающих кислот будет превращаться в диоксид серы, который воздействует на человека, как канцероген.
Специалисты не рекомендуют употреблять сульфит натрия в детском возрасте. Это объясняется тем, что существует некая вероятность спровоцировать возникновение болезней желудочно-кишечного тракта, аллергии, почечной недостаточности и других сбоев в работе систем неокрепшего организма.
Сульфит натрия (Е221)
обновлено:
Январь 11, 2018
