Метабисульфит натрия или пиросульфит натрия (орфография ИЮПАК; Br. E. sodium metabisulphite или sodium pyrosulphite ) — неорганическое соединение с химической формулой Na 2 S 2 O 5 . Вещество иногда называют динатриевым метабисульфитом. Он используется как дезинфицирующее средство , антиоксидант и консервант . [2] При растворении в воде образует бисульфит натрия .
Подготовка
Метабисульфит натрия может быть получен путем обработки раствора гидроксида натрия диоксидом серы . [3] При проведении реакции в теплой воде Na 2 SO 3 сначала выпадает в осадок в виде желтого твердого вещества. При большем количестве SO 2 твердое вещество растворяется, давая дисульфит, который кристаллизуется при охлаждении. [4]
SO 2 + 2 NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O
SO 2 + Na 2 SO 3 → Na 2 S 2 O 5
что дает остаток бесцветного твердого вещества Na 2 S 2 O 5 .
Химическая структура
Анион метабисульфита состоит из группы SO 2 , связанной с группой SO 3 , с отрицательным зарядом, более локализованным на конце SO 3 . Длина связи S–S составляет 2,22 Å, а расстояния S–O «тионата» и «тионита» составляют 1,46 и 1,50 Å соответственно. [5]
Метабисульфит натрия добавляется в качестве вспомогательного вещества к препаратам, содержащим адреналин ( эпинефрин ), чтобы предотвратить окисление адреналина. [6] Например, его добавляют в комбинированные лекарственные препараты, содержащие местный анестетик и адреналин, [6] и в состав автоинъекторов с адреналином , таких как EpiPen. [7] Это продлевает срок годности состава, [6] хотя метабисульфит натрия реагирует с адреналином, вызывая его деградацию и образование сульфоната адреналина. [8]
В сочетании с гидросульфитом натрия используется как средство для удаления пятен ржавчины [9]
Используется в фотографии. [10]
Концентрированный метабисульфит натрия может быть использован для удаления пней деревьев . Некоторые марки содержат 98% метабисульфита натрия и вызывают деградацию лигнина в пнях, облегчая удаление. [11]
Очень важным аспектом этого вещества, связанным со здоровьем, является то, что его можно добавлять в мазок крови при тестировании на серповидноклеточную анемию (и другие подобные формы мутации гемоглобина ). Вещество заставляет мертвые клетки становиться серповидными (через сложную полимеризацию ), тем самым подтверждая заболевание.
Используется в качестве отбеливателя при производстве кокосовых сливок.
Он (или жидкий SO2 ) обычно используется в качестве противомикробного средства и антиоксиданта в виноделии; в США на этикетке бутилированного вина указывается его использование: «Содержит сульфиты».
Он используется в качестве восстановителя для разрушения сульфидных связей в севших предметах одежды из натуральных волокон, что позволяет изделию вернуться к своей первоначальной форме после стирки.
Он используется в качестве источника SO2 ( в смеси с воздухом или кислородом) для разрушения цианида в промышленных процессах цианирования золота .
Используется в качестве источника SO2 ( в смеси с воздухом или кислородом) для осаждения элементарного золота в хлорозолотых (царской водке) растворах.
Используется в водоочистной промышленности для нейтрализации остаточного хлора.
Используется при тонировании образцов металлов на основе железа для микроструктурного анализа. [12] [13]
Он используется в качестве фунгицида для предотвращения появления микробов и плесени во время транспортировки потребительских товаров, таких как обувь и одежда. Пластиковые наклейки и упаковка (например, Micro-Pak ™ ), содержащие безводный твердый активный ингредиент метабисульфит натрия, добавляются перед транспортировкой. Устройства поглощают влагу из атмосферы во время транспортировки и выделяют низкие уровни диоксида серы. [14]
Используется для сохранения фруктов во время транспортировки. [15]
Используется в качестве растворителя при извлечении крахмала из клубней, [16] фруктов, [17] и зерновых культур. [18] [19]
Используется в качестве травильного агента для обработки мембран обратного осмоса высокого давления и нанофильтрации для опреснения воды в целях длительных периодов хранения между использованиями.
Он используется для создания бисульфитного аддукта из кетонов, чтобы помочь в разделении кетонного продукта. Использование метабисульфита по сравнению с сульфитом также более энтропийно выгодно.
Безопасность
Метабисульфит натрия, несмотря на то, что он не горюч, разлагается при температуре 150 °C, выделяя токсичные газы при разложении. Он вызывает коррозию при растворении в воде. У некоторых людей, чувствительных к сульфиту, может возникнуть аллергическая реакция на метабисульфит натрия, иногда тяжелая, что приводит к требованиям маркировки для обеспечения безопасности пищевых продуктов. [20] В 2024 году Американское общество контактного дерматита назвало его «аллергеном года 2024». [21]
^ Кэтрин Э. Хаускрофт; Алан Г. Шарп (2008). "Глава 16: Группа 16 элементов". Неорганическая химия, 3-е издание . Пирсон. стр. 520. ISBN978-0-13-175553-6.
^ Джонстон, ХФ (1946). «Сульфиты и пиросульфиты щелочных металлов». Неорганические синтезы . Т. 2. С. 162– 167. doi :10.1002/9780470132333.ch49. ISBN9780470132333.
^ KL Carter, TA Siddiquee, KL Murphy, DW Bennett "Удивительно неуловимая кристаллическая структура метабисульфита натрия" Acta Crystallogr. (2004). B60, 155–162. doi :10.1107/S0108768104003325
^ abc McGee, Douglas L. (2013). "Местная и топическая анестезия". В Roberts, James R.; Jerris, R. Hedges (ред.). Roberts and Hedges' Clinical Procedures in Emergency Medicine (6-е изд.). Elsevier/Saunders. стр. 519. ISBN9781455748594.
^ Ниази, Сафараз К. (2009). Справочник по фармацевтическим производственным формулам. Том 6, Стерильные продукты (2-е изд.). Нью-Йорк: Informa Healthcare. стр. 410. ISBN9781420081312.
^ Barnes, Andrew R. (2013). "Глава 48. Химическая стабильность в лекарственных формах". В Aulton, Michael E.; Taylor, Kevin MG (ред.). Aulton's Pharmaceutics: the design and manufacturing of medicines (4-е изд.). Churchill Livingstone/Elsevier. стр. 833. ISBN9780702053931.
^ "Ингредиенты". Summit Brands . 31 октября 2019 г. Получено 25 апреля 2021 г.
^ Анчелл, Стив (2008). The darkroom Cookbook (3-е изд.). Амстердам: Focal Press. С. 193. ISBN978-0240810553.
^ Джордж Ф. Вандер Вурт. "ТРАВЛЕНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙ". Asminternational.org . Архивировано из оригинала (PDF) 16 октября 2022 г. . Получено 24 января 2022 г. .
^ «Наклейки для усовершенствованной упаковки Micro-Pak» (PDF) . 2020-05-05.
^ Sivakumar, D.; Korsten, L. (2020-05-05). "15 - Litchi (Litchi chinensis Sonn.)". Послеуборочная биология и технология тропических и субтропических фруктов . Серия Woodhead Publishing по пищевой науке, технологии и питанию. Woodhead. стр. 361–409e. doi :10.1533/9780857092885.361. ISBN9781845697358.
^ Manek, Rahul V.; Builders, Philip F.; Kolling, William M.; Emeje, Martins; Kunle, Olobayo O. (июнь 2012 г.). «Физико-химические и связующие свойства крахмала, полученного из Cyperus esculentus». AAPS PharmSciTech . 13 (2): 379– 388. doi :10.1208/s12249-012-9761-z. ISSN 1530-9932. PMC 3364391 . PMID 22350737.
^ Наваб, Анджум; Алам, Фероз; Хак, Мухаммад Абдул; Хаснаин, Абид (2016). «Биоразлагаемая пленка из крахмала косточек манго: влияние пластификаторов на физические, барьерные и механические свойства». Крахмал - Stärke . 68 ( 9– 10): 919– 928. doi :10.1002/star.201500349. ISSN 1521-379X.
^ Nyakabau, Tatenda; Wokadala, Obiro Cuthbert; Emmambux, Mohammad Naushad (2013). «Влияние замачивающих добавок на извлечение крахмала tef и его качество». Starch - Stärke . 65 ( 9– 10): 738– 746. doi :10.1002/star.201200241. hdl : 2263/41924 . ISSN 1521-379X.
^ Парк, SH; Бин, SR; Уилсон, JD; Шобер, TJ (2006). «Быстрое выделение крахмала из сорго и других злаков с помощью ультразвука». Cereal Chemistry . 83 (6): 611– 616. doi :10.1094/CC-83-0611. ISSN 1943-3638.
^ «Что такое чувствительность к сульфитам?».
^ «Сульфиты: аллерген года 2024».
Внешние ссылки
Международная карта химической безопасности 1461
Удивительно неуловимая кристаллическая структура метабисульфита натрия
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям