Тиосульфат натрия и его свойства¶

Тиосульфат натрия (натрий серноватистокислый, химическая формула Na₂S₂O₃) — неорганическое соединение, натриевая соль тиосерной кислоты. Представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы, хорошо растворимые в воде. В обычных условиях существует преимущественно в виде пентагидрата Na₂S₂O₃·5H₂O, известного как «гипосульфит». Вещество широко применяется в фотографии, медицине, аналитической химии и промышленности.

¶Физические свойства

Безводный тиосульфат натрия — бесцветное кристаллическое вещество. Пентагидрат образует крупные прозрачные кристаллы моноклинной сингонии. Основные характеристики:

Пентагидрат при нагревании до 48 °C плавится в собственной кристаллизационной воде, а при дальнейшем нагреве теряет воду и разлагается. Вещество не имеет запаха, на воздухе в сухом состоянии устойчиво, но во влажном виде медленно окисляется кислородом.

¶Химические свойства

Тиосульфат натрия проявляет восстановительные свойства и склонность к образованию комплексных соединений.

¶Реакции с кислотами

При действии сильных кислот тиосерная кислота выделяется неустойчиво и быстро разлагается:

Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + S↓ + H₂O

Выделяется сернистый газ и выпадает осадок серы, раствор мутнеет. Эта реакция используется для качественного определения тиосульфатов.

¶Восстановительные свойства

Тиосульфат легко окисляется. С мягкими окислителями (например, йодом) он превращается в тетратионат:

2Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2NaI

С сильными окислителями (хлор, бром, перманганат) окисляется до сульфата:

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

Именно восстановительная способность лежит в основе большинства применений вещества.

¶Комплексообразование

Тиосульфат-ион образует устойчивые растворимые комплексы с ионами многих металлов. Классический пример — растворение галогенидов серебра:

AgBr + 2Na₂S₂O₃ → Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaBr

Эта реакция — основа процесса «фиксирования» в классической фотографии.

¶Получение

В промышленности тиосульфат натрия получают несколькими способами:

• окислением сульфида натрия кислородом воздуха;
• взаимодействием сульфита натрия с серой при кипячении;
• реакцией сульфида натрия с диоксидом серы.

Na₂SO₃ + S → Na₂S₂O₃

Продукт очищают перекристаллизацией и выпускают в виде пентагидрата.

¶Применение

¶Фотография

Исторически главное применение — фиксаж в плёночной и бумажной фотографии. Тиосульфат натрия переводит неэкспонированный галогенид серебра в растворимый комплекс, закрепляя изображение. Отсюда устаревшее название «гипосульфит».

¶Медицина

В медицине используется как антидот при отравлениях цианидами, солями тяжёлых металлов, а также при аллергических и кожных заболеваниях. Применяется наружно и внутривенно в виде растворов.

¶Аналитическая химия

В йодометрии тиосульфат служит стандартным титрантом для определения окислителей. Точная концентрация растворов устанавливается по дихромату калия или йодату.

¶Промышленность

• нейтрализация остатков хлора в воде и сточных водах;
• извлечение серебра из руд и фотографических отходов (выщелачивание);
• добавка в текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности;
• компонент проявляющих и фиксирующих растворов;
• стабилизатор в процессах обработки кожи.

¶Меры безопасности

Тиосульфат натрия относится к веществам умеренной опасности. При попадании в глаза и на слизистые вызывает раздражение. Пыль может раздражать дыхательные пути. При работе рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты. Вещество негорюче, но при нагревании разлагается с выделением токсичного сернистого газа. Хранят в сухих закрытых ёмкостях, вдали от кислот и окислителей.

¶Значение и особенности

Тиосульфат натрия — доступное, дешёвое и малотоксичное соединение с уникальным сочетанием восстановительных и комплексообразующих свойств. Его роль в фотографии, медицине и аналитической химии сделала вещество одним из наиболее известных реактивов. Отличительная особенность — способность растворять галогениды серебра, что не свойственно большинству солей. Именно это свойство определило его историческое значение для фотопромышленности и технологий извлечения серебра.