Formule, caratteristiche e usi dell'acido iposolforoso

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Egbert Haynes

Il acido iposolforoso o l'acido ditionoso è sconosciuto, instabile in forma pura, non ha esistenza indipendente e non è stato rilevato in soluzione acquosa.

Teoricamente sarebbe un acido relativamente debole, paragonabile all'acido solforoso, H2SO3. Si conoscono solo i suoi sali, le ditioniti, agenti riducenti stabili e potenti. Il sale sodico dell'acido ditionico è la ditionite di sodio.

  • Formule
  acido ditionoso anione ditionite ditionite di sodio
Formule H2S2O4 S2O42− Na2S2O4
  • CAS: 20196-46-7 acido iposolforoso (o ditionoso)
  • CAS: 14844-07-6 acido iposolforoso (o ditiono, ione)
  • CAS: 7775-14-6 ditionito di sodio (sale sodico dell'acido ditionoso)

Struttura 2D

Acido dionico
Ditionite di sodio

Struttura 3D

Acido dionico
Ditionite
Parte della struttura cristallina della ditionite di sodio

Caratteristiche

Proprietà fisiche e chimiche

  acido ditionoso anione ditionite ditionite di sodio
Aspetto: . . Polvere cristallina da bianca a biancastra
  . . Scaglie di limone chiare
Odore: . . Leggero odore di zolfo
Peso molecolare: 130,132 g / mol 128,116 g / mol 174,096 g / mol
Punto di ebollizione: . . Si decompone
Punto di fusione: . . 52 ° C
Densità: . . 2,38 g / cm3 (anidro)
Solubilità dell'acqua . . 18,2 g / 100 mL (anidro, 20 ° C)

L'acido iposolforoso è un acido ossido di zolfo con la formula chimica H2S2O4.

Gli oxoacidi di zolfo sono composti chimici che contengono zolfo, ossigeno e idrogeno. Tuttavia, alcuni di loro sono noti solo per i loro sali (come acido iposolforoso, acido ditionico, acido disolfuro e acido solforoso).

Tra le caratteristiche strutturali degli ossoacidi che sono stati caratterizzati abbiamo:

  • Zolfo tetraedrico quando coordinato con l'ossigeno
  • Atomi di ossigeno a ponte e terminale
  • Gruppi terminali peroxo
  • Morsetti S = S.
  • Stringhe di (-S-) n

L'acido solforico è il più noto ossido di zolfo e il più importante a livello industriale.

L'anione ditionito ([S2O4] 2-) è un ossoanione (uno ione con la formula generica AXOY z-) di zolfo formalmente derivato dall'acido ditionico.

Gli ioni ditionite subiscono idrolisi sia acida che alcalina a tiosolfato e bisolfito, e solfito e solfuro, rispettivamente:

Il sale sodico dell'acido ditionoso è ditionito di sodio (noto anche come idrosolfito di sodio).

La ditionite di sodio è una polvere cristallina da biancastra a giallo chiaro che ha un odore simile all'anidride solforosa..

Si riscalda spontaneamente a contatto con aria e umidità. Questo calore può essere sufficiente per incendiare i materiali combustibili circostanti..

In caso di esposizione prolungata al fuoco o al calore intenso, i contenitori di questo materiale possono rompersi violentemente..

È usato come agente riducente e come agente sbiancante. È usato e per sbiancare la pasta di carta e nella tintura. Viene anche utilizzato per ridurre il gruppo nitro a un gruppo amminico nelle reazioni organiche..

Sebbene stabile nella maggior parte delle condizioni, si decompone in acqua calda e soluzioni acide.

Può essere ottenuto dal bisolfito di sodio mediante la seguente reazione:

2 NaHSO3 + Zn → Na2S2O4 + Zn (OH) ²

Reazioni con aria e acqua

La ditionite di sodio è un solido combustibile che si decompone lentamente a contatto con acqua o vapore acqueo, formando tiosolfati e bisolfiti..

Questa reazione produce calore, che può accelerare ulteriormente la reazione o causare la combustione dei materiali circostanti. Se la miscela è confinata, la reazione di decomposizione può provocare la pressurizzazione del contenitore, che può rompersi con forza. Rimanendo nell'aria, si ossida lentamente generando gas tossici di anidride solforosa.

Pericolo di incendio

La ditionite di sodio è un materiale infiammabile e combustibile. Può incendiarsi a contatto con aria umida o umidità. Può bruciare rapidamente con effetto flare. Può reagire in modo violento o esplosivo a contatto con l'acqua.

Può decomporsi in modo esplosivo se riscaldato o coinvolto in un incendio. Può essere riacceso dopo che l'incendio si è spento. Il deflusso può creare un rischio di incendio o esplosione. I contenitori possono esplodere se riscaldati.

Dannoso per la salute

A contatto con il fuoco, la dizione di sodio produce gas irritanti, corrosivi e / o tossici. L'inalazione di prodotti di decomposizione può causare lesioni gravi o morte. Il contatto con la sostanza può causare gravi ustioni alla pelle e agli occhi. Il deflusso dal controllo del fuoco può causare inquinamento.

Applicazioni

Lo ione ditionite viene utilizzato, spesso in combinazione con un agente complessante (ad es. Acido citrico), per ridurre l'ossidrossido di ferro (III) a composti di ferro (II) solubili e rimuovere le fasi minerali contenenti ferro amorfo (III) nell'analisi del suolo (estrazione selettiva ).

La ditionite aumenta la solubilità del ferro. Grazie alla forte affinità dello ione ditionite per i cationi metallici bivalenti e trivalenti, viene utilizzato come agente chelante..

La decomposizione della ditionite produce specie ridotte di zolfo che possono essere molto aggressive per la corrosione dell'acciaio e dell'acciaio inossidabile..

Tra le applicazioni della ditionite di sodio abbiamo: 

Nell'industria

Questo composto è un sale solubile in acqua e può essere utilizzato come agente riducente in soluzioni acquose. Viene utilizzato come tale in alcuni processi di tintura industriale, principalmente quelli che coinvolgono coloranti a base di zolfo e coloranti al tino, in cui un colorante insolubile in acqua può essere ridotto a un sale di metallo alcalino idrosolubile (ad esempio, il colorante indaco).

Le proprietà riducenti della ditionite di sodio rimuovono anche il colorante in eccesso, l'ossido residuo e i pigmenti indesiderati, migliorando così la qualità complessiva del colore..

La ditionite di sodio può essere utilizzata anche per il trattamento dell'acqua, la purificazione del gas, la pulizia e l'estrazione. Può anche essere utilizzato nei processi industriali come agente solfonante o fonte di ione sodio.

Oltre all'industria tessile, questo composto viene utilizzato nelle industrie legate alla pelle, al cibo, ai polimeri, alla fotografia e molti altri. Utilizzato anche come agente sbiancante nelle reazioni organiche.

Nelle scienze biologiche 

La ditionite di sodio viene spesso utilizzata negli esperimenti di fisiologia come mezzo per ridurre il potenziale redox delle soluzioni..

Nelle scienze geologiche

La ditionite di sodio viene spesso utilizzata negli esperimenti di chimica del suolo per determinare la quantità di ferro che non è incorporata nei minerali di silicato primari..

Sicurezza e rischi 

Indicazioni di pericolo del Sistema mondiale armonizzato di classificazione ed etichettatura delle sostanze chimiche (GHS)

Il sistema globale armonizzato di classificazione ed etichettatura delle sostanze chimiche (GHS) è un sistema concordato a livello internazionale, creato dalle Nazioni Unite e progettato per sostituire i vari standard di classificazione ed etichettatura utilizzati nei diversi paesi utilizzando criteri coerenti a livello globale..

Le classi di pericolo (e il relativo capitolo GHS), gli standard di classificazione ed etichettatura e le raccomandazioni per la ditionito di sodio sono i seguenti (Agenzia europea per le sostanze chimiche, 2017; Nazioni Unite, 2015; PubChem, 2017):

(Nazioni Unite, 2015, p.356).
(Nazioni Unite, 2015, p.371).
(Nazioni Unite, 2015, p.385).

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