Тіосульфат натрію

Чистий тіосульфат натрію є білим, важким порошком, проте за звичайних умов він перебуває у формі свого пентагідрату Na₂S₂O₃·5H₂O, який кристалізується з розчинів у вигляді коротких призматичних або довгастих кристалів. На сухому повітрі, при 33 °C, він втрачає вологу, а при 48 °C тіосульфат розчиняється у власній кристалізаційній воді.

У промисловості тіосульфат натрію синтезують окисненням сульфіду, гідросульфіду або полісульфідів натрію. Окрім того, одним із поширених способів є взаємодія сірки із сульфітом натрію:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SO_{3}+S\longrightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}} }$

Додавання сірки до суспензії сульфіту проводять при постійному перемішуванні. Внесення катіонних поверхнево-активних речовин збільшує змочування сірки і, відповідно, швидкість реакції. Вихід реакції залежить від температури, кількості сірки та інтенсивності перемішування. Розчини тіосульфату натрію фільтрують гарячими, попередньо позбувшись надлишку сірки, і при охолодженні з них кристалізується гідрат Na₂S₂O₃·5H₂O, який дегідратують при температурі 60—105 °C за атмосферного або зниженого тиску. Чистота продукту складає близько 99% та має незначні домішки сульфіту і сульфату натрію.

Іншими промисловими способами є обробка сполук натрію діоксидом сірки:

${\displaystyle \mathrm {2NaOH+SO_{2}+S\longrightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S+3SO_{2}\longrightarrow 2Na_{2}S_{2}O_{3}+S} }$

Тіосульфат натрію також синтезується як побічний продукт у виробництві сірчаних барвників, де полісульфіди натрію окиснюються нітросполуками:

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}(S_{n})_{(conc.)}+O_{2}{\xrightarrow {t}}\ 2Na_{2}S_{2}O_{3}+(2n{-}4)S} }$

Перебуваючи за звичайних умов у формі кристалогідрату, тіосульфат втрачає воду при слабкому нагріванні:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}\cdot 5H_{2}O{\xrightarrow {100-110^{o}C}}\ Na_{2}S_{2}O_{3}+5H_{2}O} }$

Подальше нагрівання спричиняє розкладання речовини: із утворенням сірки або пентасульфіду натрію (із домішками інших полісульфідів):

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}{\xrightarrow {220-300^{o}C}}\ Na_{2}SO_{3}+S} }$

${\displaystyle \mathrm {4Na_{2}S_{2}O_{3}{\xrightarrow {600^{o}C}}\ 3Na_{2}SO_{4}+Na_{2}(S_{5})} }$

У затемненому місці розчин тіосульфату може зберігатися протягом кількох місяців, але при кип'ятінні він одразу розкладається.

Тіосульфат є нестійким до дії кислот:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+2HCl\longrightarrow 2NaCl+SO_{2}\uparrow \ +S\downarrow \ +H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+HCl_{(conc.)}{\xrightarrow {boiling}}\ NaCl+H_{2}SO_{4}+H_{2}S\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+2HNO_{3(conc.)}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2NO_{2}\uparrow +S\downarrow +H_{2}O} }$

Він є сильним відновником:

${\displaystyle \mathrm {3Na_{2}S_{2}O_{3}+4H_{2}O_{2(conc.)}{\xrightarrow {ethanol}}\ 2Na_{2}S_{3}O_{6}+2NaOH+3H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {5Na_{2}S_{2}O_{3}+8NaIO_{3}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow 9Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}+4I_{2}\downarrow } }$

При взаємодії із галогенами тіосульфат відновлює їх до галогенідів:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+4Cl_{2}+5H_{2}O\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}+8HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}S_{2}O_{3}+4I_{2}+10NaOH_{(conc.)}\longrightarrow 2NaSO_{4}+8NaI+5H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3}+6F_{2}{\xrightarrow {-80^{o}C}}\ 4NaF+2SO_{2}F_{2}+2SOF_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3}+I_{2}\longrightarrow Na_{2}S_{4}O_{6}+2NaI} }$

Остання реакція знайшла застосування в аналітичній хімії у титриметричному методі йодометрія.

Тіосульфат бере участь у реакціях комплексоутворення, зв'язуючи сполуки деяких металів, наприклад, срібла:

${\displaystyle \mathrm {2Na_{2}S_{2}O_{3(conc.)}+AgCl\longrightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaCl} }$

Тіосульфат натрію широко застосовується у фотографічній справі для розчинення броміду срібла з негативів чи відбитків. У целюлозно-паперовій і текстильній галузях тіосульфат застосовується для нейтралізації залишків хлору; він бере участь у дехлоруванні води.

У гірництві Na₂S₂O₃ виконує роль екстрагента срібла з його руд. Тіосульфат є реагентом для визначення вмісту йоду, брому, хлору та сірки за методом йодометрії. Також тіосульфат є антидотом при отруєннях ціанідами і сполуками срібла.

• Полісульфіди

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / Lide, D. R., editor. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Patnaik P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — ISBN 0-07-049439-8. (англ.)
• Bean, S. L. Thiosulfates // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 24. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.2008091502050114.a01. (англ.)
• Metzger, A. Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 4—5. — DOI:10.1002/14356007.a25_477. (англ.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)

• НАТРІЮ ТІОСУЛЬФАТ // Фармацевтична енциклопедія