硫代硫酸钠

硫代硫酸钠，又稱大苏打、海波，是一種無機化合物，化學式為Na2S2O3。通常為白色或无色的五水合物（Na2S2O3·5H2O）。它是一种易風化的物質，易溶于水。 硫代硫酸钠可用于金矿开采、水处理、分析化学，银基摄影胶片和相纸的开发，以及药物。硫代硫酸钠的医药用途（英语：Sodium thiosulfate (medical use)）包括治疗氰化物中毒和花斑癬。它在世界卫生组织基本药物标准清单中。 硫代硫酸钠可用于治疗氰化物中毒。硫代硫酸钠也用于治疗皮癬菌病和花斑癬，以及血液透析和化疗的一些副作用。它临床用于治疗皮肤搔痒症、性荨麻疹、药疹、铊中毒和砷中毒等，以靜脈注射的方式治療。 溴化銀等鹵化銀作為照相乳劑的主要成分，經硫代硫酸鹽水溶液處理後會溶解。這種作為照相定影劑（英语：Photographic fixer）的應用是由約翰·赫歇爾發現的。它常用於膠片和相紙沖洗。硫代硫酸鈉定影劑通常被稱為「海波」，源自於最初的化學名稱「次亞硫酸鈉」（Sodium hyposulfite）。在此應用中，硫代硫酸銨通常優於硫代硫酸鈉。 硫代硫酸鈉可用於對自來水進行脫氯，包括降低水族館、游泳池和水療中心使用水的氯含量，以及水處理廠內用於在排入河流之前處理沉澱的反沖洗水。此還原反應類似於碘還原反應。 在漂白劑物質的pH測試中，硫代硫酸鈉可以中和漂白劑的脫色作用，並允許使用液體指示劑測試漂白劑溶液的pH。相關反應類似碘反應：硫代硫酸鹽還原次氯酸鹽（漂白劑中的活性成分），在此過程中其被氧化成硫酸鹽。完整反應： 4 NaClO + Na 2S 2O 3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na 2SO 4 + H 2O 類似地，硫代硫酸鈉可與溴反應，並從溶液中除去遊離溴。硫代硫酸鈉溶液通常在化學實驗室中用作處理溴的預防措施，以及安全處理溴、碘或其他強氧化劑。 五水合物有兩種同質異形體，無水鹽存在多種同質異形體。在固態中，硫代硫酸根陰離子呈四面體狀，理論上是用硫酸根陰離子中的硫原子取代其中一個氧原子產生的。S-S距離表示單鍵，這表示末端的硫帶有明顯的負電荷，而S-O相互作用具有更多的雙鍵特性。 在工业上，硫代硫酸钠主要是由硫化钠或含硫染料制造的液体废物生产。 在实验室中，硫代硫酸鈉可以由亚硫酸钠或沸腾的氢氧化钠溶液和硫反应而成： 6 NaOH + 4 S → 2 Na 2S + Na 2S 2O 3 + 3 H 2O 在444 °C以上，硫代硫酸钠分解成硫酸钠和多硫化钠： 4 Na 2S 2O 3 → 3 Na 2SO 4 + Na 2S 5 硫代硫酸鹽與酸反應後會發生分解。初始質子化發生在硫上。在-78℃下的二乙醚中進行質子化反應，可得到H 2S 2O 3（硫代硫酸）。它是稍強的酸，第一次和第二次电离的 pKa 分別為0.6和1.7。 在标准情况下，对硫代硫酸钠加酸会分解成硫、二氧化硫和水： Na 2S 2O 3 + 2 HCl → 2 NaCl + S + SO 2 + H 2O 硫代硫酸鹽是軟金屬離子的有效配體。典型的配合物是[Pd(S 2O 3) 2(en)]2−，具有一對S鍵結的硫代硫酸鹽配體。硫代硫酸鈉和硫代硫酸銨已被提議作為氰化物提取金的替代浸出剂（英语：Lixiviant）。這種方法的優點是硫代硫酸鹽的毒性遠低於氰化物，且氰化法难处理的礦石類型（例如碳質或卡林型（英语：Carlin–type gold deposit）礦石）可以用硫代硫酸鹽浸出。這種替代工藝的問題包括硫代硫酸鹽的消耗量大，以及缺乏合適的回收技術，因為[Au(S 2O 3) 2]3−不會吸附在活性炭上，這是金氰化中用於從礦漿中分離金錯合物的標準技術。 在分析化学中，硫代硫酸根陰离子会和化学计量的碘在水溶液中反应，碘被还原成碘离子，而硫代硫酸根被氧化成连四硫酸根（英语：tetrathionate）： 2 S 2O2− 3 + I 2 → S 4O2− 6 + 2 I− 由於此反應的定量性質，以及Na 2S 2O 3 · 5H2O具有良好的保質期，因此它被用作碘量法中的滴定劑。Na 2S 2O 3 · 5H2O也是碘鐘反應的組成部分。 這種特殊用途可以透過溫克勒滴定法（英语：Winkler titration）的一系列反應來測量水中的氧含量。它也用於以體積估算溶液中某些化合物（如過氧化氫）的濃度以及估算商業漂白粉或水中的氯含量。 硫代硫酸钠可用于分析化学， 當與含有鋁離子的樣品一起加熱時，會产生白色沉淀： 2 Al3+ + 3 S 2O2− 3 + 3 H 2O → 3 SO 2 + 3 S + 2 Al(OH) 3 对硫代硫酸钠烷基化会产生S-烷基硫代硫酸钠（例如苄基硫代硫酸钠），它们也被称为Bunte盐（英语：Bunte salt）。烷基硫代硫酸钠会水解，并产生硫醇，例如巯基乙酸的制备： ClCH 2CO 2H + Na 2S 2O 3 → Na[O 3S 2CH 2CO 2H] + NaCl Na[O 3S 2CH 2CO 2H] + H 2O → HSCH 2CO 2H + NaHSO 4 Record in the GESTIS Substance Database from the IFA（英语：Institute for Occupational Safety and Health） Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a25_477  Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR (编). 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