Sulfite của natri (Na2SO3): cấu trúc, tính chất, công dụng

Natri sunfite hoặc natri sulfit, có công thức hóa học là Na ₂ SO ₃, là một muối natri hòa tan thu được dưới dạng sản phẩm của phản ứng của axit sunfuric (hoặc oxit lưu huỳnh (IV)) với natri hydroxit.

Từ năm 1650 đến 1660, Glauber bắt đầu sản xuất natri sulfit từ muối thông thường (NaCl) và axit sunfuric đậm đặc. Quá trình này được coi là sự khởi đầu của ngành hóa chất.

Quá trình sulphite tạo ra bột gỗ, được quan sát là sợi cellulose gần như tinh khiết bằng cách sử dụng một số muối của axit sunfuric để chiết xuất lignin từ dăm gỗ.

Do đó, sulphites có một số lượng lớn các ứng dụng thuộc các loại khác nhau, bao gồm cả trong ngành công nghiệp thực phẩm như một chất phụ gia. Trong số các chức năng có liên quan nhất của nó là khả năng ức chế quá trình hóa nâu và không enzyme, kiểm soát và ức chế sự phát triển của vi sinh vật, ngăn ngừa sự ôi hóa oxy hóa và thay đổi tính chất lưu biến của thực phẩm.

Chuẩn bị natri sulfit

Thông thường, ở quy mô phòng thí nghiệm, natri sulfit được tạo ra từ phản ứng của dung dịch natri hydroxit với khí lưu huỳnh điôxit (2NaOH + SO ₂ → Na ₂ SO ₃ + H ₂ O).

Sau đó, sự phát triển của SO ₂ bằng cách thêm một vài giọt axit clohydric đậm đặc sẽ cho biết nếu natri hydroxit gần như biến mất, chuyển thành dung dịch natri sulfit (Na ₂ SO ₃ + 2HCl → 2NaCl + SO ₂ + H ₂ O).

Mặt khác, hợp chất hóa học này thu được trong công nghiệp bằng cách phản ứng với sulfur dioxide với dung dịch natri cacbonat.

Sự kết hợp ban đầu tạo ra natri bisulfite (NaHSO ₃ ), khi phản ứng với natri hydroxit hoặc natri cacbonat được chuyển thành natri sunfite. Những phản ứng này có thể được tóm tắt trong phản ứng toàn cầu SO ₂ + Na ₂ CO ₃ → Na ₂ SO ₃ + CO ₂ .

Cấu trúc hóa học

Tất cả các dạng natri sulfit được đặc trưng bởi các chất rắn màu trắng, tinh thể và hút ẩm, có khả năng thu hút và giữ lại dễ dàng các phân tử nước của môi trường xung quanh, thường ở nhiệt độ phòng.

Loại cấu trúc tinh thể được liên kết với sự hiện diện của nước trong hợp chất. Natri sulfite anhydride có cấu trúc orthorhombic hoặc lục giác và, nếu có sự hiện diện của các phân tử nước trong hợp chất, cấu trúc của nó thay đổi (ví dụ, natri sulphite heptahydrate có cấu trúc đơn hình).

Thuộc tính

Loài này có một số tính chất vật lý và hóa học khác biệt với các muối khác, được mô tả dưới đây:

Tính chất hóa học

Là một dung dịch nước bão hòa, chất này có độ pH xấp xỉ 9. Ngoài ra, các dung dịch tiếp xúc với không khí cuối cùng bị oxy hóa thành natri sunfat.

Mặt khác, nếu natri sulfit của dung dịch nước được phép kết tinh ở nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn, thì đó là một heptahydrate. Các tinh thể heptahydrates phình to trong không khí nóng và khô, chúng cũng oxy hóa trong không khí để tạo thành sunfat.

Theo nghĩa này, dạng khan ổn định hơn nhiều so với quá trình oxy hóa bằng không khí. Sulfite không tương thích với axit, chất oxy hóa mạnh và nhiệt độ cao. Nó cũng không hòa tan trong amoniac và clo.

Tính chất vật lý

Natri sulfite anhydride có khối lượng mol là 126, 43 g / mol, mật độ 2, 633 g / cm3, nhiệt độ nóng chảy 33, 4 ° C (92, 1 ° F hoặc 306, 5 K), một điểm Điểm sôi của 1.429 ° C (2.604 ° F hoặc 1.702 K) và không bắt lửa. Tương tự như vậy, độ hòa tan (đo ở nhiệt độ 20 ° C) là 13, 9 g / 100 ml.

Công dụng

Do tính chất phản ứng của nó, natri sulfit rất linh hoạt và hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các loại ngành công nghiệp khác nhau.

-Nó được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước và loại bỏ oxy hòa tan trong nước cho nồi hơi.

-Nó cũng có các ứng dụng trong ngành công nghiệp giấy (bột giấy bán lỏng).

-Trong nhiếp ảnh, nó được sử dụng trong sản xuất của các nhà phát triển.

-Để một mức độ đầy đủ được sử dụng trong bảo quản thực phẩm và chất chống oxy hóa.

-Trong ngành công nghiệp dệt may được sử dụng trong các quy trình tẩy trắng và anticloro.

-Nó cũng được sử dụng làm chất khử.

-Ngoài ra, nó được sử dụng trong phục hồi thứ cấp của giếng dầu.

-Nó thậm chí còn được sử dụng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ, thuốc nhuộm, mực, viscose rayon và cao su.

-Nó được sử dụng trong sản xuất nhiều loại hóa chất, bao gồm kali sulfat, natri sulfit, natri silicat, natri hyposeulfite và natri nhôm sunfat.

Rủi ro

Ảnh hưởng do tiếp xúc với hợp chất

Tiếp xúc kéo dài hoặc lặp đi lặp lại với chất này có thể gây ra viêm da và phản ứng nhạy cảm. Phơi nhiễm ở những người nhạy cảm với sulfite, hen suyễn và dị ứng có thể gây co thắt phế quản nghiêm trọng và làm giảm mức độ thể tích hô hấp bắt buộc.

Tương tự như vậy, sự phân hủy axit của natri sulfit có thể giải phóng khói độc hại và nguy hiểm của oxit lưu huỳnh, bao gồm cả sulfur dioxide, có thể gây suy thoái phổi vĩnh viễn do phơi nhiễm mãn tính và cấp tính.

Tương tự, ngộ độc cấp tính bởi sulfur dioxide là rất hiếm vì khí dễ dàng được phát hiện. Nó gây khó chịu đến nỗi không thể chịu đựng được.

Các triệu chứng bao gồm ho, khàn giọng, hắt hơi, chảy nước mắt và khó thở. Tuy nhiên, nhân viên tiếp xúc cao không thể tránh khỏi có thể bị tổn thương phổi đáng kể và có thể gây tử vong.

Độc tính sinh thái

Natri sulfite là một giải pháp không nguy hiểm, thường được sử dụng làm chất khử clo cho nước thải. Nồng độ cao góp phần vào nhu cầu cao về oxy hóa học trong môi trường nước.

Tiêu thụ thực phẩm có chất bảo quản

Một trong những chất phụ gia có thể gây ra vấn đề ở những người nhạy cảm là nhóm được gọi là chất sunfat hóa, bao gồm các chất phụ gia sunphite vô cơ khác nhau (E220-228), trong đó có natri sulfit (SO ₂ ).

Ở những người quá mẫn cảm hoặc hen suyễn, việc tiêu thụ thực phẩm có sulfites hoặc hít phải sulfur dioxide, có thể gây độc.

Các hợp chất này chịu trách nhiệm cho co thắt phế quản dẫn đến khó thở. Điều trị duy nhất cho phản ứng thái quá này là tránh các loại thực phẩm và đồ uống có chứa sulphites.