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亞硫酸氫鈉
來源:互聯網

亞硫酸氫鈉(Sodium bisulfite),又叫酸式亞硫酸鈉,屬于無機化合物化學式為NaHSO3,摩爾質量為104.06g/mol。是一種白色顆粒或結晶性粉末,有二氧化硫的微臭味,在水中易溶,在乙醇和乙醚中幾乎不溶。水溶液呈弱酸性,在空氣中不穩(wěn)定,易緩慢氧化成硫酸鹽和二氧化硫,受熱分解,遇無機酸分解產生二氧化硫。亞硫酸氫鈉可用做漂白劑、防腐劑抗氧化劑、細菌抑制劑,還可作為染料、制藥、化學合成等工業(yè)中的還原劑等。

理化性質

物理性質

亞硫酸氫鈉是一種有二氧化硫的微臭味的白色顆粒或結晶性粉末,在水中易溶,在乙醚和乙醇中幾乎不溶。摩爾質量為104.06g/mol,密度為1.48g/cm3(20℃),熔點315℃,沸點為104℃。

化學性質

亞硫酸氫鈉在空氣中不穩(wěn)定,會緩慢氧化成硫酸鹽和二氧化硫。

4NaHSO3 + O22Na2SO4 + 2SO2 +2H2O

亞硫酸氫鈉受熱分解產生亞硫酸鈉和二氧化硫。

2NaHSO3Na2SO3 + SO2 + H2O

亞硫酸氫鈉遇無機酸分解產生二氧化硫。

HSO3- + H+H2O + SO2

與純堿反應得到亞硫酸鈉

2NaHSO3 + Na2CO32Na2SO3 + CO2+H2O

制備方法

亞硫酸氫鈉常用碳酸鈉吸收法制造,生產的基本過程為:用純堿溶液吸收制硫酸尾氣或燃燒產生的SO2,即得到亞硫酸氫鈉。

S + O2SO2

2Na2CO3 + 3SO2 + H2O = 2NaHSO3 + 2CO2 + Na2SO3

Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3

燃燒爐中,硫磺燃燒生成二氧化硫。高溫的二氧化硫氣體經冷卻、除塵分離、水洗后進入吸收反應器,吸收反應器中裝有含NaHSO3和母液,往母液中緩慢加入純堿,防止二氧化碳溢出而溢料。調節(jié)PH,得到亞硫酸鈉懸浮液;在串聯的吸收反應器中與二氧化硫氣體反應,生成亞硫酸氫鈉。過程中析出大量結晶,經離心分離,干燥,即得成品。

流程圖

生理作用

植物

亞硫酸氫鈉可抑制植物的光呼吸乙醇酸途徑是一個消耗光合所同化的碳素和能量的過程,因此人們設想用品種選育和化學控制辦法降低光呼吸。而亞硫酸氫鈉被發(fā)現能抑制乙醇酸途徑某些酶系并對光呼吸起調節(jié)作用。其抑制機理可能是亞硫酸氫鈉進入植物后,與乙醇酸氧化物乙醛酸加成反應,形成α-羧基磺酸鹽反過來抑制乙醇酸氧化酶的活性。

微生物

亞硫酸氫鈉可用于酒類的發(fā)酵。酵母菌利用葡萄糖發(fā)酵時,當環(huán)境中存在亞硫酸氫鈉時,亞硫酸氫鈉與乙醛反應,生成難溶的磺化羥基乙醛,該化合物失去了作為受氫體使NADH2脫氫氧化的性能,而不能形成乙醇,轉而使磷酸二羥丙酮替代乙醛作為受氫體,生成3-磷酸丙三醇,3-磷酸甘油進一步水解脫磷酸生成甘油。此稱為酵母的Ⅱ型發(fā)酵。

應用領域

工業(yè)

作為化學消毒劑漂白劑,特別適用于羊毛;用于制備冷熱靛青缸的染色;在造紙中代替硫代硫酸鈉去除漂白纖維中的氯化物;作為洗滌中的剝離劑(還原劑);去除皮膚和衣服上的高錳酸鹽漬;使某些染料溶膠;作為用于技術目的的變質液體或溶液的防腐劑

藥劑

在藥劑中用作酸性藥物的抗氧化劑,用于液體制劑,最常用于注射劑,使用濃度一般為0.1%左右。也可作為醛類藥物的增溶劑。

食品

在食品行業(yè)中用作食品過氧化鈉和防腐劑,保存劑與抗氧化劑,日本規(guī)定,本品及含本晶的制劑不得用于芝麻、豆類和蔬菜,用于其他食品時,每公斤食品中的二氧化硫殘留量與焦亞硫酸鉀相同。

農業(yè)

由于亞硫酸氫鈉對植物花、果實的光呼吸有抑制作用,所以可應用于農業(yè)作光呼吸抑制劑,使農作物產量提高5%~8%。

安全事宜

GHS分類

毒理學數據

急性毒性:LD50:2000mg/kg(大鼠經口)。

GRAS 美國食品藥品監(jiān)督管理局21CFR182.3739。

ADI 0~0.7mg/kg(bw)(二氧化硫和亞硫酸鹽的類別ADI,以二氧化硫計。JECFA,1998)。

健康危害

對皮膚、眼、呼吸道有刺激性。可引起過敏反應。可引起角膜損害,導致失明。長期吸入可有頭昏、頭痛、全身無力等癥狀,還會引起鼻炎咽炎支氣管炎等。值得注意的是,2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,亞硫酸氫鹽在3類致癌物清單中。

基因誘變

亞硫酸氫鈉與核酸進行一系列反應。亞硫酸氫離子(或者更確切地說是亞硫酸根離子,它是由亞硫酸氫失去一個質子衍生而成的)作為親核離子,與核糖核酸脫氧核糖核酸中的胞嘧啶以及RNA中的尿嘧啶的C-6起反應。 DNA中的胸腺嘧啶所受的影響要小得多。胸腺的甲基一則阻礙了有反應能力的亞硫酸根離子的逼近,二則增加了C-5-C-6雙鍵的電子密度,使其活性降低。

鑒于胞嘧啶轉化為尿嘧啶是核酸中的一種天然組分直接變?yōu)榱硪环N組分,有人就得出亞硫酸氫鹽具有化學誘變劑作用這樣的結論,并在若干種微生物中得到了證實。亞硫酸氫鹽使GCAT這種誘變特異性是由有關的化學機理推論而來的。

尿嘧啶的反應使受影響的堿基不能再與腺嘌呤形成氫鍵。在大腸桿菌的無細胞蛋白質合成系統(tǒng)中,一個多聚核酸鏈經亞硫酸氫鹽處理后,就喪失了作為蛋白質合成信使的功能。實驗表明,亞硫酸氫鈉還能催化另一些核酸反應,譬如核酸與蛋白質的交聯以及引起脫氧核糖核酸鏈的斷裂。

應急處理

發(fā)生火災時,小火:干粉、二氧化碳或噴水。大火:干粉、二氧化碳、抗溶性泡沫或噴水。如果可以安全地進行,請將未損壞的容器移離火場周圍的區(qū)域。從消防控制中截取徑流以備后用。涉及坦克或汽車/拖車負載的火災:從最遠距離撲滅火災或使用無人駕駛主流設備或監(jiān)控噴嘴。不要讓水進入容器。用大量的水冷卻容器直到火熄滅之后。如果排氣安全裝置發(fā)出響亮的聲音或罐體變色,請立即撤離。

當發(fā)生泄露時,盡可能將泄漏和遺灑液體收集在有蓋的 非金屬容器中。用沙子或惰性吸收劑吸收殘夜。用大量水沖凈殘余物。個人防護:適應于該物質空氣中濃度的酸性氣體和蒸氣過濾呼吸器。

儲存與運輸

亞硫酸氫鈉應儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射。應與氧化劑、酸類、堿類分開存放,切忌混儲。不宜久存,以免變質。運輸時小心輕放,防止撒包破損,應有防雨設施保護。

急救措施

眼睛: 如果這種物質接觸到眼睛,立即用大量水清洗(沖洗)眼睛,偶爾提起下眼瞼和上眼瞼。立即就醫(yī)。

吸入:如果一個人吸入大量這種化學物質,立即將接觸者轉移到新鮮空氣中。并及時就醫(yī)。

食入: 如果吞咽了該化學品,請立即就醫(yī)。

皮膚接觸:用大量水沖洗皮膚或淋浴。并及時就醫(yī)。

參考資料 >

亞硫酸氫鈉.國際化學品安全卡.2023-04-04

Sodium Bisulfite.PubChem.2023-04-04

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