亜硫酸ナトリウム

亜硫酸ナトリウム
無水	水分補給する
名前
	IUPAC名亜硫酸ナトリウム
	その他の名前ハイポクリア（写真）; E221;
識別子
CAS番号	7757-83-7 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:86477 ;
ケムスパイダー	22845 ;
ECHA 情報カード	100.028.929
EC番号	231-821-4;
E番号	E221 （防腐剤）
パブケム CID	24437;
RTECS番号	WE2150000;
ユニ	型番 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ２０４４２６０;
	InChI InChI=1S/2Na・H2O3S/c;;1-4(2)3/h;;(H2,1,2,3)/q2+1;/p-2 キー: GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L ; InChI=1/2Na・H2O3S/c;;1-4(2)3/h;;(H2,1,2,3)/q2+1;/p-2 キー: GEHJYWRUCIMESM-NUQVWONBAK;
	笑顔 [O-]S(=O)[O-].[Na+].[Na+];
プロパティ
化学式	ナトリウム2SO3
モル質量	126.043 グラム/モル
外観	白無地
臭い	無臭
密度	2.633 g/cm 3 (無水) ; 1.561 g/cm 3 (七水和物)
融点	33.4 °C (92.1 °F; 306.5 K) (七水和物の脱水) ; 500 °C (無水)
沸点	分解する
水への溶解度	27.0 g/100 mL 水 (20 °C)
溶解度	グリセロールに溶けるアンモニア、塩素; に溶けない
ログP	−4
酸性度（p Ka）	約9（七水和物）
屈折率( n D )	1.565
構造
結晶構造	六方晶系（無水）; 単斜晶系（七水和物）
危険
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	2 0 0
引火点	不燃性
安全データシート（SDS）	ICSC1200
関連化合物
その他の陰イオン	亜セレン酸ナトリウム
その他の陽イオン	亜硫酸カリウム
関連化合物	亜硫酸水素; ナトリウムメタ亜硫酸水素ナトリウム; 硫酸ナトリウム
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

亜硫酸ナトリウム（亜硫酸ナトリウム）は、化学式 Na ₂ SO ₃の無機化合物です。白色の水溶性固体で、抗酸化剤や防腐剤として商業的に使用されています。また、木材やリグノセルロース材料のパルプ化および精製プロセスでリグニンを軟化させるのにも適しています。^[1]七水和物も知られていますが、空気による酸化を受けやすいためあまり役に立ちません。^[2]

準備

亜硫酸ナトリウムは、水酸化ナトリウムの溶液を二酸化硫黄で処理することによって製造できます。温水中で処理すると、Na ₂ SO _{3 が}最初に白い固体として沈殿します。SO ₂をさらに加えると、固体は溶解して二亜硫酸塩になり、冷却すると結晶化します。^[2]

{\ce {SO2 + 2 NaOH -> Na2SO3 + H2O}}

亜硫酸ナトリウムは、二酸化硫黄を炭酸ナトリウム溶液で処理することによって工業的に製造されます。^[3]全体的な反応は次のとおりです。

{\ce {SO2 + Na2CO3 -> Na2SO3 + CO2}}

用途

亜硫酸ナトリウムは主にパルプ・製紙業界で使用されています。^{[4]また、中密度繊維板（MDF）の製造のための木材の繊維への熱機械変換（}解繊）にも使用されています。^[5]

酸素除去剤としては、腐食の問題を避けるために蒸気ボイラーに供給される水を処理するのに使用され、^[6]写真業界では、現像液を酸化から保護し、（ハイポクリア溶液として）フィルムや写真用紙の乳剤から定着液（チオ硫酸ナトリウム）を洗浄するために使用されます。

還元剤としては、繊維産業では漂白剤、脱硫剤、脱塩素剤（プールなど）として使用されています。その還元特性は、ドライフルーツの変色を防ぐ防腐剤として、また肉の保存剤としても利用されています。

スルホン化試薬、スルホメチル化試薬として使用されます。チオ硫酸ナトリウムの製造に使用されます。

ウェルマン・ロード法では、排ガス脱硫に亜硫酸ナトリウムを使用します。

反応

亜硫酸ナトリウムは主に穏やかな還元剤として使用されます。七水和物結晶は暖かく乾燥した空気中で白華します。七水和物結晶はまた空気中で酸化されて硫酸ナトリウムを形成します。無水形態は空気による酸化に対してより耐性があります。^[7]

亜硫酸水素ナトリウム（NaHSO ₃）は、水に溶けてナトリウムイオンと亜硫酸水素イオンからなる溶液を生成する塩の混合物です。

構造

X線結晶構造解析によると、亜硫酸ナトリウム七水和物はピラミッド型のSO ₃^2-中心を特徴としている。SO距離は1.50、OSO角は106度近くである。^[8]

参考文献

^ 「改良亜硫酸法による高収率パルプ生産」（PDF）。 2023年10月19日閲覧。
^ ab Johnstone, HF (1946). 「アルカリ金属の亜硫酸塩およびピロ亜硫酸塩」.無機合成. 第2巻. pp. 162–167. doi :10.1002/9780470132333.ch49. ISBN 9780470132333。
^ Weil, Edward D.; Sandler, Stanley R. (1999). 「硫黄化合物」。Kroschwitz, Jacqueline I. (編)。Kirk -Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (第 4 版)。ニューヨーク: John Wiley & Sons, Inc. p. 1937。ISBN 978-0471419617。
^ Barberá, José Jiménez; Metzger, Adolf; Wolf, Manfred (2000). 「亜硫酸塩、チオ硫酸塩、およびジチオン酸塩の化学」。Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry。 Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/14356007.a25_477。ISBN 3527306730。
^ 「DE19958756A1 - 古いファイバーボードからの淡色中密度ファイバーボード（MDF）の製造は、亜硫酸ナトリウムによる処理、パルプへの変換、およびMDFプラントのブローラインへの供給を含む」。Google Patents。1999-12-07 。2022-03-01に閲覧。
^ 「プレボイラーおよびボイラー腐食制御 | GE Water」。2017年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年3月14日閲覧。
^ メルク化学薬品索引、第 9 版モノグラフ 8451
^ Larsson, Lars Olof; Kierkegaard, Peder; Lindberg, Bengt; Holme, Tord; Lindberg, Alf A.; Craig, J. Cymerman (1969). 「亜硫酸ナトリウムの結晶構造。結晶双晶形成の影響を考慮した改良」。Acta Chemica Scandinavica。23 : 2253–2260。doi : 10.3891 /acta.chem.scand.23-2253。

[1] 「改良亜硫酸法による高収率パルプ生産」（PDF）。 2023年10月19日閲覧。

[IS-2] Johnstone, HF (1946). 「アルカリ金属の亜硫酸塩およびピロ亜硫酸塩」.無機合成. 第2巻. pp. 162–167. doi :10.1002/9780470132333.ch49. ISBN 9780470132333。

[Kirk-Othmer-3] Weil, Edward D.; Sandler, Stanley R. (1999). 「硫黄化合物」。Kroschwitz, Jacqueline I. (編)。Kirk -Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (第 4 版)。ニューヨーク: John Wiley & Sons, Inc. p. 1937。ISBN 978-0471419617。

[4] Barberá, José Jiménez; Metzger, Adolf; Wolf, Manfred (2000). 「亜硫酸塩、チオ硫酸塩、およびジチオン酸塩の化学」。Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry。 Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/14356007.a25_477。ISBN 3527306730。

[5] 「DE19958756A1 - 古いファイバーボードからの淡色中密度ファイバーボード（MDF）の製造は、亜硫酸ナトリウムによる処理、パルプへの変換、およびMDFプラントのブローラインへの供給を含む」。Google Patents。1999-12-07 。2022-03-01に閲覧。

[6] 「プレボイラーおよびボイラー腐食制御 | GE Water」。2017年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年3月14日閲覧。

[merck-7] メルク化学薬品索引、第 9 版モノグラフ 8451

[8] Larsson, Lars Olof; Kierkegaard, Peder; Lindberg, Bengt; Holme, Tord; Lindberg, Alf A.; Craig, J. Cymerman (1969). 「亜硫酸ナトリウムの結晶構造。結晶双晶形成の影響を考慮した改良」。Acta Chemica Scandinavica。23 : 2253–2260。doi : 10.3891 /acta.chem.scand.23-2253。