Получение тиосульфата натрия

Как было сказано выше тиосульфат-ион 

создает стабильные комплексные соединения с многими металлами, среди которых много токсичных тяжелых металлов. Созданные комплексные соединения являются малотоксичными в выводятся из организма. На этой особенности тиосульфата натрия и основано его применение в токсикологии и лечении отравлений.

Также тиосульфат натрия используют для дезинфекции кишечника  при пищевых отравлениях, для  лечения чесотки (совместно с  соляной кислотой), как противовоспалительное и противоожоговое средство.

Тиосульфат натрия широко используют в аналитической химии, поскольку он является реактивом  в иодометрии. Иодометрия является одним из методов количественного  определения концентраций веществ  и для определения концентрации иода используют окислительно-восстановительную реакцию с тиосульфатом натрия:

И последним довольно распространенным применением тиосульфата  натрия является  его использование  в качестве фиксажа в фотографии. И хотя обычная черно-белая фотография уже уступила место цветной и обычная фотопленка используется довольно редко, во многом уступая цифровой фиксации изображения, есть довольно много мест, где до сих пор используют фотопластины и фотопленку. В качестве примера можно привести рентгеновские аппараты, как медицинского применения, так и промышленные, научную аппаратуру, фототелескопы.

Для того, чтобы мы получили фотографическое изображение достаточно, чтобы проявилось около 25% бромистого серебра в фотопленке. А вся остальная его часть остается в фотопленке и сохраняет свою светочувствительность. Если фотопленку после проявления вынести на свет, то не проявленное галогенное серебро, которое осталось в ней проявится проявителем и негатив потемнеет. Даже если весь проявитель будет вымыт, то на свету негатив, так или иначе, потемнеет из-за разложения галогенида серебра.

Чтобы сохранить изображение  на пленке, не проявленное галогенное серебро из нее надо удалить. Для  этого используют процесс фиксации изображения, во время которого галогениды серебра переводят в растворимые соединения и вымывают из фотопленки или фотографии. Для фиксирования изображения и используют тиосульфат натрия.

В зависимости от концентрации тиосульфата натрия в растворе  образовываются различные соединения. Если в растворе фиксажа содержится небольшое количество тиосульфата, то реакция протекает согласно уравнения:

Полученный тиосульфат серебра не растворим в воде, поэтому  его сложно выделить из фотослоя, он довольно нестоек и разлагается с выделением серной кислоты:

Сульфид серебра 

зачерняет изображение и его невозможно удалить из фотослоя.

При наличии в растворе излишка тиосульфата натрия будут  образовываться  комплексные соли серебра:

Полученная комплексная  соль

- тиосульфатоаргентат натрия довольно стоек, но плохо растворим в воде.

При большом излишке  тиосульфатов в растворе образуются сложные и хорошо растворимые  в воде комплексные соли серебра:

На этих свойствах  тиосульфата натрия и основано его  применение в качестве фиксажа в  фотографии.

а можно подвергнуть дистилляции.

Применение тиосульфата натрия

 

Тиосульфат натрия довольно широко применяется как в быту так и в промышленности. Основными  областями применения тиосульфата  натрия будут медицина, текстильная  и горнорудная промышленность, фотография.

Тиосульфат натрия

в текстильной и бумажной  промышленности используется для удаления следов хлора после отбеливания тканей и бумаги, при производстве кожи его используют в качестве восстановителя хромовой кислоты.

В горной промышленности тиосульфат натрия применяют для  извлечения серебра из руд с низкой концентрацией  серебра. Комплексные соединения серебра с тиосульфатами являются довольно стабильными, во всяком случае более стабильными чем комплексные соединения с фтором, хлором, бромидами, роданидами. Поэтому выделение серебра в виде растворимого комплексного соединения состава

или является промышленно выгодной. Ведутся работы по применению  при извлечении золота. Но в данном случае константа нестойкости комплексного соединения значительно выше и комплексы менее стабильны по сравнению с серебряными.

Первым применением  тиосульфата натрия была медицина. И до сего времени 

не потерял своего значения в медицине. Правда, для лечения многих заболеваний уже найдены другие, более эффективные лекарства, поэтому тиосульфат натрия начали более широко использовать в ветеринарии. Тиосульфат натрия в медицине используют в качестве антидота при отравлении мышьяком, ртутью и другими тяжёлыми металлами, цианидами (переводит их в роданиды):

Как было сказано выше тиосульфат-ион 

создает стабильные комплексные соединения с многими металлами, среди которых много токсичных тяжелых металлов. Созданные комплексные соединения являются малотоксичными в выводятся из организма. На этой особенности тиосульфата натрия и основано его применение в токсикологии и лечении отравлений.

Также тиосульфат натрия используют для дезинфекции кишечника  при пищевых отравлениях, для  лечения чесотки (совместно с соляной кислотой), как противовоспалительное и противоожоговое средство.

Тиосульфат натрия широко используют в аналитической химии, поскольку он является реактивом  в иодометрии. Иодометрия является одним из методов количественного определения концентраций веществ и для определения концентрации иода используют окислительно-восстановительную реакцию с тиосульфатом натрия:

И последним довольно распространенным применением тиосульфата  натрия является  его использование в качестве фиксажа в фотографии. И хотя обычная черно-белая фотография уже уступила место цветной и обычная фотопленка используется довольно редко, во многом уступая цифровой фиксации изображения, есть довольно много мест, где до сих пор используют фотопластины и фотопленку. В качестве примера можно привести рентгеновские аппараты, как медицинского применения, так и промышленные, научную аппаратуру, фототелескопы.

Для того, чтобы мы получили фотографическое изображение достаточно, чтобы проявилось около 25% бромистого серебра в фотопленке. А вся остальная его часть остается в фотопленке и сохраняет свою светочувствительность. Если фотопленку после проявления вынести на свет, то не проявленное галогенное серебро, которое осталось в ней проявится проявителем и негатив потемнеет. Даже если весь проявитель будет вымыт, то на свету негатив, так или иначе, потемнеет из-за разложения галогенида серебра.

Чтобы сохранить изображение  на пленке, не проявленное галогенное серебро из нее надо удалить. Для  этого используют процесс фиксации изображения, во время которого галогениды серебра переводят в растворимые соединения и вымывают из фотопленки или фотографии. Для фиксирования изображения и используют тиосульфат натрия.

В зависимости от концентрации тиосульфата натрия в растворе  образовываются различные соединения. Если в растворе фиксажа содержится небольшое количество тиосульфата, то реакция протекает согласно уравнения:

Полученный тиосульфат серебра не растворим в воде, поэтому  его сложно выделить из фотослоя, он довольно нестоек и разлагается с выделением серной кислоты:

Сульфид серебра 

зачерняет изображение и его невозможно удалить из фотослоя.

При наличии в растворе излишка тиосульфата натрия будут образовываться  комплексные соли серебра:

Полученная комплексная  соль

- тиосульфатоаргентат натрия довольно стоек, но плохо растворим в воде.

При большом излишке  тиосульфатов в растворе образуются сложные и хорошо растворимые в воде комплексные соли серебра:

На этих свойствах  тиосульфата натрия и основано его  применение в качестве фиксажа в  фотографии.

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика получения  тиосульфата натрия.

 

Растворите в небольшой конической колбе 2 г сульфита натрия в 25 мл воды.

Измельчите в фарфоровой ступке 1,5 серы (лучше использовать серный цвет), смочите спиртом и  перенесите в колбу с  раствором  сульфита натрия.

Смесь нагрейте до кипения. Признаком окончания реакции служит нейтральная реакция раствора по универсальной индикаторной бумаге.

Добавьте еще два  раза по 2 г сульфита натрия с продолжением кипячения до нейтральной реакции  в каждом случае.

Полученный горячий  раствор профильтруйте  через  бумажный фильтр на воронке для горячего фильтрования и упарьте на водяной бане до 1/3 первоначального объема. Выпавшие после охлаждения кристаллы отфильтруйте на воронке Бюхнера.

 

Свойства тиосульфата  натрия

 

1. Растворите несколько кристаллов тиосульфата натрия в небольшом количестве воды и добавьте 1-2 мл соляной кислоты.
2. Поместите в небольшой тигель несколько кристаллов тиосульфата натрия и сначала осторожно, а затем сильно нагрейте.
3. Налейте в пробирку 3-4 мл хлорной воды и прибавьте по каплям раствор тиосульфата натрия до исчезновения запаха хлора.
4. Проделайте аналогичные опыты с бромной и иодной  водой.
5. Проведите опыты по изучению взаимодействия тиосульфата натрия с растворимыми солями меди (I) и (II), цинка, свинца, железа (II) и (III).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Тиосульфат натрия широко используется в быту и промышленности. Целью данной работы было рассмотреть  использование тиосульфата натрия,  методику его изготовления в промышленности и его физико-химические свойства.

По результатах работы можно сделать такие выводы:

1. Были рассмотрены и изучены физические и химические свойства тиосульфата натрия и тиосерной кислоты.
2. Рассмотрены основные методы получения тиосульфата натрия в промышленности. В качестве наиболее перспективного метода получения тиосульфата натрия можно предложить его получение при помощи сульфидного метода, поскольку он не требует использования достаточно дорогих исходных веществ.
3. Тиосульфат натрия широко используется в качестве антидота в медицине, как фиксаж при изготовлении фотографий, в текстильной и легкой промышленности.
4. Тиосульфат натрия проявляет комплексообразующие свойства, которые используются для выделения серебра из серебряных руд и отвалов. Тиосульфат натрия создает достаточно стабильные комплексные соединения с многими тяжелыми металлами. Изучение свойств данных комплексных соединений можно использовать для разработки новых методов и способов получения металлов из бедных руд и отвалов породы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Глинка Н. Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988. – 702 с.
2. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. "Чистые химические вещества" М. 1974. – 468 с.
3. Крешков А. П., Ярославцев А. А. Курс аналитической химии. – М.: Химия, 1964. – 430 с.
4. Мельников Е.Я., Салтанова В.П., Наумова А.М., Блинова Ж. С. "Технология неорганических веществ и минеральных удобрений" – М.: Химия, 1983 – 587 с.
5. Мороз А. С., Ковальова А. Г. Физическая и коллоидная химия. – Л. : Мир, 1994. – 278 с.
6. Некрасов Б.В. "Основы общей химии" Т. 2. - М.: Химия, 1973. – 560 с.
7. Позин М.Е. "Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)" Ч.1. – Л.: Химия, 1974. – 792 с.
8. "Руководство по неорганическому синтезу" Под ред. Брауэра Г. Т. 1. – М.: Химия, 1985. – 846 с.
9. "Синтезы неорганических соединений" Т.2. Под ред. Джолли У. – М.: Мир, 1967.
10. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2 т. Пер с англ. М.: Мир, 1979, - 438 с.
11. Справочник химика. В 3.т. Под ред. Б. П. Никольского, Л.: Химия, 1964. – 1169 с.
12. Тихвинская М.Ю., Волынский В.Е. "Практикум по химической технологии" – М.: Просвещение, 1984.
13. Физическая химия. Практическое и теоретическое руководство. Под ред. Б. П. Никольского, Л.: Химия, 1987. – 875 с.