هیدروسولفیت سدیم چیست 

سدیم هیدروسولفیت یک ترکیب شیمیایی با فرمول NaHS است. این ترکیب محصول نیمه خنثی سازی سولفید هیدروژن (H₂S) با هیدروکسید سدیم می باشد. NaHS یک واکنش مفید برای سنتز ترکیبات آلی و معدنی گوگرد است، گاهی اوقات به عنوان یک واکنش جامد، اغلب به عنوان یک محلول آبی مورد مصرف قرار می گیرد.

ویژگی های هیدروسولفیت سدیم

1-  پودر به رنگ سفید

2-  دارای بوی ضعیف سولفور،

3-  دارای خطر آتش سوزی،

4-  محلول در آب و نامحلول در الکل،

5-  در 55 درجه سلسیوس ذوب میشود،

6-  به عنوان واسطه شیمیائی و کاتالیزگر و در فلوتاسیون کانه به کار می رود. نام دیگر آن سدیم دی تیونیت است

که پودری کریستالی و کرم قهوه ای رنگ با بوی سولفوری ضعیف است. هیدروسولفیت سدیم اگرچه در صورت عدم وجود هوا پایدار است اما در آب داغ و محلول های اسیدی تجزیه می شود.

هیدروسولفیت سدیم عامل سفید کننده خمیر در فرآیند تولید کاغذ است و پیش بینی می شود تقاضا برای تولید این ماده شیمیایی تا سال ۲۰۲۴ افزایش یابد. این ماده در صنعت با کاهش دی اکسید گوگرد تولید می شود و نمی توان آنرا برای مدت طولانی ذخیره سازی کرد زیرا به سرعت تجزیه می شود.

این ترکیب شیمیایی توسط فرآیندهای مختلفی مانند فرآیند ضایعات غبار روی ، فرآیند آمالگام و فرآیند فرمات تولید می شود. این سه فرآیند در درجه اول برای تولید هیدروسولفیت سدیم مورد استفاده قرار می گیرند.

فرآیندهای ضایعات غبار روی و آمالگام تقریباً ۸۰٪ از تولید جهانی  این ماده را در سال ۲۰۱۴ به خود اختصاص داده است. تمام کاربردهای هیدروسولفیت سدیم به دلیل توانایی کاهشی عالی آن است، این ماده در محیط اسیدی و اتمسفر گرم ، خاصیت کاهشی نشان می دهد.

 

تاریخچه سدیم هیدروسولفیت (دی تیونیت)

دیتیونیت برای اولین بار در سال 1906 توسط شرکت BASF در آلمان به صورت پودر تولید شد. در ابتدا، محصول با فرآیند گرد و غبار روی به دست می آمد. روی ابتدا در محلول آبی با دی اکسید سولفوره به دی تیونیت روی تبدیل می شود و سپس توسط هیدروکسید سدیم به دی تیونیت سدیم و اکسید روی تبدیل می شود. سپس فرآیندی توسعه یافته صورت می گیرد که از آمالگام سدیم حاصل از الکترولیز سلول جیوه محلول کلرید سدیم استفاده می کند و این را مستقیماً با دی اکسید گوگرد به دی سدیم دی سدیم تبدیل می کند. این فرآیند ماده ای تولید می کند که عاری از فلزات سنگین است و بنابراین پایدار است. الکترولیز کلر قلیایی در اروپا به دلیل محتوای جیوه فاضلاب از فرآیند آمالگام به فرآیند دیافراگم در حال تغییر است. سپس در فرآیند فرمت، فرمات سدیم با بی سولفیت به سدیم دی تیونیت تبدیل می شود. فرمت سدیم از مونوکسیدکربن و هیدروکسید سدیم تولید می شود.

 

ساختار و خواص سدیم هیدروسولفیت: 

NaHS متبلور تحت دو مرحله انتقال قرار می گیرد.

نقطه ذوب NaHS نسبتاً کم و معادل 350 درجه سانتی گراد است. علاوه بر فرم های بی آب ذکر شده، می توان آن را به عنوان دو فرم آبدار هیدرات و تری هیدارت مختلف به دست آورد. این سه گونه همه بی رنگ هستند و رفتار آن ها یکسان است. این می تواند برای رسوب سایر هیدروسولفیدهای فلزی، با تصفیه محلول های آبی نمک آن ها با هیدروسولفید سدیم استفاده شود. این مشابه هیدروکسید سدیم است و یک پایه قوی است.

 

کاربردهای هیدروسولفیت سدیم چیست ؟

این ترکیب یک نمک محلول در آب است و می تواند به عنوان ماده کاهش دهنده در محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد. هیدروسولفیت سدیم همچنین در برخی از فرآیندهای رنگرزی صنعتی مخصوصا مواردی که از رنگ‌های سولفور و رنگ‌های وات استفاده می شود، کاربرد دارد. خواص کاهشی این ماده باعث حذف رنگ اضافی ، اکسیدهای باقی مانده و رنگ های ناخواسته شده و در نتیجه کیفیت کلی رنگ را بهبود می بخشد.

همچنین می تواند برای تصفیه آب و گاز استفاده شود. این ماده در فرآیندهای صنعتی به عنوان یک ماده سولفوناته کننده یا منبع یون سدیم مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر صنعت نساجی ، این ترکیب در صنایع  تولید چرم ، صنایع غذایی ، صنعت پلیمر ، عکاسی و بسیاری از موارد دیگر کاربرد دارد.

کاربرد گسترده هیدروسولفیت سدیم  به دلیل سمیت پایین LD50  آن ۵ گرم در کیلوگرم است آن است و در واکنشهای آلی به عنوان ماده رنگ بر مورد استفاده قرار می گیرد.

هیدروسولفیت سدیم در آزمایشات فیزیولوژی به عنوان ابزاری برای کاهش پتانسیل ردوکس محلول ها استفاده می شود. علاوه بر این ، اغلب در آزمایشات شیمی خاک  برای تعیین مقدار آهن موجود در مینرال های اولیه سیلیکات بکار می رود.

 

توجه :

این ماده بطور خودبخود در تماس با هوا و رطوبت گرم می شود و این گرما ممکن است باعث احتراق مواد اشتعال‌زای موجود در اطراف آن شود. قرار گرفتن طولانی مدت هیدروسولفیت سدیم در معرض آتش یا گرمای شدید ممکن است باعث انفجار شدید این ماده شود.

این ماده در بازیافت تقویت شده شیمیایی نفت برای تثبیت پلیمرهای پلی اکریلامید در مقابل تخریب رادیکالی در حضور آهن استفاده می شود.

به طور گسترده ای برای مقاصد سفید کنندگی در صنعت کاغذ و پالپ ، فرآوری نساجی ، شناورسازی سنگ معدنی ، سفید کننده کائولین ، صنایع دارویی و مواد افزودنی غذایی استفاده می شود. این  ماده در درجه اول برای سفید کردن خمیر چوب و نساجی استفاده می شود.

کاربردهای سفید کنندگی خمیر منسوجات و چوب بیش از ۸۰٪ سهم بازار از هیدروسولفیت سدیم را در سال ۲۰۱۴ به خود اختصاص داده است. هیدروسولفیت سدیم به عنوان یک عامل کاهش دهنده و همچنین یک ماده سفید کننده در تولید پارچه هایی از قبیل نایلون، پشم و پنبه استفاده می شود.

 

کاربرد هیدرو سولفیت سدیم در رنگرزی پنبه با رنگ های قابلمه و گوگرد:

رنگ های گوگرد حلال در آب نیست. آن ها با استفاده از سولفید سدیم یا هیدروسولفیت سدیم برای تولید فرم “leuco” محلول در آب از نظر شیمیایی کاهش می یابند. پس از حل شدن، رنگ ها به روشی شبیه رنگ آمیزی با رنگ های آنیونی به پنبه زده می شوند. بلافاصله پس از استفاده، پارچه اکسید می شود تا رنگ به حالت نامحلول برگردد. بنابراین، مولکول های رنگ از نظر جسمی در فیبر محبوس می شوند. در پایان رنگرزی، شستشو برای از بین بردن رنگ رفع نشده انجام می شود. در چنین روش های رنگرزی، مراحل کاهش و اکسیداسیون به دلیل تأثیر آن ها بر پساب رنگرزی، مسائل پایداری را ایجاد می کند.

 

عوارض و خطرات

استنشاق این ماده سمی است و ممکن است باعث ایجاد تحریک شدید دستگاه تنفسی فوقانی ، سرفه ، تنگی نفس  و درد قفسه سینه شود.

میزان تحریک به مقدار غلظت و مدت زمان قرار گرفتن در معرض این ماده بستگی دارد. قرار گرفتن در معرض مقدار بالای هیدروسولفیت سدیم می تواند باعث اختلال در گردش خون ، کاهش تحریک پذیری CNS ، تشنج ، سیانوز ، قطع تنفس و حتی مرگ شود.

این ماده در تماس با پوست ممکن است باعث سوزش ، قرمزی و درد شود. هیدروسولفیت سدیم در تماس با چشم ها نیز باعث قرمزی ، اشک ریزی و درد می شود. جذب پوستی این ماده بسیار کم است و در رابطه با سرطانزایی آن اطلاعی در دست نیست.