El ditionito de sodio (también conocido como hidrosulfito de sodio ) es un polvo cristalino blanco con olor a azufre. Aunque es estable en el aire seco, se descompone en agua caliente y en soluciones ácidas .
La estructura ha sido examinada mediante espectroscopia Raman y difracción de rayos X monocristalinos. El dianión ditionito tiene C
2 simetría , casi eclipsada con un ángulo de torsión OSSO de 16°. En forma dihidratada ( Na
2S
2oh
4·2H
2O ), el anión ditionito tiene un ángulo de torsión OSSO de 56°. [1]
Un enlace SS débil se indica por la distancia SS de 239 pm, que se alarga ca. 30 pm en relación con un bono SS típico. [2] Debido a que este enlace es frágil, el anión ditionito se disocia en solución en los radicales [SO 2 ] − , como ha sido confirmado por espectroscopía EPR . También se observa que el 35 S sufre un rápido intercambio entre S 2 O 4 2− y SO 2 en solución neutra o ácida, lo que coincide con el enlace SS débil en el anión. [3]
El ditionito de sodio se produce industrialmente mediante la reducción de dióxido de azufre . En 1990 se produjeron aproximadamente 300.000 toneladas. [4] La ruta que utiliza polvo de zinc es un proceso de dos pasos:
El método del borohidruro de sodio obedece a la siguiente estequiometría:
Cada equivalente de H − reduce dos equivalentes de dióxido de azufre. El formiato también se ha utilizado como reductor.
El ditionito de sodio es estable cuando está seco, pero las soluciones acuosas se deterioran debido a la siguiente reacción:
Este comportamiento es consistente con la inestabilidad del ácido ditionoso . Por tanto, las soluciones de ditionito de sodio no se pueden almacenar durante un largo período de tiempo. [3]
El ditionito de sodio anhidro se descompone en sulfato de sodio y dióxido de azufre por encima de los 90 °C en el aire. En ausencia de aire, se descompone rápidamente por encima de 150 °C en sulfito de sodio , tiosulfato de sodio , dióxido de azufre y trazas de azufre.
El ditionito de sodio es un agente reductor. A pH 7, el potencial es de -0,66 V en comparación con el electrodo de hidrógeno normal . Redox ocurre con la formación de bisulfito: [5]
El ditionito de sodio reacciona con el oxígeno:
Estas reacciones exhiben equilibrios complejos dependientes del pH que involucran bisulfito, tiosulfato y dióxido de azufre.
En presencia de aldehídos, el ditionito de sodio reacciona para formar α-hidroxisulfinatos a temperatura ambiente o para reducir el aldehído al alcohol correspondiente por encima de una temperatura de 85 °C. [6] [7] Algunas cetonas también se reducen en condiciones similares.
Al ser soluble en agua, el ditionito de sodio se utiliza como agente reductor en algunos procesos de teñido industriales. En el caso de los tintes de azufre y los tintes de tina , un tinte que de otro modo sería insoluble en agua se puede reducir a una sal de metal alcalino soluble en agua (por ejemplo, tinte índigo ). [8]
El ditionito de sodio también se puede utilizar para el tratamiento de agua, acondicionadores de agua de acuarios, purificación de gases, limpieza y extracción. También se ha aplicado como agente sulfonante. Además de en la industria textil, este compuesto se utiliza en industrias relacionadas con el cuero, la alimentación, los polímeros, la fotografía y muchas otras, a menudo como agente decolorante. Incluso se utiliza a nivel doméstico como agente decolorante de ropa blanca, cuando ésta se ha manchado accidentalmente al deslizarse una prenda teñida en el ciclo de lavado a alta temperatura. Por lo general, está disponible en sobres de 5 gramos denominados hidrosulfito por el nombre anticuado de la sal.
Es el ingrediente activo del "Iron Out Rust Stain Remover", un producto comercial contra el óxido. [9]
El ditionito de sodio se utiliza a menudo en experimentos de fisiología como un medio para reducir el potencial redox de las soluciones (E o' -0,66 V frente a SHE a pH 7). [10] El ferricianuro de potasio se utiliza normalmente como producto químico oxidante en tales experimentos (E o' ~ 0,436 V a pH 7). Además, el ditionito de sodio se utiliza a menudo en experimentos de química del suelo para determinar la cantidad de hierro que no se incorpora a los minerales de silicato primario . Por lo tanto, el hierro extraído con ditionito de sodio también se denomina "hierro libre". La fuerte afinidad del ion ditionito por los cationes metálicos bivalentes y trivalentes (M 2+ , M 3+ ) le permite mejorar la solubilidad del hierro y, por lo tanto, el ditionito es un agente quelante útil .
Alguna vez se utilizaron soluciones acuosas de ditionito de sodio para producir la " solución de Fieser " para la eliminación de oxígeno de una corriente de gas. [11] La piritiona se puede preparar en una síntesis de dos pasos a partir de 2-bromopiridina mediante oxidación al N -óxido con un perácido adecuado seguido de sustitución usando ditionito de sodio para introducir el grupo funcional tiol . [12]
Se utiliza en el desarrollador de nebulización Kodak, FD-70. Se utiliza en el segundo paso del procesamiento de imágenes positivas en blanco y negro, para hacer diapositivas. Es parte del equipo de desarrollo de películas positivas directas de Kodak . [13]
El amplio uso del ditionito de sodio se puede atribuir en parte a su baja toxicidad LD 50 de 2,5 g/kg (ratas, oral). [4]