El ditionito de sodio (también conocido como hidrosulfito de sodio ) es un polvo cristalino blanco con olor sulfuroso. Aunque es estable en aire seco, se descompone en agua caliente y en soluciones ácidas .
La estructura se ha examinado mediante espectroscopia Raman y cristalografía de rayos X. El dianión ditionito tiene C
2 simetría , con casi eclipsado con un ángulo de torsión OSSO de 16°. En la forma dihidratada ( Na
2S
2Oh
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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 aproximadamente 30 pm en relación con un enlace SS típico. [2] Debido a que este enlace es frágil, el anión ditionito se disocia en solución en los radicales [SO 2 ] − , como se ha confirmado mediante espectroscopia EPR . También se observa que 35 S experimenta un intercambio rápido entre S 2 O 4 2− y SO 2 en solución neutra o ácida, lo que es coherente con el enlace SS débil en el anión. [3]
El ditionito de sodio se produce industrialmente mediante la reducción del 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. También se ha utilizado el formato 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 coherente con la inestabilidad del ácido ditionoso , por lo que las soluciones de ditionito de sodio no pueden almacenarse durante un largo periodo de tiempo. [3]
El ditionito de sodio anhidro se descompone en sulfato de sodio y dióxido de azufre a temperaturas superiores a los 90 °C en el aire. En ausencia de aire, se descompone rápidamente a temperaturas superiores a los 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 . La oxidación-reducción se produce 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-hidroxi-sulfinatos 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.
El ditionito de sodio se utiliza como agente reductor soluble en agua en algunos procesos de teñido industrial. 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 su sal leuco de metal alcalino soluble en agua . El tinte índigo a veces se procesa de esta manera. [8]
El ditionito de sodio también se puede utilizar para el tratamiento del agua, como acondicionador de agua para acuarios, para purificar gases, para limpiar y decapar. Además de en la industria textil, este compuesto se utiliza en industrias relacionadas con el cuero, los alimentos, los polímeros, la fotografía y muchas otras, a menudo como agente decolorante. Incluso se utiliza en el ámbito doméstico como agente decolorante para la ropa blanca, cuando se ha manchado accidentalmente al introducir una prenda teñida en el ciclo de lavado a alta temperatura. Suele estar disponible en sobres de 5 gramos denominados hidrosulfito, por el nombre antiguo de la sal.
Es el ingrediente activo de “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 habitualmente como un químico oxidante en dichos experimentos (E o' ~ .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 en los minerales de silicato primarios . Por lo tanto, el hierro extraído por el ditionito de sodio también se conoce como "hierro libre".
Las soluciones acuosas de ditionito de sodio se usaban antiguamente 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 por 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 revelador de niebla Kodak, FD-70. Se utiliza en el segundo paso del procesamiento de imágenes positivas en blanco y negro para hacer diapositivas. Forma parte del equipo de revelado de película positiva directa Kodak . [13]
El amplio uso de ditionito de sodio se debe en parte a su baja toxicidad DL50 a 2,5 g/kg (ratas, oral). [4]