NATRIUMTHIOSULFAAT (NA2S2O3): FORMULE, EIGENSCHAPPEN EN TOEPASSINGEN - CHEMIE - 2025

Het natriumthiosulfaat of natriumhyposulfiet (Na ₂ S ₂ O ₃₎ is een anorganisch zout met verschillende belangrijke medische toepassingen. Het is ook verkrijgbaar als pentahydraatzout (Na ₂ S ₂ O ₃ .5H ₂ O).

Het is een ionische verbinding gevormd door twee natriumkationen (Na ⁺ ) en het negatief geladen thiosulfaatanion (S ₂ O ₃ ^- ), waarin het centrale zwavelatoom is bevestigd aan drie zuurstofatomen en een ander zwavelatoom (vandaar het voorvoegsel oom), via enkele en dubbele bindingen met resonantiekarakter. De vaste stof bestaat in een monokliene kristalstructuur.

Figuur 1: structuur van natriumthiosulfaat.

Natriumthiosulfaat kan worden bereid door zwavel te verwarmen met een waterige oplossing van natriumsulfiet of een waterige oplossing van natriumhydroxide.

6NaOH + 4S → Na ₂ S ₂ O ₃ + 2Na ₂ S + 3H ₂ O

Het is een medicijn dat op de Essential Drug List van de Wereldgezondheidsorganisatie staat, de meest effectieve en veilige medicijnen die nodig zijn in een gezondheidszorgsysteem (Sodium Thiosulfate Formula, SF).

Fysische en chemische eigenschappen

Natriumthiosulfaat heeft een molecuulgewicht van 158,11 g / mol voor zijn watervrije vorm en 248,18 g / mol voor de pentahydraatvorm. Bovendien heeft het een dichtheid van 1.667 g / ml (National Center for Biotechnology Information., 2017).

Natriumthiosulfaat zijn kleurloze monokliene kristallen zonder een karakteristiek aroma. De vaste stof is efflorescerend, wat betekent dat het zelf tot poeder kan worden gereduceerd door verlies van kristallisatiewater bij blootstelling aan lucht. Het uiterlijk wordt getoond in figuur 2.

Figuur 2: uiterlijk van natriumthiosulfaat.

De verbinding heeft een smeltpunt van 48 ° C voor de pentahydraatvorm en begint bij 100 ° C af te breken. Na ₂ S ₂ O ₃ is zeer goed oplosbaar in water en kan 70 gram per 100 milliliter oplosmiddel oplossen. De verbinding is praktisch onoplosbaar in ethanol (Royal Society of Chemistry, 2015).

Natriumthiosulfaat is een neutraal zout dat gemakkelijk dissocieert in water om natrium- en thiosulfaationen te geven. Na ₂ S ₂ O ₃ is een stabiele vaste stof onder normale omstandigheden, maar ontleedt bij verhitting tot natriumsulfaat en natriumpolysulfide:

4Na ₂ S ₂ O ₃ → 3Na ₂ SO ₄ + Na ₂ S ₅

Het breekt ook af bij behandeling met verdunde zuren om zwavel en zwaveldioxide te geven (de klokreactie genoemd):

Na ₂ S ₂ O ₃ + 2HCl → 2NaCl + S + SO ₂ + H ₂ O

Het reageert stoichiometrisch (in equimolaire hoeveelheden) met waterige jodiumoplossingen, waardoor het veel wordt gebruikt in laboratoria voor titraties op basis van jodium.

Reactiviteit en gevaren

Eenkristallen van natriumthiosulfaat.

Natriumthiosulfaat is geen giftig materiaal en wordt gebruikt voor medische doeleinden. Wanneer het echter wordt afgebroken, produceert het giftige zwaveloxidedampen, die irritatie van de ogen, huid en slijmvliezen kunnen veroorzaken.

De verbinding kan de ogen, de huid en de luchtwegen irriteren. De stof is giftig voor de longen en slijmvliezen. Herhaalde of langdurige blootstelling aan de stof kan schade aan deze organen veroorzaken.

Als de verbinding in contact komt met de ogen, moeten contactlenzen worden gecontroleerd en verwijderd. De ogen moeten onmiddellijk worden gewassen met veel water gedurende tenminste 15 minuten met koud water.

In geval van contact met de huid, moet het getroffen gebied onmiddellijk worden gespoeld met veel water gedurende tenminste 15 minuten, terwijl de besmette kleding en schoenen worden verwijderd. Bedek geïrriteerde huid met een verzachtend middel. Was kleding en schoenen voor hergebruik. Als het contact ernstig is, was dan met een desinfecterende zeep en bedek de besmette huid met een antibacteriële crème.

Bij inademing moet het slachtoffer naar een koele plaats worden verplaatst. Als de patiënt niet ademt, wordt kunstmatige beademing gegeven. Bij ademhalingsmoeilijkheden zuurstof toedienen.

Als de verbinding wordt ingeslikt, mag braken niet worden opgewekt, tenzij voorgeschreven door medisch personeel. Maak strak zittende kleding los, zoals een overhemdkraag, riem of stropdas.

In alle gevallen moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen. (Veiligheidsinformatieblad watervrij natriumthiosulfaat, 2013).

Toepassingen

Geneesmiddel

Natriumthiosulfaat kan worden gebruikt om enkele van de bijwerkingen van cisplatine (een geneesmiddel tegen kanker) te verminderen. Het wordt gebruikt bij de behandeling van extravasaties tijdens chemotherapie. Natriumthiosulfaat voorkomt alkylering en weefselvernietiging door een substraat te bieden voor alkyleringsmiddelen die onderhuids weefsel zijn binnengedrongen.

Het wordt ook samen met een ander medicijn gebruikt bij de spoedbehandeling van cyanidevergiftiging (US National Library of Medicine, SF).

Bij deze behandeling wordt natriumnitriet intraveneus geïnjecteerd om hemoglobine te produceren dat zich combineert met het cyanide-ion, waardoor het tijdelijk wordt omgezet in de cyaanmethoglobine-vorm. Vervolgens wordt het natriumthiosulfaat geïnjecteerd.

Thiosulfaat dient als substraat voor het enzym rhodanase, dat de omzetting van cyanide in het veel minder giftige thiocyanaat katalyseert, dat via de urine wordt uitgescheiden (HSDB: SODIUM THIOSULFATE, 2003).

Natriumthiosulfaat wordt ook gebruikt als een behandeling voor calciphylaxis bij mensen die hemodialyse ondergaan met nierziekte in het eindstadium. Er is blijkbaar een nog niet volledig bekend fenomeen, waardoor dit bij sommige patiënten ernstige metabole acidose veroorzaakt.

Iodometrie

Natriumthiosulfaat reageert stoichiometrisch met jodium om jodide te geven volgens de reactie:

2Na ₂ S ₂ O ₃ + I2 → S ₄ O ₆ ²⁻ + 2I ^-

Door deze eigenschap wordt de verbinding gebruikt als titrant bij de bepaling van jodium.

Dit specifieke gebruik kan worden vastgesteld om het zuurstofgehalte van water te meten door middel van een lange reeks reacties in de Winkler-test voor opgeloste zuurstof.

Het wordt ook gebruikt bij de volumetrische schatting van de concentraties van bepaalde verbindingen in oplossing (bijvoorbeeld waterstofperoxide) en bij de schatting van het chloorgehalte in commercieel bleekmiddel in poedervorm en water.

Water dechlorering

Natriumthiosulfaat wordt gebruikt om water te dechloreren, inclusief het verlagen van chloorniveaus voor gebruik in aquaria, zwembaden en spa's en in waterzuiveringsinstallaties om aanwezig terugspoelwater te behandelen voordat het in de rivieren.

De reductiereactie is analoog aan de jodiumreductiereactie, het thiosulfaat reduceert hypochloriet (actief ingrediënt in bleekmiddel) en oxideert daarbij tot sulfaat. De volledige reactie is:

4NaClO + Na ₂ S ₂ O ₃ + 2NaOH → 4NaCl + 2Na ₂ SO ₄ + H ₂ O

Goudmijnen

Natriumthiosulfaat is een component die wordt gebruikt als een alternatief uitloogmiddel voor cyanide voor goudwinning. Het vormt echter een sterk oplosbaar complex met het goud (I), ^3- ionen .

Het voordeel van deze benadering is dat thiosulfaat in wezen niet-toxisch is en dat minerale typen die ongevoelig zijn voor cyanidering van goud, kunnen worden uitgeloogd door thiosulfaat (MG Aylmore, 2001).

Referenties

1. EMBL-EBI. (2016, 1 juni). natriumthiosulfaat. Hersteld van ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
2. HSDB: NATRIUMTHIOSULFAAT. (2003, 3 mei). Opgehaald van toxnet: toxnet.nlm.nih.gov.
3. G Aylmore, DM (2001). Thiosulfaat uitloging van goud-A-recensie. Minerals Engineering Volume 14, Issue 2, 135-174. sciencedirect.com.
4. Veiligheidsinformatieblad Natriumthiosulfaat watervrij. (2013, 21 mei). Opgehaald van sciencelab.com.
5. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. . (2017, 18 maart). PubChem samengestelde database; CID = 24477. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Natriumthiosulfaat. Opgehaald van chemspider.com.
7. Natriumthiosulfaatformule. (SF) Hersteld van softschools: softschools.com.
8. S. National Library of Medicine. (SF). Natriumthiosulfaat (in een ader). Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.