Na2SO3 としても知られる亜硫酸ナトリウムは、食品業界では防腐剤として、また写真撮影では還元剤として一般的に使用される白色の結晶性粉末です。
| IUPAC名 | 亜硫酸二ナトリウム |
| 分子式 | Na2SO3 |
| CAS番号 | 7757-83-7 |
| 同義語 | 亜硫酸ナトリウム;亜硫酸二ナトリウム;亜硫酸、二ナトリウム塩;スルホン酸ナトリウム;亜硫酸ナトリウム |
| インチチ | InChI=1S/2Na・H2O3S/c;;1-4(2)3/h;;(H2,1,2,3)/q2*+1;/p-2 |
亜硫酸ナトリウムの性質
亜硫酸ナトリウムの処方
亜硫酸ナトリウムの化学式は Na2SO3 です。 2 つの Na+ イオンと 1 つの SO32- イオンで構成されます。 Na+ イオンは正の電荷を持ち、SO32- イオンは負の電荷を持ちます。亜硫酸ナトリウムは、白色の結晶性粉末を形成するイオン性化合物です。
亜硫酸ナトリウムのモル質量
Na2SO3 のモル質量は 126.04 g/mol です。この値は、化合物内の各元素の原子量を加算することによって得られます。ナトリウム、硫黄、酸素の原子量は、それぞれ 22.99 g/mol、32.06 g/mol、15.99 g/mol です。モル質量は、化学量論的計算で使用される重要なパラメーターであり、サンプル中に存在する物質の量を決定するために使用することもできます。
亜硫酸ナトリウムの沸点
Na2SO3 は 1650°C と比較的高い沸点を持っています。これは、Na+ イオンと SO32- イオン間の強力なイオン結合によるもので、切断するには大量のエネルギーが必要です。沸点とは、物質が液相から気相に変化する温度です。この温度では、液体の蒸気圧は大気圧と等しくなります。
亜硫酸ナトリウムの融点
Na2SO3 の融点は 33.4°C です。この比較的低い融点は、Na2SO3 分子間の弱い分子間力によるものです。加熱すると、分子間力が打ち破られ、固体の Na2SO3 が溶けて液体になります。
亜硫酸ナトリウムの密度 g/mL
Na2SO3 の密度は 2.633 g/mL です。密度は、単位体積あたりの物質の質量として定義されます。 Na2SO3 の高密度は、そのイオン性とその構造内の亜硫酸イオンごとに 2 つのナトリウムイオンが存在するためです。
亜硫酸ナトリウムの分子量
Na2SO3 の分子量は 126.04 g/mol です。この値は、化合物内の各元素の原子量を加算することによって得られます。分子量は化学量論的計算で使用される重要なパラメーターであり、サンプル中に存在する物質の量を決定するためにも使用できます。
亜硫酸ナトリウムの構造
Na2SO3 は、2 つの Na+ イオンと 1 つの SO32- イオンが繰り返しパターンで配置された結晶構造を持っています。 Na+ イオンは面心立方格子に配置され、SO32- イオンは格子の八面体サイトを占めます。 Na+ イオンと SO32- イオン間のイオン結合により、安定した結晶構造が得られます。
亜硫酸ナトリウムの溶解度
Na2SO3 は水への溶解度が高く、20℃での溶解度は 22.4 g/100 mL です。この高い溶解度は、水中で解離して Na+ イオンと SO32- イオンを形成できる Na2SO3 のイオン性によるものです。分子の運動エネルギーが増加し、より多くのイオンが溶液中に放出されるため、水中の Na2SO3 の溶解度は温度とともに増加します。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 2.633 g/cm3 |
| 色 | 無色～白色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 126.04g/モル |
| 密度 | 2,633g/mL |
| 融合点 | 33.4℃ |
| 沸点 | 1650℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 非常に溶けやすい |
| 溶解性 | グリセロールに可溶、エタノールにわずかに可溶 |
| 蒸気圧 | 20℃で0mmHg |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 午前6時35分 |
| pH | 8.3 – 9.5 (5%溶液) |
亜硫酸ナトリウムの安全性と危険性
Na2SO3 は正しく取り扱わないと危険です。皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があり、摂取すると吐き気、嘔吐、腹痛を引き起こす可能性があります。また、吸入すると呼吸器官への刺激を引き起こす可能性があります。さらに、Na2SO3 は他の化学物質と反応して二酸化硫黄などの有毒ガスを生成し、健康に害を及ぼす可能性があります。したがって、Na2SO3 を取り扱うときは適切な個人用保護具を着用し、目、皮膚、粘膜への曝露を避けることが重要です。 Na2SO3 も、不適合物質から離れた、涼しく乾燥した換気の良い場所に保管する必要があります。
| ハザードシンボル | シー・オー |
| セキュリティの説明 | 皮膚や目との接触を避けてください。目に入った場合は直ちに多量の水で洗い流し、医師の診察を受けてください。摂取しないでください。粉塵の吸入を避けてください。適切な個人用保護具を着用してください。熱、火花、炎から遠ざけてください。 |
| ID | 1384 |
| HSコード | 283210 |
| 危険等級 | 8 – 腐食性物質 |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | LD50 (経口、ラット) – 1,640 mg/kg; LC50 (吸入、ラット) – 63 mg/m3 |
亜硫酸ナトリウムの合成方法
Na2SO3 はさまざまな方法で合成できます。
一般的な方法は、水の存在下で水酸化ナトリウムと二酸化硫黄ガスを反応させることです。この反応により、副生成物として Na2SO3 と水が生成されます。
別の方法では、水の存在下で炭酸ナトリウムが二酸化硫黄ガスと反応し、Na2SO3 と二酸化炭素ガスが生成されます。 Na2SO3 の収率を高めるために、この反応を高温高圧で実行できます。
亜硫酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムの反応により、Na2SO3 が合成されます。この反応では、副生成物として Na2SO3、水、塩化ナトリウムが生成されます。
別の方法では、水の存在下で硫化ナトリウムを二酸化硫黄ガスと反応させて、Na2SO3 と硫化水素ガスを生成します。
Na2SO3 を合成するには、活性炭などの還元剤の存在下で硫酸ナトリウムを二酸化硫黄ガスで処理する必要があります。この反応により、Na2SO3 と二酸化炭素が生成されます。
これらの方法にはそれぞれ独自の長所と短所があり、方法の選択は、目的の収率、生成物の純度およびコスト、試薬や装置の入手可能性などのさまざまな要因によって決まります。
亜硫酸ナトリウムの用途
Na2SO3 には、次のようないくつかの重要な産業および商業用途があります。
- 写真: 写真現像液の還元剤および防腐剤として使用されます。これにより、画像が安定し、色あせを防ぐことができます。
- 水処理: 工業用および都市用水処理プラントで水から塩素と過剰酸素を除去するために使用されます。配管や設備の腐食防止にも役立ちます。
- 紙およびパルプ産業: 紙およびパルプの製造で、パルプを白色化し、リグニン含有量を減らすために使用されます。これにより、紙の品質と色が向上します。
- 食品産業: 食品産業で防腐剤および酸化防止剤として使用されます。ドライフルーツ、ワイン、ビールなどの食品の変色や腐敗を防ぎます。
- 繊維産業: 繊維産業で余分な染料を除去し、生地の色堅牢度を向上させるために還元剤および漂白剤として使用されます。
- 化学産業: 染料、医薬品、ポリマーの製造など、さまざまな化学反応で還元剤として使用されます。
- その他の用途: 洗剤、皮革製品、ヘアカラーやシャンプーなどのパーソナルケア製品の製造にも使用されます。
質問:
Q: ボイラー内の通常の亜硫酸ナトリウムとは何ですか?
A: ボイラー内の Na2SO3 の通常の濃度は、動作圧力やその他の要因によって異なりますが、一般に 20 ～ 40 ppm の間です。
Q: 二酸化硫黄と水酸化ナトリウムのバランスをどのように調整して、亜硫酸ナトリウムと水を形成しますか?
A: 二酸化硫黄と水酸化ナトリウムが反応して Na2SO3 と水を生成する方程式のバランスをとるには、方程式の両側にある各元素の原子の数が等しいことを確認する必要があります。バランスのとれた方程式は、SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O となります。
Q: 亜硫酸ナトリウムとは何ですか?
A: Na2SO3 は、写真、水処理、製紙、食品保存など、さまざまな産業および商業用途で一般的に使用される白色の結晶性化合物です。
Q: 亜硫酸ナトリウムの式は何ですか?
A: 亜硫酸ナトリウムの式は Na2SO3 です。
Q: 亜硫酸ナトリウムはベースですか?
A: Na2SO3 は強塩基 (水酸化ナトリウム) と弱酸 (亜硫酸) の塩であるため、塩基性の性質を持っています。ただし、一般的には強固な基盤とは見なされません。
Q: 亜硫酸ナトリウムは水中で安定ですか?
A: Na2SO3 は水中では比較的安定ですが、特に酸素や他の酸化剤の存在下では、時間の経過とともに徐々に分解する可能性があります。
Q: 亜硫酸ナトリウムは可燃性ですか?
A: Na2SO3 は可燃性ではありませんが、特定の酸化剤と反応して二酸化硫黄を放出する可能性があります。二酸化硫黄は呼吸器への刺激物であり、可燃性の可能性があります。
Q: 亜硫酸ナトリウムはどこで購入できますか?
A: Na2SO3 は、化学品供給会社、工業用サプライヤー、一部の専門小売店から購入できます。地元の金物店やホームセンターでも入手できる場合があります。
Q: 亜硫酸ナトリウムを含む食品にはどのようなものがありますか?
A: Na2SO3 は、ワイン、ビール、ドライフルーツ、一部の加工肉などの食品の防腐剤として一般的に使用されています。
Q: 亜硫酸ナトリウムと同等の製品は何ですか?
A: 重亜硫酸ナトリウムは、一部の用途で Na2SO3 の代替品として使用できる同様の化合物です。他の代替品としては、メタ重亜硫酸ナトリウムまたはメタ重亜硫酸カリウムが挙げられます。