第二節　性質和用途

一、亞硫酸鈉的物理性質

（一）無水亞硫酸鈉

無水亞硫酸鈉（sodium sulfite anhydrate）又名硫氧，分子式Na₂SO₃，分子量126.04，為白色沙礫狀或粉末狀結晶。易溶于水，水溶液呈堿性，pH值約為9.0～9.5；微溶于乙醇，不溶于液氯、氨。熔點為150℃，再熱則熔化，發生歧化反應生成硫化鈉與硫酸鈉的混合物。其物理化學性質及質量標準分別介紹如下。

1.溶解度

當溫度低于33.4℃時，亞硫酸鈉以Na₂SO₃·7H₂O的形態從溶液中結晶析出；更高溫度時則以Na₂SO₃的形態從溶液中析出。亞硫酸鈉在水中的溶解度見表1-2。

亞硫酸鈉溶解度變化曲線如圖1-2所示。

由圖1-2可知，亞硫酸鈉在溶液溫度為33.4℃時溶解度最大，當飽和溶液冷卻至33.4℃以下時將析出七水鹽結晶（Na₂SO₃·7H₂O）；當飽和溶液加熱至33.4℃以上時得到無水鹽結晶（Na₂SO₃）。

2.相對密度

無水亞硫酸鈉水溶液相對密度見表1-3。

3.比熱容

無水亞硫酸鈉的比熱容見表1-4。

4.熱力學性質

無水亞硫酸鈉的熱力學性質見表1-5。

5.熱導率

無水亞硫酸鈉的熱導率見表1-6。

6.質量標準

無水亞硫酸鈉的質量標準見表1-7。

（二）七水亞硫酸鈉

七水亞硫酸鈉（sodium sulfite，heptahydrate），分子式Na₂SO₃·7H₂O，分子量252.15，無色或白色單斜系結晶。溶于甘油、水，微溶于乙醇，密度為1.539g/cm³。加熱到150℃失去七個結晶水，再加熱則熔融成硫化鈉和硫酸鈉的混合物。其還原性比無水亞硫酸鈉強，能夠被空氣氧化為硫酸鈉。七水亞硫酸鈉的質量標準見表1-8。

二、亞硫酸鈉的化學性質

亞硫酸鈉還原性極強，置于空氣中逐漸被氧化為硫酸鈉。其水溶液因水解而呈堿性，酸化時放出有毒的二氧化硫氣體。溶液使石蕊和酚酞呈堿性指示色，與酸反應產生二氧化硫氣體。

Na₂SO₃在溶液中水解呈微堿性：

Na₂SO₃加熱至高溫發生歧化反應，生成硫化鈉和硫酸鈉：

Na₂SO₃與硫酸發生如下反應：

亞硫酸鈉可以還原銅離子為亞銅離子（亞硫酸根可以和亞銅離子生成配合物而穩定），也可以還原磷鎢酸等弱氧化劑。

三、亞硫酸鈉的應用

亞硫酸鈉在眾多行業中被廣泛應用：建筑行業用作減水劑；造紙工業用作木質素脫除劑；水處理中用于處理鍋爐用水；有機化工工業用作還原劑；無機工業用作生產氰化亞銅的還原劑；感光工業用作顯影劑；食品工業用作脫水蔬菜的還原劑；制革業用作人造纖維的穩定劑；印染工業作為脫氧劑和漂白劑等，另外在電子行業、電鍍行業、香料工業中也有應用。

1.建筑行業

近年來，亞硫酸鈉作為減水劑的合成原料在混凝土減水劑行業中得到了廣泛應用，主要用于合成脂肪族類減水劑和三聚氰胺高效減水劑，可提高混凝土水化效率，增加強度，改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分離析；提高抗滲性，減小透水性，避免混凝土建筑結構漏水，增加耐久性，提高耐化學腐蝕性能；降低混凝土凝固的收縮率，防止混凝土構件產生裂紋；提高抗凍性，有利于冬季施工。

2.造紙行業

造紙行業是消耗亞硫酸鈉產品最多的行業。用亞硫酸鈉蒸煮液在一定溫度壓力下對植物纖維原料進行蒸煮是造紙行業的重要制漿方法之一，特別適合非木材料制漿。亞硫酸鈉是一種性能良好的脫墨助劑，在脫墨中起的作用是防止紙漿返黃，而弱堿性條件下進行亞硫酸鈉脫墨對于油墨的脫除更有利。對舊報紙采用中性亞硫酸鈉進行脫墨，亞硫酸鈉用量為3％～4％，可獲得良好的脫墨效果，同時降低廢水污染負荷，有利于廢水的后期處理。

3.水處理行業

為防止水中溶解氧對鍋爐的腐蝕，大多數鍋爐進水前需要進行脫氧處理。亞硫酸鈉是最早使用的一種脫除水中溶解氧的化學除氧劑，因具有物美價廉、來源方便、無毒、與氧反應速率較快等優點而被廣泛應用。亞硫酸鈉與穩定劑、催化劑復配，可提高亞硫酸鈉的穩定性，降低運行費用。亞硫酸鈉還原處理法是當前含鉻廢水處理工藝中最為環保節能的方法之一，既可以保證出水水質能夠達到排放標準，又能夠回收利用氫氧化鉻，并且設備和操作也較為簡單，節省經費，節約占地面積。

4.化工行業

亞硫酸鈉作為原料或助劑，在化工行業的應用非常廣泛。亞硫酸鈉與硫黃沸騰反應是生產硫代硫酸鈉的主要方法之一。在氫氧化鈉脫除淡鹽水生產過程中，在堿性條件下加入Na₂SO₃，能除去殘余的游離氯。亞硫酸鈉法是國際上公認的TNT工業化成熟可靠的精制方法之一。亞硫酸鈉作為磺化劑廣泛用于精細化學品的合成。

5.食品行業

亞硫酸鈉是國家允許使用、用途廣泛的食品添加劑，可用作食品加工的漂白劑、防腐劑、疏松劑、抗氧化劑、護色劑及保鮮劑。亞硫酸鈉是一種多酚氧化酶（PPO）活性抑制劑，可有效保護水果和蔬菜的褐變，提高它們的附加值。食品工業中應用亞硫酸鈉的歷史悠久，隨著研究的逐步深入，亞硫酸鈉的毒性也日益受到關注。

6.冶金工業

亞硫酸鈉作為抑制劑廣泛用于選礦。銅鉛混合精礦使用重鉻酸鉀與亞硫酸鈉組合作抑制劑，可得到銅精礦品位24.99％，含鉛5.48％；鉛精礦品位34.34％，含銅6.56％。銅、鉛可以分離，為處理銅、鉛分離的選礦難題指出了一個新的研究方向。

7.其他工業

亞硫酸鈉在印染工業作為脫氧劑和漂白劑，用于各種棉織物的煮煉，可防止棉布纖維在高溫帶堿情況下局部氧化而影響纖維強度，并提高煮煉物的白度。亞硫酸鈉是制革工業的一種重要助劑，用于皮革處理，能使皮革柔軟、豐滿、堅韌，具有防水、抗折、耐磨等性能。亞硫酸鈉是感光工業不可缺少的顯影劑和定影劑。在醫藥方面，可用于原料藥的合成，以乙醇胺、硫酸、亞硫酸鈉為主要原料，可制得牛磺酸。

四、硫的氧化物及對應的酸和鹽的基本性質

（一）亞硫酸氫鈉

亞硫酸氫鈉（sodium bisulfite），又名重亞硫酸鈉，分子式NaHSO₃，分子量104.06，白色塊狀晶體或粉末。有二氧化硫氣味，暴露于空氣中失去部分二氧化硫，同時氧化成硫酸鹽。溶于水，微溶于乙醇（溶于3.5份冷水、2份沸水、約70份乙醇）。水溶性：300g/L。密度為1.48g/cm³。溶解度（水）：42g/100mL（25℃）。其水溶液呈酸性，pH值為4.0～5.0。熔點分解，熔點為150℃。

亞硫酸氫鈉與焦亞硫酸鈉呈可逆反應：

亞硫酸氫鈉有強烈的還原性，可用于有機物漂白和食品的保存，在染料、造紙、制革、有機合成中用作還原劑，在釀造、飲料行業中用作殺菌劑，還可用于生產糖精、香料和藥物等。此外，正硫酸氫鈉也用于生產醫藥中間體、照相顯影劑、食品漂白劑、防腐劑、抗氧化劑等。

（二）無水硫酸鈉

無水硫酸鈉（sodium sulfate anhydrate），又名無水硝、無水芒硝、元明粉，分子式Na₂SO₄，分子量142.04，白色細顆粒結晶或粉末。無臭、味咸且帶苦味。有吸濕性。易溶于水，在0℃～30.4℃范圍內溶解度隨溫度的升高而迅速增大。水溶液呈中性，溶于甘油，不溶于乙醇。當水溶液溫度低于32.38℃時，則以十水物結晶析出，高于此溫度時開始以無水硫酸鈉結晶析出。

硫酸鈉與碳在高溫下反應被還原為硫化鈉：Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑，這是制備Na₂S的主要方法之一。

無水硫酸鈉用于硫化鈉、群青、硅酸鈉等化工產品的制造，造紙工業中用于制造硫酸鹽紙漿，玻璃工業中用來代替純堿，染料工業中用作填充劑，印染工業中用作助染劑，醫藥工業中用作緩瀉劑和鋇鹽中毒的解毒劑等。此外，它還用作洗滌劑填充料，用于配制維尼綸紡絲凝固浴。在電鍍中它一般用作導電鹽，用于硫酸鹽鍍鋅、鎘、鎳等電解液中，也用于鍍鋅層的低鉻酸鈍化溶液中。

（三）十水硫酸鈉

十水硫酸鈉（sodium sulfate），又名芒硝，分子式Na₂SO₄·10H₂O，分子量322.19。無色單斜晶體或粉末。有苦咸味，100℃時失去結晶水。在空氣中迅速風化而變為白色粉末無水物。溶于水、甘油，不溶于乙醇。水溶液呈中性，pH=6～7.5。

（四）焦亞硫酸鈉

焦亞硫酸鈉（sodium pyrosulfite），俗稱偏二亞硫酸鈉、重硫氧，分子式Na₂S₂O₅，分子量190.10，為白色或微黃色粉末或小結晶，帶有強烈的SO₂氣味，相對密度為1.4，溶于水、甘油，微溶于乙醇。溶解度隨溫度升高而增大，溶于水后生成穩定的亞硫酸氫鈉，與強酸接觸放出二氧化硫而生成相應的鹽類。露置空氣中極易氧化變質，并不斷放出SO₂，最后使產品變成硫酸鈉，故本產品不宜久存。加熱至150℃則分解。與硫酸反應時放出SO₂，與燒堿或純堿反應時生成亞硫酸鈉。

焦亞硫酸鈉具有強烈的還原作用，化學工業用于生產羥基香草醛、鹽酸羥胺、保險粉等；醫藥工業用于生產磺胺二甲基嘧啶、安乃近、己內酰胺等以及氯仿、苯甲砜和苯甲醛的凈化；制革工業用于皮革處理，能使皮革柔軟、豐滿、堅韌，具有防水、抗折、耐磨等性能；照相工業用作定影劑的配料；印染工業用作棉布漂白后的脫氯劑、棉布煮煉劑；食品工業用作漂白劑、防腐劑、疏松劑、抗氧化劑、護色劑及保鮮劑；用于油田的廢水處理以及用作礦山的選礦劑等；橡膠工業用作凝固劑；感光工業用作顯影劑等。

（五）硫代硫酸鈉

硫代硫酸鈉（sodium hyposulfite），俗稱大蘇打、海波、次亞硫酸鈉，分子式Na₂S₂O₃。無色透明單斜晶體，無臭、味咸，含有5個結晶水（Na₂S₂O₃·5H₂O），分子量248.18，沸點100℃，熔點48℃，密度1.729g/cm³，易溶于水，溶于氨水及松節油，不溶于乙醇。加熱到100℃失去5個結晶水分子，在空氣中加熱被氧化分解成硫酸鈉和二氧化硫，灼燒則分解成硫酸鈉和硫化鈉。在33℃以上的干燥空氣中易風化，在潮濕空氣中有潮解性。水溶液呈弱堿性，遇強酸分解并析出硫和二氧化硫。

硫代硫酸鈉具有較強的還原性，照相業用作定影劑；鞣革時用作重鉻酸鹽的還原劑；用作含氮尾氣的中和劑、媒染劑、麥稈和毛的漂白劑以及紙漿漂白時的脫氯劑；用于四乙基鉛、染料中間體等的制造和礦石提銀；用作化工業和電鍍業的還原劑；用作凈水工程的凈水劑；在紡織工業中用作棉織品漂白后的脫氯劑；醫藥工業中用作洗滌劑、消毒劑和褪色劑；用作色層分析試劑。

（六）聯二亞硫酸鈉

聯二亞硫酸鈉（sodium dithionite），又稱保險粉，低亞硫酸鈉，分子式Na₂S₂O₄，分子量174.108。Na₂S₂O₄·2H₂O為白色砂狀結晶，Na₂S₂O₄為淡黃色粉末，相對密度（水=1）為2.3～2.4，熔點為300℃（分解），引燃溫度為250℃，不溶于乙醇，溶于氫氧化鈉溶液，遇水發生強烈反應并燃燒。強還原劑，暴露于空氣中易吸收氧氣而氧化，同時也易吸收潮氣發熱而變質，并奪取空氣中的氧結塊并發出刺激性酸味。廣泛用于紡織工業的還原性染色，還原清洗、印花、脫色及漂白。

五、工業級亞硫酸鈉的危險性及防護

（一）危險性

侵入途徑：吸入、食入、經皮膚吸收。

健康危害：對眼睛、皮膚、黏膜有刺激作用，攝入刺激胃。

環境危害：對水體可造成污染。

燃爆危險：不燃，無特殊燃爆特性。

（二）急救措施

皮膚接觸：脫去污染的衣物，用大量流動清水沖洗。如有不適感，立即就醫。

眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。如有不適感，立即就醫。

吸入：脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧，立即就醫。

食入：飲足量溫水，催吐，立即就醫。

（三）操作注意事項

密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩、戴化學安全防護眼鏡、穿防毒物滲透工作服、戴橡膠手套。避免產生粉塵，避免與酸類接觸。搬運時輕裝輕卸，防止包裝破損。配備泄漏應急處理設備。

（四）個人防護

呼吸系統防護：空氣中粉塵濃度超標時，必須佩戴過濾式防塵呼吸器；緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防毒物滲透工作服。

手防護：戴橡膠手套。

其他防護：及時換洗工作服，保持良好的衛生習慣。

六、亞硫酸鈉的儲存和運輸

1.儲存

（1）應儲存在陰涼、干燥的庫房中。包裝必須密封，勿與空氣接觸，防止受潮變質。

（2）性質不穩定，應在低于30℃的干燥處密閉儲存。

（3）遠離火種、熱源，應與酸類等分開存放，切忌混儲。不宜久存。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

2.運輸

起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。