硫酸氢钠是强电解质吗?在水中与熔融状态下为何不同?

2024/7/26 10:38:00 作者:谷雨

硫酸氢钠是一种重要的无机化工产品,可用作助溶剂、助染剂、消毒剂、防腐剂、清洁剂和催化剂,并用于制硫酸盐和钠矾等。

硫酸氢钠

水溶液与熔融状态的电离

硫酸氢钠在水溶液中完全电离,电离方程式为NaHSO4= Na+ +H+ +so2-,在熔融状态下也完全电离,但是熔融状态下只破坏离子键,不破坏共价键,故电离方程式为NaHSO4(熔融)=Na+ +HSOA。

性质

硫酸氢钠是强电解质,其水溶液显酸性,1mol/L溶液的pH大约为1.4。在某些情况下,硫酸氢钠的溶液可以代替39.0-42.0%的硫酸溶液使用。比如,蒸馏硫酸氢钠和乙酸钠的混合溶液可以得到乙酸,硫酸氢钠溶液也可以与大部分的碳酸盐反应并生成二氧化碳。

在一定程度上,硫酸氢钠表现出硫酸和硫酸钠混合物的性质。这一点在硫酸氢钠溶于乙醇时就能体现出来(它会分解成溶于乙醇的硫酸和不溶于乙醇的硫酸钠)。

2NaHSO4 → Na2SO4 + H2SO4

健康危害

硫酸氢钠对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道具强烈刺激作用和腐蚀性。

制备方法

本发明为解决现有技术中制备硫酸氢钠时采用强酸、强碱,存在对设备腐蚀严重问题,提供一种制备硫酸氢钠的方法。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:以硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠为原料,以过氧化氢为氧化剂,通过氧化还原反应,制备硫酸氢钠。

反应原理为:

Na2S2O3+4H2O2→2NaHSO4+3H2O

NaHSO3+H2O2→NaHSO4+H2O

进一步的,本发明方法采用的具体步骤为:

在装有回流冷凝管和恒压滴液漏斗的圆底烧瓶中,加入过氧化氢。将硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠加水溶解制成溶液。开动搅拌,将硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液滴加至烧瓶中。

当原料选用亚硫酸氢钠时,将所得反应液倒入蒸发皿中置于沸水浴上蒸发、浓缩至无气泡产生后放入干燥器中冷至室温,将产品移入容器中密封保存。

当原料选用硫代硫酸钠时,将所得反应液在沸水浴上加热1小时,冷至室温,抽滤,取其滤液倒入蒸发皿中置于沸水浴上蒸发、浓缩至无气泡产生后放入干燥器中冷至室温。将产品移入容器中密封保存。

上述具体步骤中,反应液在沸水浴上蒸发、浓缩的程度为无气泡产生,为本发明方法的关键,此刻收集得到的硫酸氢钠,产率高且含量也高。另外,制备方法中是将硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液滴加至过氧化氢溶液中的顺序也很关键。

优选的,所述硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液滴加至过氧化氢溶液中时采用边搅拌边滴入的方式,滴加的速度为4-5秒1滴,滴加完后继续搅拌10分钟。

进一步的,所用过氧化氢与硫代硫酸钠的物质的量之比大于4∶1。

进一步的,所用过氧化氢与亚硫酸氢钠的物质的量之比大于1∶1。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果:

本发明方法采用的原料为硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠是常见的无机盐,无腐蚀性,而过氧化氢是一种对环境友好的清洁氧化剂,避免了以强酸、强碱为原料对设备产生的腐蚀,采用本发明制备方法,操作过程简单,因此可望成为硫酸氢钠的一种清洁制备方法。

参考文献

CN112225233A

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