Natrii Thiosulfas (Натрия тиосульфат)

Молекулярная формула. Na₂S₂O₃ • 5Н₂O.

Относительная молекулярная масса. 248,2.

Химическое наименование. Динатрия тиосульфата пентагидрат; динатрия тиосульфата (Na₂S₂O₃) пентагидрат; тиосерной кислоты динатриевая соль, пентагидрат; рег. № CAS 10102-17-7 (пентагидрат).

Описание. Прозрачные бесцветные кристаллы без запаха запаха, солоновато-горького вкуса. В теплом сухом воздухе выветривается, во влажном воз­духе слегка расплывается.

Растворимость. Очень легко растворим в воде; практически нерастворим в этаноле (~750 г/л) ИР.

Категория. Антидот.

Хранение. Натрия тиосульфат следует хранить в плотно укупоренной таре.

Дополнительная информация. Натрия тиосульфат выкристаллизовывается в сухом воздухе при температуре выше 33°C и растворяется в собственной кристаллизационной воде при температуре около 49°C.

Требования. Натрия тиосульфат содержит не менее 99,0 и не более 101,0% Na₂S₂O₃ • 5Н₂O.

Получение. Впервые натрия тиосульфат был получен в 1799 г кипячением раствора сульфита натрия с серой:

Na₂SO₃ + S —Na₂S₂O₃

Окончание процесса устанавливают по отрицательной реакции на сульфит-ионы с раствором хлорида кальция (отсутствие осадка CaSO₃). Затем отфиль­тровывают избыток серы и выпаривают раствор. При этом образуется кристал­логидрат Na₂S₂O₃∙5Н₂O. Этот способ используется и в настоящее время.

Исходными веществами для получения натрия тиосульфата могут также служить сульфиды (Na₂S, CaS) и полисульфиды (CaS₂), которые подвергают окислению кислородом или диоксидом серы:

2Na₂S + 3SO₂ → 2Na₂S₂O₃ + S↓

2CaS₂ + 3O₂ → 2CaS₂O₃

Ca₂S₂O₃ + Na₂SO₄ → Na₂S₂O₃ + CaSO₄

Подлинность.

А. Растворяют 1,0 г испытуемого вещества в 10 мл воды (используют этот же раствор для испытания Б и В). К 2 мл раствора добавляют 1,0 мл йода ИР; окрашивание раствора исчезает. Добавляют 0,25 мл раствора хлорида бария (50 г/л) ИР; раствор остается прозрачным.

Б. К 2 мл раствора, приготовленного для испытания А, добавляют 1,0 мл соляной кислоты (~70 г/л) ИР; ощущается запах диоксида серы и образуется осадок серы (обращаться с осторожностью).

Na2S2O3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + S↓ + H2O

S₂O₃^2- + H₂O – 2e → 2SO₂ + 2 H⁺ | 2

S₂O₃^2- + 6H⁺ + 4e → 2S^2- + 3H₂O | 1

----------------------------------------------

S₂O₃^2- + 2H⁺ → 2SO₂ + 2S⁰ + H₂O

В. К 2 мл раствора, приготовленного для испытания А, добавляют 2 мл раствора нитрата серебра (0,1 моль/л) ТР; образуется осадок белого цвета, который быстро становится желтоватым, а затем черным.

При взаимодействии раствора тиосульфата с водным раствором серебра нитрата сначала образуется белого цвета нерастворимая соль – серебра тиосульфат:

Na₂S₂O₃ + 2Ag₂NO₃ → Ag₂S₂O₃↓ + 2 Na₂NO₃

Затем серебра тиосульфат разлагается в результате внутримолекулярной окислительно-восстановительной реакции до серебра сульфида:

Ag₂S₂O₃ + H₂O → Ag₂S + H₂SO₄

Если реакцию натрия тиосульфата с серебра нитратом проводить по другой методике (к раствору серебра нитрата добавлять раствор натрия тиосульфата), выпавший вначале белый осадок растворится в избытке реактива:

Ag₂S₂O₃ + 3Na₂S₂O₃ → 2Na₃[Ag(S₂O₃)₂]

Г. Дает характерные для натрия реакции. 1. Смачивают вещество соляной кислотой (~ 250 г/л) ИР; при внесении в бесцветное пламя полученный раствор окрашивает его в желтый цвет.

Проводят испытание 2, если по техническим причинам нельзя выполнить испытание 1.

2. Готовят раствор испытуемого вещества с концентрацией 0,10 г/мл. Подкисляют раствор вещества уксусной кислотой (~60 г/л) ИР, фильтруют, если необходимо, и прибавляют раствор цинк-уранил-ацетата ИР; образуется желтый кристаллический осадок.

Тяжелые металлы. Растворяют 1,0 г испытуемого вещества в 10 мл воды, медленно добавляют 5 мл соляной кислоты (~70 г/л) ИР и выпаривают досуха на водяной бане. Добавляют 15 мл воды к остатку, осторожно кипятят в течение 2 мин и фильтруют. Нагревают фильтрат до кипения, добавляют к горячему фильтрату количество йода ИР1, достаточное для получения прозрачного раствора, и обеспечивают небольшой избыток йода. Охлаждают, добавляют 0,05 мл раствора фенолфталеина в этаноле ИР и нейтрализуют раствором гидроксида натрия (1 моль/л) ТР. Доводят рН до 3—4 уксусной кислотой (~60 г/л) ИР, разводят до 40 мл водой и определяют содержание тяжелых металлов; не более 20 мкг/г.

Испытание на тяжелые металлы предусмотрено для доказательства того, что содержание примесей металлов, окрашивающихся сероводородом, не превышает предел, указанный в частной статье и выраженный в микрограммах свинца на 1 грамм испытуемого вещества. Испытание состоит из двух последовательных операций: приготовления испытуемого раствора и получения окрашивания с помощью реакции с сероводородом, а затем сравнения полученной окраски с окраской стандартного раствора свинца. Реакцию с сероводородом проводят путем смешивания испытуемого раствора со свежеприготовленным раствором сероводорода ИР. Сравнение интенсивности полученной таким образом окраски проводят непосредственно, сравнивая окраску жидкости в подходящих сосудах для сравнения. Используемый в испытании стандартный раствор свинца готовят разведением раствора свинца РЬИР до содержания 10 мкг свинца в 1 мл. Если 0,1 мл этого раствора берут для приготовления стандартного раствора, предназначенного для сравнения с раствором 1 г испытуемого вещества, приготовленный таким образом стандартный раствор содержит 1 мкг РЬ, что эквивалентно содержанию 1 мкг свинца на 1 г испытуемого вещества. Испытание тяжелых металлов проводят в подобранных для сравнения сосудах с плоским дном, из прозрачного стекла емкостью около 70 мл и внутренним диаметром около 23 мм, имеющих отметки 40 и 50 мл. Для испытания пригодны цилиндры Несслера указанных выше размеров. Эти сосуды максимально совпадают по внутреннему диаметру и по всем остальным характеристикам. Для перемешивания раствора используют стеклянную палочку, имеющую на нижнем конце петлю. К 40 мл жидкости в сосуде для сравнения прибавляют 10 мл свежеприготовленного раствора сероводорода ИР, перемешивают и оставляют стоять на 5 мин. В другой сосуд для сравнения вносят объем разведенного раствора свинца РЬИР, содержащий количество свинца, эквивалентное предельному .содержанию тяжелых металлов, (т. е. не более 20 мкг/г) разводят водой, доводят рН аммиаком (-—100 г/л) РЬИР и уксусной кислотой (~60 г/л) РЬИР до 3—4; доводят водой или использованным растворителем до 40 мл, перемешивают, прибавляют 10 мл свежеприготовленного раствора сероводорода ИР, перемешивают и оставляют стоять на 5 мин. Сравнивают окраски, рассматривая растворы сверху вниз по вертикальной оси в рассеянном свете на белом фоне или любым подходящим методом. Окраска испытуемого раствора не должна быть интенсивнее, чем окраска стандартного раствора свинца.

Хлориды. Растворяют 1,20 г испытуемого вещества в смеси 20 мл воды и 2 мл азотной кислоты (~130 г/л) ИР, осторожно кипятят в течение 3—4 мин, охлаждают, фильтруют и проводят определение; содержание хлоридов не более 0,2 мг/г.

Испытание на хлориды предусмотрено для доказательства того, что содержание хлоридов не превышает предел, выраженный в микрограммах хлорид-иона на 1 г испытуемого вещества. Стандартный раствор, с которым проводится сравнение опалесценции, содержит 250 мкг Сl^-. Испытание проводят в подобранных для сравнения сосудах с плоским дном из прозрачного стекла емкостью около 70 мл и внутренним диаметром около 23 мм, имеющих отметки 45 и 50 мл. Для испытания пригодны цилиндры Несслера указанных выше размеров. Эти сосуды максимально совпадают по внутреннему диаметру и по всем остальным характеристикам. Готовят раствор вещества, переносят в сосуд для сравнения, разводят водой до 50 мл и прибавляют 1 мл раствора нитрата серебра (40 г/л) ИР. Тотчас перемешивают стеклянной палочкой и оставляют стоять на 5 мин, защищая от прямого солнечного света. При рассмотрении сверху вниз по вертикальной оси в рассеянном свете на черном фоне опалесценция, появившаяся в испытуемом растворе, не должна быть интенсивнее опалесценции в стандартном растворе. Стандартная опалесценция Отмеряют 5,0 мл соляной кислоты СlИР и 10 мл азотной кислоты (— 130 г/л) ИР в сосуд для сравнения. Доводят водой до 50 мл и прибавляют 1 мл раствора нитрата серебра (40 г/л) ИР. Тотчас перемешивают стеклянной палочкой и оставляют стоять на 5 мин, защищая от прямого солнечного света.

Сульфаты и сульфиты. Растворяют 0,25 г испытуемого вещества 10 мл воды, добавляют 5 мл йода ИР и затем еще по каплям йод ИР, пока не появится легкое стойкое желтое окрашивание (сульфиты при этом окисляются до сульфатов). Проводят определение; содержание сульфатов не более 2 мг/г.

Испытание на сульфаты предусмотрено для доказательства того, что содержание сульфатов не превышает предел, выраженный в микрограммах сульфатов на 1 г испытуемого вещества. Раствор, с которым проводится сравнение мутности, содержит на 480 мкг S'CV"- больше, чем стандартная суспензия сульфата бария. Испытание проводят в подобранных для сравнения сосудах с плоским дном из прозрачного стекла емкостью около 70 мл и внутренним диаметром около 23 мм, имеющих отметки 45 и 50 мл. Для испытания пригодны цилиндры Несслера указанных выше размеров. Эти сосуды максимально совпадают но внутреннему диаметру и по всем остальным характеристикам. Готовят раствор вещества, переносят в сосуд для сравнения, разводят водой до 45 мл и прибавляют 5 мл суспензии нитрата бария ИР. Тотчас перемешивают стеклянной палочкой и оставляют стоять на 10 мин. При рассмотрении сверху вниз по вертикальной оси в рассеянном свете на черном фоне мутность, появившаяся в испытуемом растворе, не должна быть интенсивнее мутности в стандартном растворе. Стандартная мутность Отмеряют 1,00 мл серной кислоты (0,005 моль/л) ТР и 3 мл соляной кислоты (~70 г/л) ИР в сосуд для сравнения. Разводят водой до 45 мл и прибавляют 5 мл суспензии сульфата бария ИР. Тотчас перемешивают стеклянной палочкой и оставляют стоять на 10 мин.

Сульфиды. Сульфиды способны (как восстановители) взаимодействовать с натрия нитропруссидом с образованием комплексного аниона состава:

S^2- + [Fe(CN)₅NO]^2- → [Fe(CN)₅NOS]^4-

В результате этой реакции раствор становится фиолетовым.

Для анализа растворяют 1 г испытуемого вещества в 10 мл воды и добавляют 0,05 мл раствора нитропруссида натрия (45 г/л) ИР; раствор не становится фиолетовым.

Прозрачность и окраска раствора. Раствор 1,0 г испытуемого вещества в 10 мл свободной от диоксида углерода воды Р про зрачен и бесцветен.

рН раствора. рН раствора испытуемого вещества в свободной от диоксида углерода воде Р с концентрацией 0,10 г/мл составляет 6,0—8,4.

Количественное определение. Количественное определение проводится методом йодометрии. Метод основан на окислительно-восстановительной реакции тиосульфата натрия с йодом:

Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2NaI

2S₂O₃^2- – 2e → S₄O₆^2- | 1

I₂⁰ + 2e → 2I^- | 1

Растворяют около 0,5 г испытуемого вещества (точная навеска) в 25 воды и титруют йодом (0,05 моль/л) ТР, используя в качестве индикатора крахмал ИР, который добавляют перед окончанием титрования, когда раствор становится желтым. Каждый миллилитр йода (0,05 моль/л) ТР соответствует 24,82 мг Na2S2035H2O.