焦亚硫酸钠

无机钠盐;抗氧化剂
亚硫酸钠英语Sodium metabisulfite),别名偏二亚硫酸钠、偏重亚硫酸钠等,属于无机化合物化学式为Na₂S₂O₅,摩尔质量为190.109 g/mol。焦亚硫酸钠在常温下呈白色结晶或粉末状固体,在微量水的存在下会产生轻微的二氧化硫的气味。焦亚硫酸钠密度为1.4 g/cm³,分解温度为150 °C。焦亚硫酸钠易溶于水、甘油,微溶于酒精;在水中的溶解度为54 g/100 mL(25 ℃)。焦亚硫酸钠溶于水中呈酸性,与强酸反应会释放出刺激性气体,暴露于空气中时会缓慢氧化成硫酸钠,加热则会迅速分解为硫酸钠。焦亚硫酸钠的生产主要是采用湿法工艺,以纯十水碳酸钠为原料制备。焦亚硫酸钠广泛应用于食品行业、化工行业、医药行业和印染行业等。[1][6][2][9][10][11]

化学结构

焦亚硫酸钠的分子式为Na₂S₂O₅,分子结构式如下图所示。[2]
焦亚硫酸钠的晶体结构分为单斜晶系三斜晶系。单斜晶系的焦亚硫酸钠晶体原子数量为72,可能存在的氧化态离子包括S⁴⁺、Na⁺、O²⁻,a=9.32 Å、b=5.52 Å、c=23.23 Å、α=90.00º、β=107.93º、ɣ=90.00º。其晶体体积为1136.56 ų,形成能为0.060 eV/atom空间群为P2₁/c,能隙为3.13 eV,结构无磁性。在单斜晶系结构的焦亚硫酸钠晶体中,有四个不等价的钠离子位点,每个位点连接的Na–O键距离的范围各不相同;有四个不等价的S⁴⁺位点,有十个不等价的O²⁻位点。[12]
三斜晶系的焦亚硫酸钠晶体原子数量为54,可能存在的氧化态离子包括S⁴⁺、Na⁺、O²⁻,a=5.66 Å、b=6.19 Å、c=26.14 Å、α=89.68º、β=86.93º、ɣ=89.22º。其晶体体积为914.26 ų,形成能为0.618 eV/atom空间群为P1,能隙为0 eV,具有铁磁性。在三斜晶系结构的焦亚硫酸钠晶体中,有12个不等价的Na¬Ļ‚Āļ位点,有12个不等价的S‚Āī‚Āļ位点,有30个不等价的O¬≤‚ĀĽ位点。[12]