Na2S2O3标准溶液的配制

1 前言
1.1概述
市售Na2S2O3.5H2O(S)俗名海波或大苏打。

它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后呈碱性，遇酸立即分解，生成单质硫，放出SO2气体：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+H2O+SO2↑【1】大苏打具有很强的络合能力，能跟溴化银形成络合物。

反应式：AgBr+ 2Na2S2O3=NaBr+Na3[Ag(S2O3)2],根据这一性质，它可以作定影剂，洗相时，大量的大苏打跟底片上未感光部分的溴化银反应，转化为可溶的Na3[Ag(S2O3)2]，把AgBr除掉，使显影部分固定下来。

大苏打还具有较强的还原性，能将氯气等物质还原。

Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl
所以，它可以作为棉织物漂白厚的脱氯剂。

类似的道理，织物上的碘渍也可以用它出去。

另外，大苏打还用于制皮革，电镀以及由矿物中提取银等。

此外，在医学上硫代硫酸钠也起着很大的作用。

硫代硫酸钠临床上用于皮肤瘙痒症、慢性荨麻疹、药疹的治疗。

新的研究表明硫代硫酸钠是治疗钙化防御的新选择。

【2】而且硫代硫酸钠可用于治疗急性大茶叶中毒。

【3】
Na2S2O3的制备有很多的方法：
1亚硫酸钠
将纯碱溶解后，与（硫磺燃烧生成的）二氧化硫作用生成
亚硫酸钠，再加入硫磺沸腾反应，经过滤、浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。

Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2
Na2SO3+S+5H2O==Na2S2O3.5H2O
2、硫化碱法
利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中的碳酸钠和硫化钠与硫磺废气中的二氧化硫反应，经吸硫、蒸发、结晶，制得硫代硫酸钠。

2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2【4】
3、氧化、亚硫酸钠和重结晶法
由含硫化钠、亚硫酸钠和烧碱的液体经加硫、氧化；亚硫酸氢钠经加硫及粗制硫代硫酸钠重结晶三者所得硫代硫酸钠混合、浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。

2Na2S+2S＋3O2==2Na2S2O3
Na2SO3+S==Na2S2O3
4、重结晶法
将粗制硫代硫酸钠晶体溶解（或用粗制硫代硫酸钠溶液），经除杂，浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。

1、砷碱法净化气体副产
利用焦炉煤气砷碱法脱硫过程中的下脚（含Na2S2O3）,经吸滤、浓缩、结晶后，制得硫代硫酸钠。

1.2研究方向
测定Na2S2O3的含量的方法有很多：
1 紫外分光光度法
以水为空白对照，在215mm波长处测定硫代硫酸钠溶液的含量，此法与碘量法进行对比，无显著差异。

该法操作简便快捷，重现性好，结果准确可靠。

【5】
2 点位滴定法【6】
3 液相色谱法
以Tianhe Kromasil C18柱为色谱柱，流动相为甲醇，检测波长为240mm的结果,测定硫代硫酸钠的含量。

【7】
2 实验部分
2.1实验原理及数学模型
2.1.1实验原理
1Na2S2O3标准溶液的配制
固体Na2S2O3.5H2O易风化，并含有少量S、S2-、SO32-、CO32-、Cl等杂质，因此不能用直接配制标准溶液，而且N2S2O3不稳定，易分解，主要的原因有三个：
（1）细菌的作用：Na2S2O3→N2S2O4+S↓
（2）溶解在水中的CO3的作用：
S2O32-+CO2+H2O→HSO3-+HCO3-+S↓
(3)空气的氧化作用：S2O32-+1/2O2→SO42-+S↓【8】
根据以上的原因, Na2S2O3的配制要采取以下措施:
第一：用煮沸冷却后的蒸馏水，以除去微生物；
第二：配置是加入少量的Na2CO3,使溶液呈弱碱性。

（在此条件下微生物的活动力低）
第三：将配置溶液至于棕色瓶中，放置2周，再用基准物标定，若出现溶液混浊，需重新配制。

【9】
2 Na2S2O3标准溶液的标定
（1）标定Na2S2O3标准溶液的目的是测定食盐中的碘含量、铜盐中铜的含量。

标定Na2S2O3溶液的基准物质有KIO3、KBrO3、 K2Cr2O 等，由于K2Cr2O7（重铬酸钾）相对分子质量较大且价格便宜易于提纯，所以选用K2Cr2O7做为基准物质。

由于K2Cr2O7与KI不能发生定量反应，所以应在强酸条件下使K2Cr2O7与过量的KI反应生成计量相当的I2，在用Na2S2O3溶液进行标定。

上述反应分2步进行：
（1）Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H20
反应后产生定量的I2，加水稀释后用硫代硫酸钠标准溶液滴定（2）2S2O32- +I2=2I-+S4O62-【10】
用淀粉为指示剂，终点时溶液由深蓝色变为亮绿色。

【11】
2.1.2实验模型
根据以下反应方程式计算C Na
2S2O3
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H20
2S2O32- +I2=2I-+S4O62-
C Na2S2O3= 6m K2Cr2O7*103
M K2Cr2O7* V Na2S2O3
2.2实验试剂、仪器
2.2.1实验试剂
Na2S2O3.5H2O(S)，Na2CO3(S)，1:1HCL，100g/LkI溶液
5g/L淀粉指示剂K2Cr2O7(S)
2.2.2实验仪器
称量瓶，烧杯（100 mL 250 mL 500 mL），表面皿，
移液管（5 mL），容量瓶（100 mL），碱式滴定管（10 mL）
2.3实验步骤
2.3.1 0.01 mol/l Na2S2O3标准溶液的配制
用台秤称取5.2g Na2S2O3.5H2O(S)于250ml烧杯中，加入少量Na2S2O3 于上述烧杯中，用新煮沸且冷却至室温的蒸馏水溶解并稀释至200ml，摇匀。

转移至250ml烧杯棕色试剂瓶中，放置7-14天后进行标定。

2.3.20.01 mol/l Na2S2O3标准溶液的标定
用差量法称取0.44-0.54g K2Cr2O7于100ml烧杯中，加水溶解，定量转移至100ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

用5ml移液管移取5.00ml K2Cr2O7稀释液于50ml锥形瓶中，加入1:1HCL1.5ml、2.5ml100 g/LkI溶液，盖上表面皿摇匀后在暗处放置5min，再用15ml水稀释，用0.10mol/LNa2S2O3标准溶液滴至浅黄色后加入1ml淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失变为亮绿色，且半分钟不褪色，即为终点。

平行测定三次。

2.4注意事项
1. 为了防止I2的挥发和I-被空气中的O2氧化，滴定时不要剧烈摇动溶液；要使用碘量瓶，而且要加入过量的KI与I2生成I3-，以减少I2的挥发。

2．应避免阳光直接照射，以防止空气中的O2氧化碘离子，反应时需将碘量瓶放于暗处。

3. 析出I2后，不能让溶液放置过久，应立刻滴定，滴定速度应适当快些。

4. 淀粉指示剂不宜放入过早，以免大量的I2与淀粉结合成蓝色物质，导致这一部分I2不易于Na2S2O3反应，产生滴定误差。

应在终点前加入淀粉指示剂，当溶液变为浅黄色时，即可加入。

5．滴定不可超过终点。

若滴定终点后，经过5min以上，溶液又出现蓝色，不影响分析结果；若滴至终点后，很快溶液又转变为蓝色，
表示K2Cr2O7与KI反应未完全，需要继续标定。

3.实验结果与讨论
K2Cr2O7的称量
初零点：0.0000 终零点：0.0000 单位：g
V Na2S2O3的测量
单位：mL
C1 Na2S2O3=6*0.4822*1000/(20*294.18*4.97)=0.09894mol/l
C2 Na2S2O3=6*0.4822*1000/(20*294.18*4.95)=0.09934 mol/l
C3 Na2S2O3=6*0.4822*1000/(20*294.18*4.93)=0.09974 mol/l
C Na2S2O3=(0.09894+0.09974+0.09934)/3=0.09934 mol/l
dr={｜0.09894-0.09934｜+｜0.09934-0.09934｜+|0.09974-0.09934｜}/3*0.09934=0.3%
实验结果为0.09934 mol/l，实验测试的标准偏差为0.3%，实验结果正确。

4.结论
碘量法操作简便，应用广泛。

本实验测定结果为C Na2S2O3=0.09934 mol/l，而且相对标准偏差为dr=0.3%（不大于0.3%），认为实验所得结果正确。

参考文献：
【1】《无机化学》（第三册）下册武汉大学吉林大学等校编北京高等教育出版社1994年10月第3版
【2】《硫代硫酸钠是治疗钙化防御的性选择》世界核心医学期刊皮肤病学2006年10月第二卷第10期
【3】《硫代硫酸钠治疗急性大茶叶中毒5例》林振邓锦有广东医学 2003年12月第24卷第12期
【4】《硫代硫酸钠实验制备的改进》张坤、刘杰、孙文中宿州学院学报2010年8月第25卷第8期
【5】《紫外分光光度法测定硫代硫酸钠溶液的含量》刘晓健、朱兴年中南药学2009年July第7卷第7期
【6】《用电位法标定硫代硫酸钠标准溶液》尚德军、王昭妮、李晓岩
中国卫生检验杂志2009年12月第19卷第12期
【7】《高效液相色谱法测定硫代硫酸钠溶液的含量》王中兰、冯毕敏、张昊药物鉴定2006年第15卷第14期
【8】《现代分析化学实验》中国科学技术出版社2003年6月第1版P152
【9】关于硫代硫酸钠标准溶液配置和标定的理解《计量与测试技术》2010年第37卷第6期邹燕
【10】《分析化学实验》高等教育出版社北京2001年7月第3版P83
【11】《配制和标定硫代硫酸钠标准溶液时应注意的问题》任一艳、彭超英工业安全与环保2009年第35卷第7期。