7757-83-7 / 無水亞硫酸鈉的應用

背景及概述^[1]

無水亞硫酸鈉為無色或白色結晶性粉末。分子量126.04。相對密度2.633(15/4℃)。在空氣中逐漸被氧化成硫酸鈉。易溶于水，難溶于乙醇，可溶于甘油。水溶液呈堿性。與酸反應可產生二氧化硫氣體。與硫反應可生成硫代硫酸鈉。用作分析試劑、還原劑、防腐劑、顯影劑、光敏電阻材料等。目前無水亞硫酸鈉的生產工藝主要為吸收法，即由硫磺燃燒產生的SO2氣體通入吸收塔與相對密度為1.21的純堿溶液逆流吸收，生成亞硫酸氫鈉溶液的pH值為5～6，在中和槽中用相對密度1.21的純堿溶液中和至微酸性，然后加熱至102℃以上；再加入相對密度1.19的燒堿溶液中和至pH值11～12，除去鐵，同時得到亞硫酸鈉溶液；中和液經真空(26.7kPa)蒸發濃縮、結晶分離，在250～300℃氣流中干燥脫去結晶水即得產品。

質量標準^[2]

應用^[3-5]

無水亞硫酸鈉作為顯影保護劑應用于照相業；在紡織上用于漂白織物；制革工業上用作去鈣劑；食品工業用作防腐劑，在醫藥制劑生產中主要作為還原劑使用。其應用舉例如下：

1）制備一種包含無水亞硫酸鈉與聚二甲基硅氧烷二季銨鹽的酸性紡織染料，屬于紡織染料技術領域。所述酸性紡織染料包括以下重量份的各組分：酸性染料15-30份，無水亞硫酸鈉5-10份，磷酸二氫鈉4-8份，月桂酸基肌氨酸鈉2-5份，聚乙烯醇3-11份，潤濕劑1-5份，聚二甲基硅氧烷二季銨鹽8-13份，聚甲基環四硅氧3-9份，脂肪酸鈉2-9份，乙酸1-6份。本發明確保了天然染料在紡織物上的染色能力，染色后的織物顏色均勻，具有優良的皂洗牢度、日曬牢度及抑菌性能。

2）制備一種單環芳烴型高效減水劑。這種單環芳烴型高效減水劑以無水亞硫酸鈉、氨基磺酸鈉、苯乙酮、雙酚A、甲醛單體為主要原料。首先，以部分無水亞硫酸鈉水解所產生的氫氧化鈉作為催化劑，堿性條件下，苯乙酮與部分甲醛發生縮合反應并與復合磺化劑(氨基磺酸鈉+無水亞硫酸鈉水解產物)反應，把氨基和磺酸基團引入苯環上，形成含有的磺化甲醛-苯乙酮縮合產物中間體。然后，在堿性條件下，雙酚A與另一部分甲醛發生甲基化反應縮合成雙酚A-甲醛中間體，同時剩余無水亞硫酸鈉的水解產物和甲醛加成在雙酚A-甲醛酚醛中間體上引入磺酸鹽。最后，磺化甲醛-苯乙酮縮合中間體與磺化雙酚A-甲醛中間體進行縮聚反應合成出單環芳烴型高效減水劑。

3）制備一種利用造紙污泥制備分散-穩定劑，包括直接向不經過處理的原料中滴加NaOH溶液，升溫90℃時加入無水亞硫酸鈉反應1.5~2h；再加入雙氧水、甲醛溶液和無水亞硫酸鈉反應；最后加入一氯乙酸攪拌2~3h，得含木質素磺酸鈉-羧甲基纖維素鈉的分散-穩定劑。所得產品具有很好的分散穩定性，用于水煤漿可使其濃度達到67%，粘度在1100mPa·s以下，放置72h沒有硬沉淀，流動性好。本發明工藝簡單，反應條件溫和，實現了廢物的再利用，可用于水煤漿制備、油田、水泥加工等行業。

4）制備發泡酚醛樹脂，特別是一種高性能免脫水發泡酚醛樹脂的合成。先用多聚甲醛和苯酚為原料并以無水亞硫酸鈉為催化劑進行縮聚反應，其中：多聚甲醛與苯酚的重量比為0.38~0.64：1，無水亞硫酸鈉與苯酚的重量比為0.03~0.08∶1，水與苯酚的重量比為0.06~0.12：1；然后使用對甲基苯磺酸的水和乙二醇或二甘醇或三甘醇或聚乙二醇溶液中和上述縮聚反應的產物，中和劑中：對甲基苯磺酸與苯酚的重量比為0.03~0.05：1，乙二醇或二甘醇或三甘醇或聚乙二醇與苯酚的重量比為0.04~0.12：1，水與苯酚的重量比為0.015~0.022：1。本發明使合成生產過程中免去了脫水工序，整個生產過程無廢水排放，既環保又節能，產品性能高，適合用于優質酚醛泡沫生產。

制備^[6-7]

方法1：一種簡易生產藥用輔料無水亞硫酸鈉的方法，工藝步驟包括：

(1)利用蒸餾水配置一定濃度的亞硫酸氫鈉溶液，在一定反應溫度下，邊攪拌邊加入一定濃度氫氧化鈉溶液，控制反應終點的pH值為堿性，攪拌反應20min左右；

(2)反應結束后，繼續攪拌控制反應終點的pH值在12.0～12.30范圍內；

(3)將反應液進行減壓真空蒸餾，蒸發至反應液出現大量結晶，然后冷卻，離心分離，固體結晶經干燥，所得產品進行分析檢測，合格即為藥用輔料無水亞硫酸鈉。

方法2：一種利用冶煉煙氣生產無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于采用吸收塔中將凈化后的含SO₂煙氣與燒堿溶液逆向吸收生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，再經液體燒堿中和后，脫水制得無水亞硫酸鈉，其制備過程依次為：

a.將配制好重量濃度為10％-13％的氫氧化鈉堿溶液由吸收塔頂向下噴淋；

b.將凈化后的SO₂煙氣，由吸收塔底向上與堿液逆流接觸，過程控制溫度40℃-60℃，堿液循環吸收至pH值達到5.0～6.0；

c.在b步驟完成后，在吸收液中加入10％-13％氫氧化鈉溶液，調整溶液的pH值為至9～10，控制溶液的溫度80℃～95℃，溶液含亞硫酸鈉重量濃度20％～25％；

d.在溶液中加入硫化鈉進行除鐵雜質反應，加入的Na₂S量為與鐵全部反應的理論量的過量8％-12％，進行過濾固液分離得亞硫酸鈉溶液；

e.將過濾后的亞硫酸鈉溶液蒸發為含亞硫酸鈉重量42％～45％的固液混合濃縮相，濃縮相經離心分離制得含水5％～8％地亞硫酸鈉粗產品；

f.通過振動硫化床或氣流干燥系統用120℃～160℃熱空氣接觸將亞硫酸鈉粗產品干燥脫水，制得無水亞硫酸鈉；

主要參考資料

[1] 簡明攝影辭典-化工助劑

[2] CN201610360445.X一種包含無水亞硫酸鈉與聚二甲基硅氧烷二季銨鹽的酸性紡織染料

[3] CN201710352249.2一種單環芳烴型高效減水劑的制備方法

[4] CN201210053535.6利用造紙污泥制備分散-穩定劑的方法

[5] CN201910010047.9一種簡易生產藥用輔料無水亞硫酸鈉的方法

[6] CN200410056898.0一種利用冶煉煙氣生產無水亞硫酸鈉的方法