Natriumdithionit

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Strukturformel
2.svg Na+.svgDithionit-Ion2.svg
Allgemeines
Name Natriumdithionit
Andere Namen
  • Natriumhydrosulfit
  • Natriumhypodisulfit
  • Unterdischwefligsaures Natrium
  • Blankit
Summenformel
  • Na2S2O4 (Anhydrat)
  • Na2S2O4·2H2O (Dihydrat)
CAS-Nummer 7775-14-6
PubChem 24489
Kurzbeschreibung
  • weißes, stechend riechendes Pulver (Anhydrat)[1]
  • gelbliche Kristalle (Dihydrat)[2]
Eigenschaften
Molare Masse
  • 174,11 g·mol−1 (Anhydrat)
  • 210,15 g·mol−1 (Dihydrat)
Aggregatzustand

Feststoff

Dichte
  • 2,38 g·cm−3 (Anhydrat, bei 20 °C)[2]
  • 1,58 g·cm−3 (Dihydrat, bei 20 °C)[2]
Schmelzpunkt

~80 °C (Zersetzung)[2]

Löslichkeit
  • 182 g·l−1 (Anhydrat, bei 20 °C)[3]
  • 250 g·l−1 (Dihydrat, bei 20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 07 – Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 251​‐​302
EUH: 031
P: 235+410 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 7​‐​22​‐​31
S: (2)​‐​7/8​‐​26​‐​28​‐​43
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Natriumdithionit, (Produktname: Blankit) ist das Natriumsalz der im freien Zustand instabilen Dithionigen Säure (H2S2O4). Natriumdithionit ist ein starkes Reduktionsmittel.

Darstellung und Gewinnung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Herstellung von Natriumdithionit gibt es verschiedene Verfahren. Über die Hälfte der Weltproduktion erfolgt mit dem Formiatverfahren. Neuanlagen werden fast ausschließlich nach diesem Verfahren betrieben. Hier wird Natriumformiat in methanolischer Lösung unter Druck mit Schwefeldioxid umgesetzt.[2]

Weitere Verfahren mit jeweils 10–20 % Anteil an der Weltproduktion entfallen auf das Natriumtetrahydroborat-Verfahren, Zinkstaubverfahren und Amalgamverfahren.[2] Beim Natriumborhydridverfahren wird Natriumborhydrid in stark basischer Lösung mit Schwefeldioxid umgesetzt.[2]

Das Zinkstaubverfahren basiert auf einer Reduktion von Schwefeldioxid durch Zink in einer wässrigen Suspension, wobei zunächst Zinkdithionit gebildet wird. Die anschließende Behandlung mit Natronlauge ergibt die Zielverbindung.[2]

Das Amalgamverfahren geht vom Natriumsulfit aus, welches in einer Elektrolysezelle mittels Natriumamalgam reduziert wird.[2]

Nach dem Formiat-Verfahren produziert in Deutschland die BASF, nach dem Zinkstaub-Verfahren die belgische Firma Prayon.

Die Weltproduktion betrug 2001 etwa 550.000 Tonnen im Jahr.[3] Damit zählt es zu den chemischen Substanzen, die in großen Mengen hergestellt werden („High Production Volume Chemical“, HPVC) und für die von der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) eine Datensammlung zu möglichen Gefahren („Screening Information Dataset“, SIDS) angefertigt wurde.[3]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Natriumdithionit tritt als kristallwasser­freies Anhydrat und als Dihydrat auf. Das Anhydrat ist ein weißes kristallines Pulver mit schwachem Geruch nach Schwefeldioxid.[2] Das Dihydrat bildet gelbliche Prismen.[2] Beide Kristallformen unterscheiden sich in der Dichte signifikant. Natriumdithionit ist gut wasserlöslich. Bis zum Umwandlungspunkt bei 72 °C ist das Dihydrat in Wasser etwas schwerer löslich.[2]

Löslichkeit in 100 g Wasser

Wässrige Lösungen sind nur begrenzt stabil und disproportionieren unter Wasseraufnahme rasch zu Natriumhydrogensulfoxylat und Natriumhydrogensulfit,[2] wobei die Reaktion umso schneller verläuft, je wärmer das Wasser ist:

In Luftgegenwart erfolgt zudem eine Oxidation zu Natriumsulfit (Na2SO3) und Natriumsulfat (Na2SO4).

Das Dihydrat ist besonders bei kleiner Korngröße sehr empfindlich gegen Luftsauerstoff.[2] Die dabei auftretende Oxidationswärme kann zur Selbstentzündung führen.[2] Beim Erhitzen des Anhydrats in Luft wird ab 80 °C in einer exothermen Reaktion Natriumsulfat gebildet und dabei Schwefeldioxid freigesetzt.[2] Oberhalb von 150 °C entstehen unter Luftausschluss in einer heftigen Reaktion Natriumsulfit, Natriumthiosulfat, Schwefeldioxid und Spuren von Schwefel.[2]

Die S-S-Bindung im Dithionitdianion ist mit 238,9 pm ungewöhnlich lang und somit relativ schwach. Zu einem geringen Teil liegen in einem Gleichgewicht •SO2-Radikalanionen vor, wobei das Gleichgewicht fast vollständig auf der Seite des Dithionitdianions liegt.[7]

Die Substanz reizt Augen, Haut und Schleimhäute.[1]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wegen der reduzierenden Wirkung wird Natriumdithionit als Bleichmittel in Fleckensalzen, in der Färberei (Küpenfärberei), sowie zum Bleichen von Zucker, Sirup, holzhaltigem Papier und Holzschliff, aber auch zum Abscheiden von Silber aus Fixierbädern verwendet.[7] In der Galvanik wird Natriumdithionit bei der Abwasserbehandlung als Reduktionsmittel verwendet.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Auswirkungen von Natriumdithionit auf menschliche Gesundheit und Umwelt werden unter REACH im Jahr 2016 im Rahmen der Stoffbewertung von Österreich geprüft.[8]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f Eintrag zu Natriumdithionit in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d e f g h i j k l m n o p q J.J. Barbera, A. Metzger, M. Wolf: Sulfites, Thiosulfates, and Dithionites in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, doi:10.1002/14356007.a25_477
  3. a b c OECD: Screening Information Dataset (SIDS) Initial Assessment Report (SIAR) für Sodium Dithionite (PDF), abgerufen am 4. November 2014.
  4. Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 7775-14-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  5. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  6. Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 7775-14-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  7. a b Eintrag zu Natriumdithionit. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juni 2014.
  8. Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Community rolling action plan (CoRAP) Substance evaluation Table, abgerufen am 20. Oktober 2015.Vorlage:CoRAP-Liste/2016