Реакция тиосульфата натрия с тиосульфатом серебра

Реакция тиосульфата натрия с тиосульфатом серебра

8.3.4. Фиксирование

Оставшийся после проявления галогенид серебра и нерастворимую соль серебра, образовавшиеся в процессе отбеливания, необходимо удалить из фотоматериала. Процесс растворения и частичного извлечения нерастворимых солей серебра из фотографических слоев называется фиксированием, а раствор, в котором он осуществляется,- фиксирующим раствором (или фиксажем).

8.3.4.1. Состав фиксирующих растворов

Галогениды и другие нерастворимые соли серебра удаляют, превращая их в растворимые светопрочные соединения, которые вымываются непосредственно при фиксировании и при последующей промывке. В цветной фотографии в фиксирующих растворах наиболее часто используется тиосульфат натрия, реже — тиосульфат аммония и тиоцианаты (обычно как дополнение к основному веществу).

Тиосульфат натрия (безводный Na2S2O3 или пентагидрат Na2S2O3*5H2O) хорошо растворим в воде при повышенной температуре (50-65 °С).

В основном используется кристаллический тиосульфат. При необходимости его можно заменить безводным (1 г кристаллического — 0,65 г безводного).

При реакции галогенида серебра с тиосульфатом натрия в условиях его недостатка или даже незначительного избытка образуется нерастворимый в воде тиосульфат серебра и нестойкая комплексная соль, растворимость которой так мала, что ее невозможно вымыть из фотографического слоя:

С течением времени эти оставшиеся в слое соединения распадаются с образованием сульфида серебра, которое является причиной возникновения на фотоматериале желтых пятен.

При достаточно большом избытке тиосульфата натрия реакция продолжается и образуется водорастворимое прочное комплексное соединение, которое можно практически полностью вымыть из фотографического слоя:

Отсюда следует один из основных принципов фиксирования: во всех случаях должно быть обеспечено избыточное количество тиосульфата натрия.

Повышение концентрации тиосульфата увеличивает скорость фиксирования, но лишь до какого-то предела. При концентрации выше 350-400 г /л набухаемость фотографических слоев настолько снижается, что значительно замедляется скорость диффузии веществ в фотослои и обратно и, соответственно, уменьшается скорость фиксирования.

Максимальная концентрация кристаллического тиосульфата натрия не должна превышать 300-350 г /л.

Протекание процесса фиксирования сильно зависит от степени кислотности (щелочности) раствора.

Повышение кислотности увеличивает скорость фиксирования и способствует образованию легкорастворимых быстровымываемых комплексных соединений серебра.

Однако использование сильнокислых фиксажей (рН г /л). Такие растворы обеспечивают существенное (в 2-4 раза) увеличение скорости фиксирования без заметного ухудшения физико-механических свойств фотоматериала.

Иногда для повышения температуры плавления и уменьшения набухаемости фотослоев в фиксирующие растворы добавляют дубящие вещества — алюмокалиевые [KAl(SO4)2]*12H2O или хромокалиевые квасцы KCr(SO4)2*24H2O в количестве 15-30 г /л. Такие растворы называют дубяще-фиксирующими.

8.3.4.2. Приготовление фиксирующих растворов

Приготовление фиксирующих растворов имеет свои особенности. Первым растворяют тиосульфат натрия при повышенной температуре (50-65 °С). Остальные добавки растворяются при температуре 25-35 °С. Кислоту и квасцы нужно вводить медленно.

Квасцы нельзя вводить в раствор тиосульфата натрия, так как от этого он разлагается в выделением серы. Для предотвращения этого в раствор тиосульфата необходимо предварительно ввести кислоту или кислую соль (снизить рН); именно поэтому дубящие фиксажи обязательно кислые.

В 1 л фиксажа можно обработать 6-10 роликов 35-миллиметровой цветной пленки (1,65) или 30-50 листов цветной плоской пленки форматом 9×12 см.

Рецепты фиксирующих растворов приведены в табл. 8.4.

г /л«>
Таблица 8.4. Фиксирующие растворы, г /л

8.3.4.3. Техника фиксирования

Одно из необходимых условий длительной сохранности фотографического изображения — перевод всего оставшегося после проявления галогенида серебра и образовавшихся при отбеливании нерастворимых солей серебра в растворимые комплексные соли и полное удаление их в процессе фиксирования и окончательной промывки. Процесс фиксирования должен проводиться так, чтобы эти требования были выполнены.

В процессе промывки тиосульфат натрия диффундирует из фотографических слоев быстрее, чем комплексные соли серебра, имеющие значительно большую молекулярную массу. В результате концентрация тиосульфата в слоях быстро падает. Поскольку растворимые комплексные соли серебра образуются только при значительном избытке тиосульфата натрия, равновесие в приведенной ранее реакции образования таких солей смещается влево, и в слоях начинается образование плохорастворимых солей серебра. Эти соли остаются в фотоматериале и в процессе хранения ухудшают качество изображения. Во избежание этого время фиксирования должно быть выбрано с таким расчетом, чтобы почти все образовавшиеся растворимые соли серебра перешли из слоев в раствор.

В черно-белой фотографии существует правило: время фиксирования должно быть вдвое больше времени осветления — времени, в течение которого светочувствительный слой становится прозрачным, т. е. заканчивается стадия образования растворимых солей серебра. Цветные фотоматериалы имеют не менее трех светочувствительных слоев, и суммарная толщина их больше, чем у черно-белых. Поэтому для цветных материалов время фиксирования должно быть по крайней мере в 3-4 раза больше времени осветления.

Чтобы избежать риска нечаянно использовать истощенный фиксирующий раствор, на практике рекомендуется пользоваться следующим правилом! фиксирующий раствор годен к употреблению до тех пор, пока время осветления фотоматериалов в нем не более чем в 2 раза превышает время осветления в свежеприготовленном растворе.

Приведенные правила относятся к фиксированию в одном растворе. Однако, с точки зрения обеспечения лучшей сохранности изображения и экономии химикатов, более целесообразно проводить фиксирование в двух или даже трех растворах, из которых каждый последующий является менее истощенным. Раствор для окончательного фиксирования следует заменять достаточно часто, а отработанный можно использовать на предыдущих стадиях. Такой способ фиксирования особенно полезен при обработке большого количества фотоматериалов.

Повышение температуры увеличивает скорость фиксирования. Однако происходящее при этом сильное набухание фотографических слоев и потеря ими механической прочности ограничивает предел используемых температур до 16-24 °С.

Скорость фиксирования во многом определяется диффузией компонентов фиксажа и продуктов реакции в фотослои и обратно. Поэтому повышение интенсивности перемешивания существенно ускоряет процесс. Особенно важно интенсивное перемешивание в первые 30-40 с.

Источник

Аналитические реакции тиосульфат-иона S2O32-. 5349

Тиосульфат-ион S2O3 2- — анион неустойчивой двухосновной тиосерной кислоты H2S2О3 средней силы (рК1 = 0,60, рК2 = 1,72), которая в водных растворах разлагается с выделением элементной серы:

В водных растворах тиосульфат-ион бесцветен, практически не гидролизуется, является сильным восстановителем и достаточно эффективным лигандом — комплексообразователем.

Тиосульфаты щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия, марганца(II), железа(II), кобальта (II), никеля (II) растворимы в воде. Тиосульфаты других металлов малорастворимы в воде.

а) Реакция с хлоридом бария.Тиосульфат-ион при взаимодействии с катионами бария образует белый мелкокристаллический осадок тиосульфата бария:

Осадок растворяется в кислотах с разложением:

BaS2O3↓ + 2H + → Ba 2+ + S↓ + SO2↑ + H2O

Выполнение реакции.В пробирку вносят 2 — 3 капли раствора тиосульфата натрия Na2S2О3 и прибавляют 2 — 3 капли раствора хлорида бария. Выпадает белый осадок тиосульфата бария.

Осадок образуется медленно. Для ускорения выделения осадка можно потереть внутреннюю стенку пробирки стеклянной палочкой.

б) Реакция с иодом.Тиосульфат-ион обесцвечивает нейтральные или слабо щелочные растворы иода, восстанавливая иод до иодид-ионов с одновременным образованием тетратионат-иона S4O6 2- :

Эта реакция имеет большое значение в количественном титриметри-ческом анализе.

Выполнение реакции. В пробирку вносят 3 — 4 капли разбавленного раствора иода, имеющего желтую окраску, и прибавляют по каплям раствор тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора иода.

в) Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).Тиосульфат-ион с катионами серебра Ag + образует белый осадок тиосульфата серебра Ag2S2О3:

Осадок тиосульфата серебра быстро разлагается до черного сульфида серебра (I) Ag2S. Цвет осадка последовательно измняется на желтый, бурый и под конец — на черный.

При избытке тиосульфат-ионов осадок тиосульфата серебра растворяется с образованием комплексных дитиосульфатоаргентат(1)-ионов:

Выполнение реакции. В пробирку вносят 2 — 3 капли раствора тиосульфата натрия и прибавляют 2 — 3 капли раствора нитрата серебра. Выделяется белый осадок тиосульфата серебра, постепенно изменяющий окраску на буро-черную.

В другой пробирке аналогично получают белый осадок тиосульфата серебра исразу жеприбавляют к нему при перемешивании избыток раствора тиосульфата натрия до растворения осадка.

Аналитические реакции сульфит-иона SO3 2-

Сульфит-ион SO3 2 и гидросульфит-ион HSO3 — анионы двухосновной нестабильной в водных растворах сернистой кислоты H23, которая при ионизации по первой стадии является кислотой средней силы (рК1= 1,85), а по второй — очень слабой (рК2 = 7,20). В водных растворах сульфит-ионы бесцветны, подвергаются гидролизу, являются сильными восстановителями.

а) Реакция с хлоридом бария (фармакопейная).Сульфит-ионы при взаимодействии с катионами бария образуют белый кристаллический осадок сульфита бария BaSО3:

Осадок растворяется в разбавленных НС1 и HNО3 с выделением газообразного диоксидасеры SO2, например:

б) Реакция разложения сульфитов кислотами (фармакопейная).Все сульфиты разлагаются минеральными кислотами с выделением газообразного диоксида серыSO2:

Выделяющийся диоксид серы обнаруживают по характерному запаху, а также по обесцвечиванию водного раствора иода или перманганата калия. Разложение сульфитов под действием кислот ускоряется при нагревании и при понижении рН среды.

Выполнение реакции.а) В пробирку 1с пробкой вносят 6 — 8 капель раствора сульфита натрия, быстро прибавляют 6 -8 капель разбавленной H24,сразу же закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой погружают в пробирку-приемник 2, заполненную сильно разбавленным (светло-розового цвета) раствором перманганата калия, подкисленным серной кислотой.

б)В пробирку вносят 5 — 6 капель раствора сульфита натрия, прибавляют столько же капель раствора НС1 или H24 и встряхивают пробирку с раствором. Постепенно выделяется газообразный диоксид серы с характерным запахом. .

в) Реакция с нитратом серебра. Сульфит-ионы дают с нитратом серебра AgNО3 белый осадок сульфита серебра Ag23, растворимый при избытке сульфит-ионов с образованием растворимых комплексных дисульфитоаргентат (I)-ионов [Ag(SО3)2] 3- :

Выполнение реакции. В пробирку вносят 2 — 3 капли раствора сульфита натрия и по каплям прибавляют раствор нитрата серебра до выпадения белого осадка сульфита серебра. К образовавшейся смеси по каплям при перемешивании прибавляют раствор сульфита натрия до растворения осадка.

г) Реакция с перманганатом калия. Сульфит-ион при реакции с перманганатом калия КМпО4 в кислой среде окисляется до сульфат-ионов:

При этом розовый раствор перманганата калия обесцвечивается. В нейтральной среде сульфит-ион при реакции с перманганат-ионом также окисляется до сульфат-иона. Одновременно образуется темный хлопьевидный осадок МnО(ОН)2:

Выполнение реакции. В каждую из двух пробирок вносят по
2 — 3 капли раствора сульфита натрия. В одну пробирку прибавляют 2 — 3 капли раствора H24 и по каплям — сильно разбавленный (до светло-розовой окраски) раствор перманганата калия. Раствор обесцвечивается. В другую пробирку добавляют по каплям такой же раствор перманганата калия. Выпадает темный хлопьевидный осадок МnО(ОН)2.

Источник

Тиосульфат серебра

Тиосульфат серебра
Систематическое
наименование
Тиосульфат серебра
Традиционные названия Тиосернокислое серебро
Хим. формула Ag2S2O3
Состояние белый порошок
Молярная масса 327,87 г/моль
Рег. номер CAS 23149-52-2
Рег. номер EINECS 245-458-4
ChemSpider 8081126
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Тиосульфат серебра — неорганическое соединение, соль металла серебра и тиосерной кислоты с формулой Ag2S2O3, белый порошок, слабо растворяется в воде.

Содержание

Получение

  • Действие на избыток фторида серебра I раствором тиосульфата натрия:

2 AgF + Na2S2O3 → Ag2S2O3 ↓ + 2 NaF

Физические свойства

Тиосульфат серебра образует неустойчивый белый порошок.

Источник

Тиосульфат натрия

Тиосульфат натрия
Систематическое
наименование
тиосульфат натрия
Традиционные названия гипосульфит
Хим. формула Na2S2O3, Na2S2O3·5H2O (кристаллогидрат)
Молярная масса 158,11 г/моль
Плотность 2,345 г/см³
Температура
• плавления 48,5 °С (пентагидрат)
• разложения 300 °C
Растворимость
• в воде 70,1 20 ; 229 80 г/100 мл
Рег. номер CAS 7772-98-7
PubChem 24477
Рег. номер EINECS 231-867-5
SMILES
Кодекс Алиментариус E539
RTECS XN6476000
ChEBI 132112
ChemSpider 22885
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Тиосульфат натрия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — неорганическое соединение, соль натрия и тиосерной кислоты c химической формулой Na2S2O3 или Na2SO3S, образует кристаллогидрат состава Na2S2O3·5H2O. Применяется в медицине, фотографии и других отраслях промышленности.

Содержание

Получение

  • окислением полисульфидов Na;
  • кипячение избытка серы с Na2SO3:

Na2SO3 + S → Na2S2O3

  • взаимодействием H2S и SO2 с NaOH (побочный продукт в производстве NaHSO3, сернистых красителей, при очистке промышленных газов от S):

4SO2 + 2H2S + 6 NaOH → 3 Na2S2O3 + 5H2O

  • кипячение избытка серы с гидроксидом натрия:

4 S + 6 NaOH → 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O

затем по приведённой выше реакции сульфит натрия присоединяет серу, образуя тиосульфат натрия.

Одновременно в ходе этой реакции образуются полисульфиды натрия (они придают раствору жёлтый цвет). Для их разрушения в раствор пропускают SO2.

  • чистый безводный тиосульфат натрия можно получить реакцией серы с нитритом натрия в формамиде. Эта реакция количественно протекает (при 80 °C за 30 минут) по уравнению:

2NaNO2 + 2 S → Na2S2O3 + N2O

  • растворение сульфида натрия в воде в присутствии кислорода воздуха:

2Na2S + 2 O2 + H2O → Na2S2O3 + 2 NaOH

Физические и химические свойства

Имеет вид бесцветных кристаллов. Образует три модификации: моноклинную α (a = 0,8513, b = 0,8158, c = 0,6425, β = 97,08°, z = 4, пространственная группа P21/c), а также β и γ. α-модификация переходит в β при температуре 330 °C, β переходит в γ при 380 °C. Плотность α-модификации 2,345 г/моль.

Растворим в воде (50,1 г/100 мл (0 °C), 70,2 г/100 мл (20 °C), 231,8 г/100 мл (80 °C)).

Молярная масса 248,17 г/моль (пентагидрат). При 48,5 °C кристаллогидрат растворяется в своей кристаллизационной воде, образуя перенасыщенный раствор; обезвоживается около 100 о С.

При нагревании до 220 °C распадается по схеме:

Тиосульфат натрия — сильный восстановитель:

С сильными окислителями, например, свободным хлором, окисляется до сульфатов или серной кислоты:

Более слабыми или медленно действующими окислителями, например, йодом, переводится в соли тетратионовой кислоты:

Приведённая реакция очень важна, так как служит основой йодометрии. Следует отметить, что в щелочной среде окисление тиосульфата натрия йодом может идти до сульфата.

Выделить тиосерную кислоту (тиосульфат водорода) реакцией тиосульфата натрия с сильной кислотой невозможно, так как она неустойчива и тут же разлагается на воду, серу и диоксид серы:

Расплавленный кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O очень склонен к переохлаждению.

Источник

Читайте также:  Мальтоза плюс аммиачный раствор оксида серебра
Adblock
detector