硫代硫酸钠
[CAS 7772-98-7]

基本信息

• 产品分类: 无机化工 >> 无机盐 >> 金属硫化物及硫酸盐
• 产品名称: 硫代硫酸钠
• 英文名: Sodium thiosulfate
• 别名: Sodium hyposulfite; Sodium subsulfite
• 分子式: Na₂S₂O₃
• 分子量: 158.10
• CAS 登录号: 7772-98-7
• EC 号码: 231-867-5
• 分子行输入简码SMILES: [O-]S(=O)(=S)[O-].[Na+].[Na+]

物理化学性质

• 密度: 密度 Data source g/mL (实验值)
• 熔点: 48 °C (分解) (实验值)
• 沸点: 100 °C (实验值)
• 溶解度: 水: 70.0% w/w in 20 °C (实验值)

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P301+P312-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
急性毒性	Acute Tox.	4	H302

chemBlink 化学品故事

硫代硫酸钠（CAS 7772-98-7）是一种无机盐，通常用化学式 Na₂S₂O₃ 表示。这里所指的是无水物，另一种常见商品形式是五水合硫代硫酸钠。硫代硫酸钠可以用于摄影、水处理和分析化学等许多领域，不过最能够直观展示它化学性质的实验之一非常简单：把它加入有颜色的碘溶液，碘的颜色会逐渐消失。

这个看似简单的颜色变化，实际上成为经典定量分析中非常重要的一类反应。

碘在水相中可以呈现黄色至棕褐色，具体颜色与浓度以及体系中是否存在碘离子等因素有关。硫代硫酸根能够迅速与碘发生反应：

2 S₂O₃²⁻ + I₂ → S₄O₆²⁻ + 2 I⁻

在这个反应中，碘被还原成碘离子，而硫代硫酸根被氧化成连四硫酸根。稀溶液中的碘离子没有碘分子那样明显的颜色，因此随着反应进行，肉眼看到的碘色逐渐消失。

这个反应最有价值的地方之一，是物质的量关系非常明确。一个碘分子需要两个硫代硫酸根参与反应。因此，如果硫代硫酸钠溶液的准确浓度已经知道，只要测量消耗了多少硫代硫酸钠，就可以计算原来有多少碘。

这就是碘量分析的重要基础。

实际分析中，被测物质常常并不是碘本身。研究人员可以先让一种具有氧化性的待测物与过量碘离子反应，根据待测物的量释放出相应数量的碘，然后再用已经标定浓度的硫代硫酸钠溶液滴定这些碘。

从这个角度看，整个分析过程很像一次“化学翻译”。一种不方便直接测定的氧化性物质，首先被转换成可以准确计算的碘；随后硫代硫酸钠再负责测量这些碘的数量。

如果加入淀粉作为指示剂，这个过程会变得更加直观。碘与淀粉可以形成强烈的蓝色体系。滴定接近终点时，溶液中只剩很少的碘，这时候淡黄色已经不容易用肉眼准确判断，而淀粉却能够把少量剩余碘变成非常明显的蓝色。

继续加入硫代硫酸钠，最后的碘被还原成碘离子，蓝色随之突然消失。

这种从蓝色到无色的明显变化，是经典分析化学中最著名的滴定终点之一。它并不是一种染料被随意漂白，而是最后可以检测到的碘已经完成了确定计量关系的化学反应。

淀粉通常在滴定已经比较接近终点时加入，而不是从大量碘存在的时候就加入。碘浓度很高时形成过于稳定的淀粉-碘体系可能使终点表现变差。因此，即使一个看起来很简单的颜色反应，要用于准确的定量分析，也需要控制具体实验条件。

硫代硫酸钠标准溶液本身同样需要认真处理。分析工作中通常需要对其浓度进行标定，而不能仅仅根据称量和配制就永远假定浓度完全准确。溶液稳定性会受到酸度、微生物、光照和储存条件等因素影响，因此经典分析化学建立了专门的配制、保存和标定方法。

硫代硫酸根在酸性环境中的行为也很有意思。在较强酸性条件下，它并不稳定，可以发生分解并形成单质硫和二氧化硫：

S₂O₃²⁻ + 2 H⁺ → S + SO₂ + H₂O

因此，原来澄清的溶液可能逐渐出现细小的黄色硫颗粒并变得浑浊。这也说明硫代硫酸根在硫化学中具有比较特殊的结构和反应性质，其中两个硫原子的化学环境并不相同，并且容易参与多种氧化还原过程。

使硫代硫酸钠能够让碘褪色的还原性质，也使它能够与氯以及其他具有氧化性的消毒成分反应。这就是硫代硫酸钠可以用于除氯的原因。

自来水通常需要利用含氯物质进行消毒，以控制有害微生物。在供水系统中保留一定消毒能力具有重要意义，但是在某些实验、水生生物养殖以及环境水样采集过程中，残余氧化性消毒剂可能反而需要被除去。

硫代硫酸根能够消耗具有氧化性的含氯物质，使其最终转变成还原程度更高的氯离子，而硫代硫酸根自身则被氧化。在适当控制用量和条件时，这就提供了一种方便的化学除氯方法。

因此，一个从来没有做过碘量滴定的人，也可能在处理鱼缸用水时接触到硫代硫酸盐。一些除氯处理利用的正是这种还原化学。不过，现代供水还可能使用氯胺，含氯胺水的处理涉及更多反应和水质条件，因此不能简单认为加入硫代硫酸钠就可以解决所有水族用水问题。

尽管具体体系不同，滴定和除氯背后的基本思想却是一致的：硫代硫酸根遇到具有氧化性的物质以后，自身发生氧化，同时使对方进入还原程度更高的状态。

摄影则是硫代硫酸钠另一个非常著名的应用，不过其中利用的是不同的化学性质。硫代硫酸根能够与银离子形成可溶性的配合物，因此可以把显影以后仍然残留的未曝光卤化银从胶片或相纸中除去。如果这些感光银盐不被清除，材料以后继续受到光照就可能发生变化。硫代硫酸盐因此成为经典摄影定影过程的重要化学品。

由此可以看到，同一个硫代硫酸根可以通过不同方式发挥作用。面对碘和氯时，它主要表现为还原剂；面对银离子时，它又可以作为形成可溶性配合物的配体。这些性质都来自硫代硫酸根特殊的结构和反应能力。

硫代硫酸钠因此特别适合用来展示“看得见的化学”。把它加入碘溶液，棕黄色消失；配合淀粉进行滴定，终点可以表现为蓝色突然消失；在适当的酸性条件下处理，原本透明的溶液又可能因为生成单质硫而变得浑浊。

每一种肉眼能够观察到的变化，背后都是一种不同的化学转化。

其中碘量分析尤其漂亮，因为它把颜色直接变成了测量工具。最后一丝蓝色消失的瞬间，意味着具有确定物质的量关系的反应到达了终点。

现代定量分析的结果经常来自复杂仪器上的数字，而在经典碘量分析中，最终信号却可以简单到只是一个瞬间：蓝色突然消失。

References

1. Harris, D. C. Quantitative Chemical Analysis. 碘量分析、硫代硫酸钠标准溶液及淀粉指示剂。

2. Mendham, J.; Denney, R. C.; Barnes, J. D.; Thomas, M. J. K. Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis. 经典碘-硫代硫酸盐分析方法。

3. PubChem. Sodium Thiosulfate, CAS 7772-98-7. 物质识别、性质、用途及安全资料。

4. 有关碘与硫代硫酸根反应以及硫代硫酸钠标准溶液标定的分析化学资料。

5. 有关硫代硫酸盐中和水中残余氯及其他氧化性消毒剂的水处理资料。