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亞硫酸鈣
IUPAC名 Calcium sulfite
別名
E226
識別
CAS號
10257-55-3(無水)、72878-03-6(四水)、29501-28-8(半水)
PubChem
159274
ChemSpider
8329549
SMILES
[Ca+2].[O-]S([O-])=O
InChI
1/Ca.H2O3S/c;1-4(2)3/h;(H2,1,2,3)/q+2;/p-2
InChIKey
GBAOBIBJACZTNA-NUQVWONBAU
性質
化學式
CaSO3
摩爾質量
120.17 g/mol g·mol⁻¹
外觀
白色固體
熔點
600 °C(873 K)
溶解性(水)
0.0043 g/100 mL, 18℃
危險性
閃點
不可燃
相關物質
其他陰離子
硫酸鈣
其他陽離子
亞硫酸鈉
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。
亞硫酸鈣屬於亞硫酸鹽與鈣鹽,化學式 CaSO 3 ⋅ xH 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO3.xH2O}}} 。亞硫酸鈣有兩種已知結晶水合物:半水合亞硫酸鈣 CaSO 3 ⋅ 1 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO3.1/2H2O}}} 與四水合亞硫酸鈣 CaSO 3 ⋅ 4 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO3.4H2O}}} [1],均爲白色固體。亞硫酸鈣是煙氣脫硫(英語:flue-gas desulfurization)的產物。
目錄
1 用途
1.1 乾壁
1.2 食品添加劑
1.3 木漿生產
1.4 酸抑制劑
2 製備
3 結構
4 參見
5 參考文獻
用途
乾壁
在製備乾壁的主要成分石膏的過程中,亞硫酸鈣是一種中間產物。一間典型的全新美國房屋含有7公噸石膏[2]。
食品添加劑
亞硫酸鈣可用作防腐劑,E編碼爲E226[3]。與其他亞硫酸鹽抗氧化劑類似,亞硫酸鈣廣泛用於保存葡萄酒、蘋果酒、水果汁、罐頭水果、蔬菜等[4]。在溶液中,亞硫酸鹽是強還原劑,作爲除氧劑(英語:oxygen scavenger)起到保存食品的作用。因爲部分人羣對亞硫酸鹽過敏,所以有必要對其進行標註。[5][6]
木漿生產
化學木漿的生產過程是溶解掉木片中的木質素,分離出原本與前者緊密結合的纖維素。在亞硫酸鹽製漿法(英語:sulfite process)中,用來分離木質素的鹽可以是亞硫酸鈣。人們曾經用過亞硫酸鈣,但如今鎂和鈉的亞硫酸鹽與亞硫酸氫鹽已廣泛取代之。另一種製漿法是硫酸鹽製漿法,使用的是氫氧化物與硫化物。[7]
酸抑制劑
煤中的二硫化鐵在空氣中煅燒會生成酸性氣體,溶於水形成酸,污染環境:
F e S 2 + 3.5 O 2 + H 2 O → F e 2 + + 2 S O 4 2 − + 2 H + {\displaystyle {\rm {FeS_{2}+3.5O_{2}+H_{2}O\rightarrow Fe^{2+}+2SO_{4}^{2-}+2H^{+}}}}
2 F e 2 + + 0.5 O 2 + 2 H + → 2 F e 3 + + H 2 O {\displaystyle {\rm {2Fe^{2+}+0.5O_{2}+2H^{+}\rightarrow 2Fe^{3+}+H_{2}O}}}
F e S 2 + 14 F e 3 + + 8 H 2 O → 15 F e 2 + + 16 H + + 2 S O 4 2 − {\displaystyle {\rm {FeS_{2}+14Fe^{3+}+8H_{2}O\rightarrow 15Fe^{2+}+16H^{+}+2SO_{4}^{2-}}}}
亞硫酸鹽具有還原性,可以除去氧氣從而抑制酸的形成。亞硫酸的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽都相對較貴且生產規模較小,而已經大規模生產的亞硫酸鈣是該過程中較理想的酸抑制劑。[8]
製備
主條目:煙氣脫硫(英語:Flue-gas desulfurization)
通過煙氣脫硫(英語:Flue-gas desulfurization)(FGD)可大量製備亞硫酸鈣。煙道氣指的是煤等化石燃料燃燒後得到的一類副產物,通常包括SO2。人們爲了防止酸雨而限制二氧化硫排放,在其他氣體從煙囪排出之前,需要除去二氧化硫。比較經濟的做法是用熟石灰(Ca(OH)2)或石灰石(CaCO3)處理。
理想狀況下,用石灰石除去二氧化硫的反應如下:
SO2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2
理想狀況下,用熟石灰除去二氧化硫的反應如下:[9][10]
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
如果體系中存在氧氣,亞硫酸根就會被氧化爲硫酸根,最後可以得到二水合硫酸鈣晶體,即石膏[11]。
實驗室製法則是令氯化鈣水溶液與亞硫酸鈉水溶液反應:
CaCl2 + Na2SO3 → CaSO3 + 2 NaCl
結構
亞硫酸鈣的結構已由X射線晶體學檢驗得出[12]。
半水合亞硫酸鈣晶體中,鈣的配位數是6,每個鈣離子連有五個亞硫酸根的氧原子及一個水分子中的氧原子,六個氧原子組成三角反棱柱的形狀。半水合亞硫酸鈣晶體熱力學較穩定的原因可能是Ca-O鍵在整個晶體中延展形成網狀結構。[13]
四水合亞硫酸鈣只在低溫下穩定,在室溫下會迅速轉變爲半水合物,因此獲得四水合物單晶並分析結構較爲困難。不過,使用瓊脂製造溶膠環境即可減慢反應物分子的速度,便於結晶,從而製得晶體。[14]四水合亞硫酸鈣晶體中鈣的配位數同樣爲6,兩個氧原子來自亞硫酸根,四個來自水分子。其熱力學不穩定的原因可能是其中的亞硫酸根離子處於無序狀態。[15]
參見
亞硫酸鹽
亞硫酸鎂(英語:Magnesium sulfite)
亞硫酸鈉
亞硫酸氫鈉
焦亞硫酸鈉
坎普登片劑(英語:Campden tablet)
參考文獻
^ Abraham Cohen; Mendel Zangen. Studies On Alkaline Earth Sulfites. Structure and Stability of the New Compound Ca3(SO3)2SO4.12H2O and Its Solid Solution In Calcium Sulfite Tetrahydrate. Chemistry Letters. 1984: 1051–1054. doi:10.1246/cl.1984.1051.
^ USGS Gypsum Statistics and Information. USGS. [2017-08-02].
^ Current EU approved additives and their E Numbers. United Kingdom: Food Standards Agency. 2010 [2017-08-04].
^ Sulfites.org. Sulfites in Foods. [2017-08-04].
^ García-Gavín, Juan; Parente, Joana; Goossens, An. Allergic contact dermatitis caused by sodium metabisulfite: a challenging allergen. A case series and literature review. Contact Dermatitis. 2012-11, 67 (5): 260–269. doi:10.1111/j.1600-0536.2012.02135.x.
^ Vally, H.; Misso, N. L. A.; Madan, V. Clinical effects of sulphite additives. Clinical & Experimental Allergy. 2009-11, 39 (11): 1643–1651. doi:10.1111/j.1365-2222.2009.03362.x.
^ Ropp, Richard. Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Elsevier Science Technology. 2013: 145–148.
^ Hao, Yueli; Dick, Warren A. Potential Inhibition of Acid Formation in Pyritic Environments Using Calcium Sulfite Byproduct. Environmental Science & Technology. 2000-06, 34 (11): 2288–2292. doi:10.1021/es9904235.
^ Hudson, JL. Sulfur Oxidation in Scrubber Systems. University of Virginia. 1980.
^ Miller, Bruce. Coal Energy Systems. Elsevier Science Technology. 2004: 294–299.
^ Søren Kiil, Michael L. Michelsen and Kim Dam-Johansen. Experimental Investigation and Modeling of a Wet Flue Gas Desulfurization Pilot Plant. Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 7 (37): 2792–2806. doi:10.1021/ie9709446.
^ Yasue, Tamotsu; Arai, Yasuo. Crystal structure of calcium sulfite. Gypsum & Lime (Jap. Language). 1986, 203: 235–244.
^ Matsuno, Takashi; Takayanagi, Hiroaki; Furuhata, Kimio; Koishi, Masumi; Ogura, Haruo. The crystal structure of calcium sulfite hemihydrate. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 1984, 57 (2): 1155–1156. doi:10.1246/bcsj.57.1155.
^ Matsuno, Takashi; Takayanagi, Hiroaki; Furuhata, Kimio; Koishi, Masumi; Ogura, Haruo. The Crystal Structure of Calcium Sulfite Tetrahydrate. Chemistry Letters. 1983, 12 (4): 459–462. doi:10.1246/cl.1983.459.
^ Matsuno, Takashi; Takayanagi, Hiroaki; Furuhata, Kimio; Koishi, Masumi; Ogura, Haruo. The Crystal Structure of Calcium Sulfite Tetrahydrate. Interatomic Distances and Angles. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 1984, 57 (2): 593–594. doi:10.1246/bcsj.57.593.
查
論
編
鈣化合物
CaB6 · CaBr2 · CaC2 · CaCN2 · CaCO3 · CaC2O4 · CaCl · CaCl2 · Ca(ClO)2 · Ca(ClO3)2 · Ca(ClO4)2 · CaCrO4 · CaF2 · CaH2 · Ca(HCO3)2 · CaH2S2O6 · CaI2 · Ca(IO3)2 · Ca(MnO4)2 · Ca(NO3)2 · CaO · CaO2 · Ca(OH)2 · CaS · CaSO3 · CaSO4 · CaSi2 · CaTiO3 · Ca2P2O7 · Ca2SiO4 · Ca3(AsO4)2 · Ca3(BO3)2 · Ca3(C6H5O7)2 · Ca3N2 · Ca3P2 · Ca3(PO4)2 · Ca(H2PO4)2 · CaHPO4 · C36H70CaO4
查
論
編
亞硫酸鹽
H2SO3
He
Li2SO3(俄語:Сульфит лития)
BeSO3
B
C
(NH4)2SO3 NH4HSO3
O
F
Ne
Na2SO3 NaHSO3
MgSO3(英語:Magnesium sulfite)
Al2(SO3)3
Si
P
S
Cl
Ar
K2SO3 KHSO3
CaSO3
Sc
Ti
VO2SO3
CrSO3 Cr2(SO3)3
MnSO3
FeSO3 Fe2(SO3)3
CoSO3
NiSO3(德語:Nickel(II)-sulfit)
Cu2SO3(俄語:Сульфит меди(I)) Cu3(SO3)2(俄語:Сульфит меди(I,II))
ZnSO3
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb2SO3(俄語:Сульфит рубидия) RbHSO3
SrSO3
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh2(SO3)3(俄語:Сульфит родия(III))
Pd
Ag2SO3(英語:Silver sulfite)
CdSO3(俄語:Сульфит кадмия)
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs2SO3 CsHSO3
BaSO3
*
Hf
Ta
W
Re
OsSO3(俄語:Сульфит осмия(II))
Ir
Pt
Au
Hg2SO3 HgSO3
Tl
PbSO3
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
**
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Cn
Nh
Fl
Mc
Lv
Ts
Og
↓
*
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
**
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=亞硫酸鈣&oldid=45718500”
分類:
鈣化合物
亞硫酸鹽
隱藏分類:無附加數據頁的化學條目
參考資料
食品添加物/亞硫酸鹽食物變得更美麗| 生活用品毒害| 新聞話題| 元氣網
2014年9月23日 … 【聯合晚報╱陳麗婷】 認識食品添加物成分:亞硫酸鹽。 用途:防止食物因氧化而變色 。 常添加食物:乾燥金針、乾燥白木耳、紅棗、枸杞等。 健康疑慮: …
亞硫酸鹽- 台灣Word
亞硫酸鹽是一種含氧酸鹽,分子式為Na2SO3其酸根為亞硫酸根SO3 2-.其酸酐為 二氧化硫SO2.在地表水中通常不存在亞硫酸鹽。如果亞硫酸鹽排放到出水中來源於 …
認識「亞硫酸鹽」, 彰化縣衛生局
2015年2月25日 … 亞硫酸鹽為使用多年之合法食品添加物,具有殺菌功效及強還原力,可將食品的著色 物還原漂白,並可抑制氧化作用,防止酵素與非酵素褐變反應,而 …
sulfite – 亞硫酸鹽 – 國家教育研究院雙語詞彙
出處/學術領域, 英文詞彙, 中文詞彙. 學術名詞 畜牧學, sulfite, 亞硫酸鹽. 學術名詞 海事, sulfite, 亞硫酸鹽. 學術名詞 獸醫學, sulfite, 亞硫酸鹽. 學術名詞 礦物學名詞
亞硫酸鹽與二氧化硫 – SGS
亞硫酸鹽(Sulfites 或Sulfiting Agents) 為使用多年之合法食品添加物,不僅是非. 常 有效的酵素抑制劑、漂白劑、抗氧化劑、還原劑及防腐劑,且價格便宜。亞硫酸鹽.
淺談亞硫酸鹽 – 跟著鄭大師玩科學
2015年12月17日 … 這篇新聞中所提及的低亞硫酸鈉(連二亞硫酸鈉)分子式為Na2S2O4,這是一種強 還原劑,由於它比其他的亞硫酸鹽有更強的還原性,因此在亞硫酸鹽 …
亞硫酸| 臺北市立萬芳高中-高瞻計畫
2012年8月6日 … 一、基本介紹 亞硫酸是化學式為H2SO3的無機化合物,通常指二氧化硫的水溶液。 真正的亞硫酸分子只在氣態有發現,溶液中的尚未觀測到。其對應 …
亚硫酸_互动百科
亚硫酸是无色透明液体,具有二氧化硫的窒息气味,易分解;溶于水;相对密度(水=1) 1.03;相对密度(空气=1)2.8;稳定性:稳定;危险标记:20(酸性腐蚀品);主要用途:用作 …
亞硫酸- 維基百科,自由的百科全書 – Wikipedia
亞硫酸是化學式為「H2SO3」的無機化合物,實際上是二氧化硫的水溶液。真正的亞 硫酸分子只在氣態有發現,溶液中的尚未觀測到。 其對應的正鹽為亞硫酸鹽,酸式鹽 …
亚硫酸_百度百科
二氧化硫溶于水所形成的二氧化硫水合物SO₂·хH₂O被称作亚硫酸。溶液中不存在 亚硫酸分子H₂SO₃。亚硫酸是二元中强酸(H2SO3 = H + + HSO3 -),但是亚硫酸 …
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CaCaSOofSO亞硫酸
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