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焦亚硫酸钠的作用

发布日期:2018/11/19 14:59:59

背景 [1][2][3]

焦亚硫酸钠,英文名Sodium pyrosulfite,别名重硫氧,又名偏重亚硫酸钠,或称一缩二亚硫酸钠,水溶液呈酸性,溶于水后生成稳定的亚硫酸氨钠,受潮易分解,露置空气中易缓慢氧化并放出SO2;与烧碱或纯碱溶液反应时生成亚硫酸钠;与醛类可生成加成物。固体焦亚硫酸钠加热至I5022时则开始分解。焦亚硫酸钠对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响,其残留产物二氧化硫在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强,损害支气管和肺部,进而诱发各种呼吸道炎症。

同时,焦亚硫酸钠还是一种致癌物质。因此,严格控制农产品中二氧化硫的残留量,是治理餐桌污染、保障消费者健康权益的重要。焦亚硫酸钠产有工业级和食品级之分,其质量指标有所不同。

工业级焦亚硫酸钠用途广泛。医药工业用于生产氯仿、苯丙砜和苯甲醛的净化;橡胶工业用作凝固剂;印染工业用作棉布漂白后的脱氯剂、棉布煮炼助剂和印染的媒染剂;制革工业用于皮革处理,能使皮革柔软、丰满、坚韧,具有防水、抗折、耐磨等性能;化学工业用于生产羟基香草醛、盐酸羟胺等;感光工业用作显影剂等。

食品级焦亚硫酸钠可作为饼干和蛋糕等食品的漂白剂和膨松剂、蔬菜脱水的养分保持剂、贮存水果的保鲜剂、酿造和饮料的杀菌防腐剂等。焦亚硫酸钠暴露在潮湿空气中缓慢氧化成硫酸钠,同时伴有晶体的崩解。水溶液在空气中,尤其在加热条件下发生分解,热压灭菌时应充氮气。葡萄糖能降低水溶液稳定性。在酸性溶液中稳定有效。焦亚硫酸钠应存放在密闭容器中,避光、阴凉干燥处贮存。

药理作用[1]

焦亚硫酸钠作为抗氧剂广泛应用于口服、局部用制剂和注射剂中,也广泛应用于食品中。焦亚硫酸钠与其他亚硫酸盐一样具有一些严重可致死的不良反应,包括支气管痉挛和过敏。口服吸收后对胃有一定的刺激。

适应症[1]

在口服、注射和局部用制剂中作为抗氧剂,使用浓度 0.01%~1%。焦亚硫酸钠用作酸性药液的抗氧剂,在碱性药液中亚硫酸钠作用更好。焦亚硫酸钠也有一定的抗菌活性,在酸性条件下作用最强,在口服制剂中也可用作防腐剂。

药物相互作用[1]

焦亚硫酸钠与肾上腺素及其衍生物,生成无药理活性或药理活性很弱的磺酸衍生物;与氯霉素发生更复杂的配伍反应。用于滴眼剂在热压灭菌时,与醋酸苯汞产生配伍禁忌。与西林瓶上的橡皮塞起反应,因此,橡皮塞最好先用焦亚硫酸钠处理。

合成路线 [2]

以硫铁矿(主要成分FeS )为原料制取SO2气体,以碳酸钠配制的悬浮液在三级串联的反应釜内逆流接触反应,离心、干燥、包装制得焦亚钠产品。主要反应如下:

具体操作步骤如下:硫铁矿进入沸腾炉焙烧,经余热锅炉回收热量,双旋风除尘器、三级电除尘器除尘,热管锅炉回收余热,高效洗涤器、填料塔净化洗涤,两级电除雾器除雾,干燥塔干燥,SO2气体经SO2风机、冷却器、缓冲罐进入一级反应釜反应。一级反应釜出口气体依次进入二级反应釜、三级反应釜。三级反应釜尾气进入一级尾气洗涤塔,再进入二级尾气洗涤塔。

用碳酸钠洗液吸收残余的SO2气后,达标排放。碳酸钠碱液进人三级反应釜,反应料浆放料至二级反应釜,再放料至一级反应釜。反应到终点后,浆从一级反应釜底部进入离心机中固液分离,母液进入母液槽,用于配制碳酸钠碱液。甩干后的湿焦亚钠从离心机底部放出,送入气流干燥器,干燥后的焦亚钠进入成品贮斗包装入库。干燥气体去二级尾气洗涤塔,再经二级干燥塔,用烧碱洗液洗涤气体中微量的焦亚钠粉末及SO2后,达标排放。主要工艺流程见图。

质量标准[4]

其他用途[5][6]

该产品在香料,颜料及工业产品中作原料用,用于皮革用单宁的溶解剂 (和亚硫酸钠相同),洗像定影液的添加剂(防止海波分解),洗像显影液的稳定剂 (防止空气氧化) 等。 

在中国食品工业中,焦亚硫酸钠是一种广泛使用的食品添加剂,该物质发挥作用的关键是可以形成亚硫酸,亚硫酸是较强的还原剂,在被氧化时可将着色物质还原褪色,使食品保持鲜艳色泽,还可抑制食品中的氧化酶,防止食品变质;此外,由于其的还原作用,可阻断微生物的正常生理氧化过程,抑制微生物繁殖,从而起到防腐作用。因此,焦亚硫酸钠是农产品加工过程中常用的漂白剂和防腐剂。

检测方法[6]

焦亚硫酸钠的检测方法目前主要有盐酸副玖瑰苯胺法、蒸馏法、离子色谱法和碘量法。盐酸副玖瑰苯胺法需使用大量有毒试剂;蒸馏法检测过程复杂,所需时间长;离子色谱法对检测设备、检测人员技术要求较高,而且检测周期较长,检测费用高。以上3种检测方法现阶段不适合本站对农产品批发市场的快速检测,因此本站现使用二氧化硫现场快速检测试剂盒(碘量法)。

该速测盒是根据国家标准GB/T5009.34—2003((食品中亚硫酸盐的测定》研制而成,其原理是食品中的亚硫酸盐和二氧化硫可迅速与本试剂反应生成紫色产物,颜色越深,表示样品中二氧化硫或亚硫酸盐的含量越高,采用目视比色分析方法,与标准色阶比较,可以得出样品中亚硫酸盐的半定量结果。具有使用方便、可随身携带、即时现场检测、检测速度快(10~15 min)、样品和试剂用量少、无污染等优点,应用前景广阔。其检测步骤如下:

(1) 用天平称取1 g样品并尽可能剪成小碎片,放人样品杯中;用塑料刻度吸管加入l0 ml蒸馏水或纯净水,放置10 min以上,其问用吸管搅拌或振摇以加速提取,其上清液即为样品液。

(2) 在多孔比色管的孔中先滴加2滴检测液A,1滴检测液B,混匀;然后用3 mI吸管加0.5 mI样品液,搅拌或振摇混匀。放置2 min观察颜色变化,并与色卡对照。结果判断:2 min后观察孔中颜色的深浅,若样品液的颜色呈现明显的紫色或紫红色,对照色卡上的标示值就可知样品中二氧化硫的含量。

主要参考资料

[1] 新编兽药实用手册

[2] 牛宏顺, 刘治保, 黄顺兴, 等. 硫铁矿制焦亚硫酸钠生产技术[J]. 安徽化工, 2015, 41(3): 38-40.

[3] 孙轶, 吴青. 焦亚硫酸钠及其生产工艺[J]. 上海化工, 2001, 26(12): 16-18. [4] 皮革化学品手册

[5] 精细化工辞典

[6] 郑金武. 焦亚硫酸钠食品添加剂在农产品中的应用及检测[J]. 云南农业科技, 2011 (6): 59-60.