简介
组成
亚硫酸盐是
一种含氧酸盐,分子式为Na2SO3其酸根为亚硫酸根SO3
2-。其酸酐为二氧化硫SO2,在地表水中通常不存在亚硫酸盐。如果亚硫酸盐排放到出水中来源于市政污水,那幺它就很容易氧化成硫酸盐。亚硫酸和亚硫酸盐中,硫的氧化
数为+1,所以亚硫酸和亚硫酸盐既
有氧化性,
又有还原性,但它们的还原性是主要的。亚硫酸盐比亚硫酸具有更强的还原性。
硷金属的亚硫酸盐易溶于水,由于
水解,溶液显硷性,其他金属的正盐均微溶于水,而所有的酸式亚硫酸盐都易溶于水。亚硫酸盐受热容易
分解。如:4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐遇到强酸即分解,
放出SO2,这也是实验室製取
少量SO2的一种
方法。
亚硫酸盐
有很多实际
用途,例亚硫酸氢钙大量
用于造纸工业,即用它溶解木质製造纸浆,亚硫酸钠和亚硫酸氢钠大量用于
染料工业,也用作漂白织物时的去氯剂。另外,农业上使用亚硫酸氢钠作为
抑制剂,促使水稻、小麦、油菜、棉花等农作物增产,这
是由于NaHSO3能抑制
植物的光
呼吸,从而
提高净光合所致。
检测方法
CHEMetrics
测量亚硫酸盐时採用滴定碘法,
在这种方法中用酸溶液中的碘化物-碘酸盐滴定剂来滴定亚硫酸盐,用澱粉作
指示剂。
亚硫酸盐一直被用作
食品清洁和
保存。亚硫酸盐作为一种抗氧化剂和
抗菌剂,广泛地套
用在酒类
行业中。但是亚硫酸盐能
引起过敏反应并
导致气喘。所以,FDA和酒类,菸草,轻武器
管理局都
规定食品和饮料中的亚硫酸盐的浓度如果高于10ppm,那幺
一定要在商标上进行
标注。CHEMetrics测量方法以Ripper法为
基础,这种方法在酒类行业已经套
用了许多年,已经成为了
快速分析亚硫酸盐的标準方法。用碘化物-碘酸盐滴定剂来滴定亚硫酸盐,用澱粉作等当点指示剂。用磷酸来
调节样品中的pH值,用能直接
读数的滴定池来定量结果。
游离亚硫酸盐的测量结果用ppm SO2表示。CHEMetrics的测量
工具能用于白酒和红酒工业。测量方法能受到以下干扰:
葡萄孢属,丹宁酸
颜料,抗坏血酸维生素C等。
测定方法
亚硫酸盐测试
中和滴定法
亚硫酸盐在
酸性条件下
加热,蒸出二氧化硫,然后用双氧水溶液吸收并氧化成硫酸,
再用标準硷滴定。 此法主
要用于二氧化硫含量在0.1g/kg以上的食品。
使用危害
使用
亚硫酸盐是一类很早即在世界範围内广泛使用的食品
添加剂,可作为食品漂白剂,防腐剂;可抑制非酶褐变和酶促褐变,防止食品褐变,使
水果不至黑变,
还能防止鲜虾生成黑斑;在酸性介质中,还是十分有效的抗菌剂。
对于
人体在人
体内,亚硫酸离子本来就是含硫胺基酸代谢
过程中的产物,因而,机体
记忆体在
能使其氧化的亚硫酸氧化酶,亚硫酸氧化酶在
肝脏中
最多,其他各种
器官,例如心和肺中
也有分布,在
细胞线粒体中也存在,是人体必不可少的一种酶。亚硫酸氧化酶
不受体外摄入体内的亚硫酸的诱导,这种酶必须
含有活性钼,进入机体的亚硫酸盐,经亚硫酸氧化酶催化,与氧结合生成
无毒害的SO4
2-。亚硫酸盐
包括 Na2SO3,K2SO3,NaHSO3,CaSO3,KHSO3,Na2S2O3,Na2S2O5,KHS2O5等,每种亚硫酸盐的ADI值(以SO2计)均为0~0.7mg/kg·bw。另外,
硫磺也可作为漂白剂,但只限于熏蒸。实际上,糖浆二次硫熏是製糖工业中的
传统工艺,是
质量控制的必要控制工艺。按
国家标準规定,亚硫酸盐(硫磺)在
白糖中的残留量(以SO2计)不得
超过0.05g/kg。
危害
实验表明,用含NaHSO3 0.1%的
饲料餵养大白鼠2年,大白鼠
发育受到抑制;用含Na2SO3 0.1%的饲料餵养大白鼠2年,大白鼠出现
神经炎,骨髓萎缩等病症。
人一天摄入1g亚硫酸盐时不会明显危害,摄入4~6g可造成胃肠
障碍,引起剧烈腹泻。
慢性中毒,可引起头疼,
肾脏障碍,红血球和血红
蛋白减少等
症状。另外,由于硫磺中含有铅,砷,铊等,熏蒸时这些
有毒物质可进入
食物中。下表为
几种亚硫酸盐的半数
致死量(LD50)或致死量(LD)。
亚硫酸盐进入机体之后极易
通过一
电子氧化作用形成三氧化硫阴离子
自由基(SO3
-),SO3-可与O2迅速反应生成超氧阴离子自由基O2-。最近的研究表明,亚硫酸盐可对
染色体及DNA造成损伤。亚硫酸氢钠和亚硫酸钠(1:3)
生物试液可诱发
中国仓鼠肺
纤维细胞(CHL)染色体畸变(CA)
频率显着增高,且呈明确的剂量-
效应关係。在低浓度下主要诱发染色
单体型畸变,在高浓度下既可引起染色单
体型畸变,又可引起染色体型畸变。研究还
发现,处理细胞
时间愈长,引起细胞
遗传损伤
所需的最低浓度就越低。用其处理CHL细胞24h时,在5mmol/L浓度下才能诱发CA显着增;若处理48h,1mmol/L浓度
即可诱发CA显着
增加。
同时,当对小鼠进行亚硫酸氢钠和亚硫酸钠(1:3)生物试液腹腔
注射之后,发现其
海马神经元细胞DNA受到了损伤。当其浓度为 1.000g/kg·bw时,
雄性小鼠
受损伤的细胞
达到了99.33%,细胞DNA迁移
长度高达29.13μm,而
雌性小鼠海马神经元细胞DNA受损程度达到了95.33%,细胞DNA迁移长度也达到了20.94μm。即使
是在较低浓度下(0.125g/kg·bw),细胞DNA迁移长度也显着增加。
另外,研究指出:亚硫酸氢钠能够引起人血淋巴细胞姊妹染色单体
互换(SCE)和微核(MN)率的增加,可使淋巴细胞有丝分裂
周期延迟及细胞分裂
指数下降,且这些作用有显着的剂量-效应关係。
这些遗传学效应的
机制尚不清楚,有待进
一步研究,但人们对亚硫酸盐(SO3)的危害已
有了新的
认识。