Тиосульфат аммония

Тиосульфа́т аммо́ния (гипосульфит аммония, аммоний серноватистокислый) — неорганическое соединение, соль аммония и тиосерной кислоты с формулой (NH₄)₂SO₃S, бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Применяется в фотографии как основной компонент быстрых фиксажей.

Тиосульфат аммония
Общие
Систематическое наименование	Тиосульфат аммония
Традиционные названия	Тиосернокислый аммоний
Хим. формула	(NH4)2SO3S
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	148,21 г/моль
Плотность	1,68 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 150 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	103,3100 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7783-18-8
PubChem	6096946
Рег. номер EINECS	231-982-0
SMILES	[O-]S([O-])(=O)=S.[NH4+].[NH4+]
InChI	InChI=1S/2H3N.H2O3S2/c;;1-5(2,3)4/h2*1H3;(H2,1,2,3,4) XYXNTHIYBIDHGM-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	147402
ChemSpider	4807475
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Медленная реакция суспензии серы с раствором гидрата аммония:

$\mathsf{4}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{S}\stackrel{}{\to }\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4(NH_{3}\cdot H_{2}O)+4S\ {\xrightarrow {}}\ (NH_{4})_{2}SO_{3}S+2NH_{4}HS+H_{2}O}}$ 

• Медленное окисление на воздухе гидросульфида аммония:

$\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}}{\overset{{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}}{\to }}\mathsf{S}\mathsf{,}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{n}}\mathsf{,}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}$${\mathsf {NH_{4}HS\ {\xrightarrow[{-NH_{3}}]{O_{2}}}\ S,(NH_{4})_{2}S_{n},(NH_{4})_{2}SO_{3}S}}$ 

• Слияние горячих растворов гидросульфида аммония и гидросульфита аммония:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{80}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{3}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2NH_{4}HS+4NH_{4}HSO_{3}\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ 3(NH_{4})_{2}SO_{3}S+3H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Тиосульфат аммония образует бесцветные кристаллы с запахом аммиака, хорошо растворимые в воде, слабо растворимые в ацетоне, не растворяются в этаноле.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании с образованием смеси продуктов:

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{150}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{,}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{,}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}$${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S\ {\xrightarrow {150^{o}C}}\ (NH_{4})_{2}SO_{4},NH_{3},H_{2}S}}$ 

• Медленно разлагается в разбавленных растворах:

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S\ {\xrightarrow {\tau }}\ (NH_{4})_{2}SO_{3}+S\downarrow }}$ 

• Разлагается концентрированными кислотами:

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2NH_{4}Cl+SO_{2}\uparrow +S\downarrow +H_{2}O}}$ 

• и горячими разбавленными кислотами:

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S+2HCl+H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2NH_{4}Cl+H_{2}SO_{4}+H_{2}S\uparrow }}$ 

• Реагирует с галогенами:

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S+4Cl_{2}+5H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2NH_{4}Cl+2H_{2}SO_{4}+8HCl}}$ 

Как и тиосульфат натрия, реагирует с галогенидами серебра, образуя растворимые комплексы, что позволяет осуществлять процесс фиксирования при обработке фотографических материалов. В отличие от тиосульфата натрия, который позволяет достигать концентрации 6 г. серебра на литр раствора, тиосульфат аммония позволяет почти удвоить это количество, снижая тем самым расход реактивов. Процесс фиксирования также происходит значительно быстрее (на 50 % для некоторых эмульсий), чем для фиксажей с тиосульфатом натрия.

Однако слишком длительная обработка в фиксажах приводит к растворению металлического серебра в областях низкой плотности и потере деталей на изображении. Эффект особенно сильно выражен на мелкозернистых эмульсиях и быстрых фиксажах на тиосульфате аммония (из-за их большей активности), что требует точного соблюдения температурно-временно́го регламента процесса обработки. Также, для уменьшения этого эффекта, быстрые фиксажи применяются в различных степенях разбавления для плёнок и для фотобумаг; при этом для фотобумаг, имеющих более мелкозернистую эмульсию, требуется применять примерно в два раза более сильное разбавление.

ПрименениеПравить

Используется как компонент фиксирующих растворов в фотографии вместо тиосульфата натрия для ускорения процесса фиксирования. Так как имеет плохую сохранность в кристаллической форме, то часто непосредственно перед применением для этой цели его готовят в растворе, смешивая тиосульфат натрия с хлоридом аммония.

ЛитератураПравить

• Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Eaton G. Photographic chemistry in black-and-white and color photograpy (неопр.). — second edition. — N. Y.: Morgan & Morgan, Inc., Publishers Hastings-on-Hudson, 1965.