Тиосульфат аммония

28.04.2023

Тиосульфат аммония (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.

Получение

• Медленная реакция суспензии серы с раствором гидрата аммония:

4 ( N H 3 ⋅ H 2 O ) + 4 S   →   ( N H 4 ) 2 S O 3 S + 2 N H 4 H S + H 2 O {displaystyle {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:

N H 4 H S   → − N H 3 O 2   S , ( N H 4 ) 2 S n , ( N H 4 ) 2 S O 3 S {displaystyle {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:

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

Физические свойства

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

Химические свойства

• Разлагается при нагревании с образованием смеси продуктов:

( N H 4 ) 2 S O 3 S   → 150 o C   ( N H 4 ) 2 S O 4 , N H 3 , H 2 S {displaystyle {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:

( N H 4 ) 2 S O 3 S   → τ   ( N H 4 ) 2 S O 3 + S ↓ {displaystyle {mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S {xrightarrow { au }} (NH_{4})_{2}SO_{3}+Sdownarrow }}}

• Разлагается концентрированными кислотами:

( N H 4 ) 2 S O 3 S + 2 H C l   →   2 N H 4 C l + S O 2 ↑ + S ↓ + H 2 O {displaystyle {mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S+2HCl {xrightarrow {}} 2NH_{4}Cl+SO_{2}uparrow +Sdownarrow +H_{2}O}}}

• и горячими разбавленными кислотами:

( N H 4 ) 2 S O 3 S + 2 H C l + H 2 O   → 100 o C   2 N H 4 C l + H 2 S O 4 + H 2 S ↑ {displaystyle {mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{3}S+2HCl+H_{2}O {xrightarrow {100^{o}C}} 2NH_{4}Cl+H_{2}SO_{4}+H_{2}Suparrow }}}

• Реагирует с галогенами:

( N H 4 ) 2 S O 3 S + 4 C l 2 + 5 H 2 O   →   2 N H 4 C l + 2 H 2 S O 4 + 8 H C l {displaystyle {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-временного 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.

Применение

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.