1. Tính chất hóa – lý của Na₂SO₃ (natri sulfite)
-
Công thức phân tử: Na₂SO₃
-
Phân tử khối: 126,04 g/mol
-
Hình thái: tinh thể trắng, dạng bột hoặc hạt; dễ hút ẩm; có thể tồn tại dạng ngậm nước Na₂SO₃·7H₂O.
-
Độ tan: rất tan trong nước (27 g/100 g H₂O ở 25 °C).
-
Dung dịch: có tính kiềm nhẹ (pH ≈ 9–10), dễ bị oxy hóa trong không khí → chuyển thành Na₂SO₄.
-
Nhiệt độ phân hủy: khi nung > 500 °C → Na₂SO₄ + Na₂S.
-
Tính khử: mạnh trong dung dịch acid; bị proton hóa thành H₂SO₃, không bền → phân hủy:
H2SO3→SO2↑+H2O
2. Các phương pháp điều chế Na₂SO₃ trong công nghiệp
(1) Hấp thụ SO₂ vào dung dịch NaOH hoặc Na₂CO₃
-
Phương trình:
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2↑ -
Phổ biến nhất vì dễ kiểm soát, tinh khiết cao.
-
Ứng dụng rộng rãi trong tách Au, thực phẩm, dược phẩm.
(2) Khử Na₂SO₄ bằng carbon (than)
-
Phương trình:
Na2SO4+2C→Na2S+2CO2
Na2S+SO2→Na2SO3+S -
Cho sản phẩm có lẫn Na₂S → dễ sinh tạp sulfide.
-
Thường chỉ dùng trong công nghiệp giấy (quy trình kraft), ít dùng trong luyện Au.
(3) Từ NaHSO₃ (natri bisulfit)
-
Phương trình:
2NaHSO3→Na2SO3+H2O+SO2↑ -
Cho sản phẩm có thể chứa NaHSO₃ dư → dung dịch có tính acid hơn.
-
Dùng trong xử lý nước, tẩy màu, không tối ưu cho khử Au.
3. Phân tích sự khác biệt trong quá trình kết tủa Au³⁺ (môi trường pH ~1)
Phản ứng cơ bản:
2Au3++3SO32−+3H2O→2Au↓+3SO42−+6H+
-
Na₂SO₃ từ NaOH/Na₂CO₃ + SO₂ (tinh khiết):
-
Kết tủa Au³⁺ nhanh, Au thu được mịn, sáng, ít tạp chất.
-
Hạn chế sinh khí độc, kiểm soát dễ.
-
Là lựa chọn tối ưu cho ngành tách Au.
-
-
Na₂SO₃ từ NaHSO₃:
-
Có tính acid nhẹ, trong môi trường pH 1 dễ thoát khí SO₂.
-
Quá trình khử Au³⁺ chậm hơn, sinh nhiều bọt khí.
-
Kết tủa Au xốp, màu sẫm.
-
-
Na₂SO₃ từ Na₂SO₄ + C (lẫn Na₂S):
-
Trong môi trường acid, Na₂S tạo H₂S → phản ứng với Au³⁺ tạo Au₂S hoặc Au₂S₃ màu đen.
-
Gây nhiễm bẩn sản phẩm Au, hiệu suất giảm.
-
Không phù hợp cho khử Au³⁺ trong dung dịch tinh khiết.
-
4. Ứng dụng của Na₂SO₃ (tùy phương pháp điều chế)
-
Loại tinh khiết cao (từ NaOH/Na₂CO₃):
-
Tách Au³⁺, Ag⁺, Pt⁴⁺ bằng phương pháp khử.
-
Chất chống oxy hóa trong thực phẩm (E221).
-
Dược phẩm: chống oxy hóa, bảo quản dung dịch tiêm.
-
Nhiếp ảnh: chất bảo quản dung dịch tráng phim.
-
Xử lý nước: khử Cl₂ dư, O₂ hòa tan.
-
-
Loại từ NaHSO₃:
-
Chủ yếu dùng trong tẩy màu, xử lý nước thải chứa Cr⁶⁺, As⁵⁺.
-
-
Loại từ Na₂SO₄ + C (có tạp sulfide):
-
Chủ yếu dùng trong công nghiệp giấy, dệt nhuộm, không dùng trong tách kim loại quý.
-
5. Cách phân biệt bằng mắt và cảm quan
-
Na₂SO₃ tinh khiết (NaOH/Na₂CO₃ + SO₂):
-
Bột trắng, ít ngả màu.
-
Dung dịch trong, gần như không mùi (chỉ hơi SO₂ rất nhẹ).
-
-
Na₂SO₃ từ NaHSO₃:
-
Tinh thể trắng ngà, dung dịch có mùi SO₂ khá nồng.
-
Kiểm tra pH dung dịch: hơi acid (pH ~5–6).
-
-
Na₂SO₃ từ Na₂SO₄ + C:
-
Thường hơi xám hoặc có ánh vàng.
-
Khi cho vào acid loãng, có mùi H₂S (trứng thối) → chứng tỏ có Na₂S.
-
Đây là đặc điểm dễ phân biệt nhất.
-
✅ Kết luận:
-
Trong tách Au³⁺ ở môi trường pH 1, chỉ nên dùng Na₂SO₃ tinh khiết từ SO₂ + NaOH/Na₂CO₃.
-
Các loại còn lại dễ tạo tạp chất (SO₂ dư, H₂S) làm vàng kết tủa không tinh khiết.
-
Bằng mắt và mũi: trắng sáng, ít mùi = tốt; ngà/xám, mùi SO₂ nồng hoặc H₂S = chất lượng thấp.