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16721-80-5 / 硫氢化钠的主要应用

背景及概述[1-2]

硫氢化钠在染料工业用于合成有机中间体和制备硫化染料的助剂,在制革工业用于生皮的脱毛及鞣革,在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫,在采矿工业大量用于铜矿选矿,在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等,是制造硫化铵及农药乙硫醇半成品的原料,还用于废水处理等。硫氢化钠的生产工艺比较成熟,但随着多种经济形式的发展和竞争日益激烈,要求尽可能降低投入而生产出高质量、更多的产品。目前硫氢化钠的制备方法是烧碱吸收法,其要求原料气体为较纯净的硫化氢气体,主要是利用生产氯化钡或硝酸钡的尾气和氢氧化钠溶液反应制得硫氢化钠。烧碱法生产硫氢化钠要求原料气体中不含二氧化碳,如果原料气体中含有二氧化碳,在生产过程中就会有碳酸钠生成:NaOH+CO2→Na2CO3+H2O,碳酸钠的生成不但降低烧碱的收率,也影响硫氢化钠的质量,影响用户的使用,二氧化碳含量大于10%,在生产中也会堵塞设备和管道,使生产不能正常进行。

应用[3-8]

硫氢化钠是进行巯基化反应的重要原料,在有机合成和工业化生产中的应用相当广泛。例如,染料工业用于合成有机中间体和制备硫化染料的助剂。制革工业用于生皮的脱毛及鞣革,还用于废水处理;化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫。是制造硫化铵及农药乙硫醇半成品的原料。采矿工业大量用于铜矿选矿。人造纤维生产中用于亚硫酸染色等方面。

1)用硫氢化钠还原生产2-氨基-4-乙酰氨基苯烷基醚的方法,它是在质量是反应物3~5倍的水中加入2-硝基-4-乙酰氨基苯烷基醚,加冰醋酸,用液碱调节物料至pH=5~6;升温到90~105℃,滴加10~25%硫氢化钠溶液,滴加毕,在该温度下保温反应1小时;缓慢冷却使产品结晶析出,过滤出结晶,冷水洗涤结晶至滤液pH=7,即得2-氨基-4-乙酰氨基苯烷基醚,洗水套用到下批还原使用。本发明的优点在于:(1)反应收率高,收率在90%以上;(2)反应速度快,使产品不易氧化,产品色泽好质量高;(3)无需复杂的后处理,设备和操作简单;(4)废水少,易处理,是个低排放的清洁工艺;(5)使石化等行业回收治理硫化氢废气而得到硫氢化钠溶液实现了资源化利用,且成本低廉。

2)硫氢化钠缓解CdSe/ZnS量子点生物毒性,采用硫氢化钠缓解CdSe/ZnS量子点对植物、动物或微生物的生物毒性。本发明的方法具有简单、可行、方便、所需试剂单一易获取等优点,其采用的硫氢化钠能够与由CdSe/ZnS量子点释放出来的重金属离子发生硫化作用,减少了重金属离子的释放,从而减少了由量子点引起的生物毒性;同时,硫氢化钠能在水溶液中电离出硫氢根离子,通过水解产生硫化氢,提高生物体的细胞活性,可缓解环境中的不利因素对生物体产生的氧化胁迫,因而,本发明采用硫氢化钠能够缓解CdSe/ZnS量子点对植物、动物或微生物的生物毒性,可广泛用于生物医学方面的应用中。

3)用硫氢化钠常压制备聚芳硫醚的方法,用硫氢化钠和碱及多卤代芳香化合物在极性非质子溶剂中常压反应。采用多组分复合催化剂或反应助剂(主要成分为LiCl等),硫氢化钠:卤代芳香化合物(摩尔)=1∶(0.5~2),硫氢化钠∶催化剂(mol)=1∶(0.03~1),硫氢化钠∶碱=1∶(0.9~1.6)。反应为140℃~350℃,2~12小时。聚芳硫醚收率高达90%以上,重均分子量为了56,000,产品白色,热稳定性高,力学性能好。

4)用硫氢化钠还原制备2,2’-二氨基乙二醇二苯醚的方法,向高压釜中加入1,2-二(2-硝基苯氧基)乙烷、水、硫氢化钠水溶液,通氮气置换,升温,控制反应压力为0-0.5Mpa、反应温度为100-140℃,保温2-6h,反应结束;反应完毕后,进行排压、降温,在30-35℃进行过滤,得到粗品。粗品以水为溶剂,经过酸溶、碱反调精制,烘干得合格产品。使用水作为溶剂,不使用醇类等有机溶剂,反应收率大于90%,产品纯度大于99.5%,还原产生的废水中只有硫氢化钠及硫代硫酸钠,通过氧化使硫氢化钠变为硫代硫酸钠,回收硫代硫酸钠,蒸出水进行套用,是一种绿色工艺;设备要求较低,投资较少。

5)硫氢化钠促进重金属胁迫下小麦种子萌发的新用途,就是硫氢化钠作为小麦种子在受Al3+、Cd2+、Cr3+、Cr6+、Pb2+、Hg2+等重金属污染土壤中萌发促芽剂的应用。本发明能够有效提高重金属胁迫下小麦种子的发芽势,诱导种子快速、整齐的萌发。研究表明采用本硫化氢供体硫氢化钠预处理小麦种子能显著诱导种子中淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等水解酶的活性表达,促进贮藏物质的氧化分解,缓解种子内部重金属胁迫引起的氧化损伤,维持种子与幼苗内较低的膜脂过氧化水平,从而有利于胚芽和胚根的正常生长。本发明解决了恢复重金属污染区域小麦生产中的关键问题,而且操作简单,所需试剂单一容易获得。

制备[1]

硫氢化钠是用液碱吸收硫化氢制成的。反应式如下:

硫氢化钠的主要应用

硫氢化钠的吸收过程是在负压下进行的,反应实质上分两步进行,首先是氢氧化钠吸收硫化氢生成硫化钠:

硫氢化钠的主要应用

当硫化钠吸收饱和后,继续吸收硫化氢生成硫氢化钠:

硫氢化钠的主要应用

烧碱吸收硫化氢是在气液相中进行的,一分子H2S与一分子烧碱反应,反应速度快,当硫化钠接近饱和时,因有结晶形成,而使反应呈粘稠状,流动性大大减小由于反应热使溶液温度升高,此时,反应速度大大减慢,硫化钠吸收硫化氢的速度也较前段慢,至硫氢化钠接近饱和时,反应速度更慢,往往H2S气体不能完全吸收。

主要参考资料

[1] 硫氢化钠生产工艺改进

[2] CN200710054792.0一种制备硫氢化钠的方法

[3] CN201210120561.6一种用硫氢化钠还原生产2-氨基-4-乙酰氨基苯烷基醚的方法

[4] CN201010141797.9一种无水硫氢化钠的工业化生产方法

[5] CN201710702782.7硫氢化钠缓解CdSe/ZnS量子点生物毒性的方法

[6] CN95111494.8用硫氢化钠常压制备聚芳硫醚的方法

[7] CN201610257638.2一种用硫氢化钠还原制备2,2′-二氨基乙二醇二苯醚的方法

[8] CN200810195487.8一种硫氢化钠促进重金属胁迫下小麦种子萌发的新用途