亚硫酸盐,是由亚硫酸根离子(SO32- )与其他金属离子(或铵根离子)组成的
化合物。
简介
组成
亚硫酸盐是一种含氧酸盐,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,,那么它就很容易氧化成硫酸盐。
化学性质
亚硫酸和亚硫酸盐中,硫的氧化数为+4,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。
碱金属的亚硫酸盐易溶于水,由于水解,溶液显碱性,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,这也是实验室制取少量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,即用它溶解木质制造纸浆,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。
使用危害
使用
亚硫酸盐是一类很早即在世界范围内广泛使用的
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氨基酸代谢过程中的产物,因而,机体内存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SO42-。
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,糖浆二次硫熏是制糖工业中的传统工艺,是质量控制的必要控制工艺。按国家标准规定,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%的饲料喂养大白鼠2年,大白鼠发育受到抑制;用含Na2SO3 0.1%的饲料喂养大白鼠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)频率显著增高,且呈明确的剂量-效应关系。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显著增;若处理48h,1mmol/L浓度即可诱发CA显著增加。
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迁移长度也显著增加。
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,且这些作用有显著的剂量-效应关系。
这些遗传学效应的机制尚不清楚,有待进一步研究,但人们对亚硫酸盐的危害已有了新的认识。