亞硫酸鈉，分子式為H?SO?，分子量126.04，無水品為無色至白色六方晶系結(jié)晶或粉末，相對密度(d415)2.633，溶于水(13.9%，0℃)，微溶于乙醇，溶于甘油，1%水溶液的pH值為8.3~9.4。亞硫酸鈉有強(qiáng)還原性，在空氣中易被氧化生成硫酸鈉。其溶液對石芯和酚酞呈堿性，與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫(SO?)氣體。亞硫酸鈉生產(chǎn)工藝流程雖有多種，但其基本工序大同小異，均含有(SO?)吸收、亞硫酸氫鈉中和無水亞硫酸鈉結(jié)晶的制備等工序。亞硫酸鈉屬于無機(jī)鹽工業(yè)中較成熟的無機(jī)化工產(chǎn)品，在眾多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

一、亞硫酸鈉的生產(chǎn)工藝

1、以硫?yàn)樵系膩喠蛩徕c傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

亞硫酸鈉傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是以單質(zhì)硫?yàn)樵袭a(chǎn)生SO?，SO?再與純堿(Na2CO3) 和燒堿(NaOH) 反應(yīng)生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，然后經(jīng)中和、濃縮干燥而制得成品。生產(chǎn)過程所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下：
S+O?=SO?
3SO?+2Na?CO3+H?O=Na?SO3+2NaHSO3+2CO?
NaHSO3+NaOH=Na?SO3+H?O

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的亞硫酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量較好，技術(shù)成熟，原料不受限制，但所需原料硫和純堿的價格較高，生產(chǎn)成本較高，且有大量廢氣(CO2)產(chǎn)生。
我國天然堿資源豐富，而以含有鹽、硝及水不溶物等雜質(zhì)的天然堿(日曬堿)為原料，將硫磺粉燃燒產(chǎn)生SO?，采用碳酸鈉-碳酸氫鈉吸收SO?法直接制取工業(yè)無水亞硫酸鈉，產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且具有原料成本低，工藝先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)，為天然堿的綜合利用及深加工開辟了一條新途徑。
李春萍等研究利用天然芒硝、石灰和SO?反應(yīng)制取亞硫酸鈉。此法與純堿制取亞硫酸鈉比較，由于原料路線不同，單位成本大大降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，為亞硫酸鈉的原料來源開拓了新領(lǐng)域。
陸海芬利用地下鹵水、廢硫和碳酸氫銨3種原料生產(chǎn)亞硫酸鈉。廢硫主要來源于以煤為原料的化肥廠、發(fā)電廠和焦化廠等企業(yè)的回收廢料。鹵水和碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸氫鈉，再利用碳酸氫鈉堿液吸收由廢硫磺燃燒所產(chǎn)生的SO?，獲得亞硫酸鈉，同時副產(chǎn)氯銨。雖然該工藝原料成本有所降低，但工藝路線較復(fù)雜，設(shè)備較多，占用場地較大，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

2、以含SO?工業(yè)尾氣為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉的工藝

大型火電廠、有色金屬冶煉廠和工業(yè)鍋爐等都產(chǎn)生大量含SO?的工業(yè)尾氣。這些工業(yè)尾氣中SO?的含量最低可至幾百ppm， 最高可達(dá)10%(體積分率) ， 而SO?含量大于1.5%的工業(yè)尾氣可生產(chǎn)工業(yè)硫酸。但就目前的技術(shù)及裝備水平來看，一方面硫酸生產(chǎn)對煙氣中的SO?含量和排放規(guī)模有一定的要求，另一方面產(chǎn)品硫酸受到貯存、運(yùn)輸及市場等因素的制約，而如何進(jìn)一步利用含SO?工業(yè)尾氣煙氣開發(fā)新產(chǎn)品，對于治理環(huán)境、減少硫資源流失具有重要意義。利用冶煉生產(chǎn)產(chǎn)生的SO?煙氣，采用液堿法生產(chǎn)工藝建立了一套年產(chǎn)2萬t的亞硫酸鈉生產(chǎn)線，技術(shù)水平先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。用SO?工業(yè)尾氣生產(chǎn)亞硫酸鈉，不僅可解決含SO?工業(yè)尾氣對環(huán)境的污染，還可降低亞硫酸鈉生產(chǎn)成本。

3、其他亞硫酸鈉生產(chǎn)方法

利用氫氧化鈉溶液吸收糖精鈉生產(chǎn)過程中逸出的SO?，生成亞硫酸鈉，吸收液經(jīng)除鐵、沉降、脫色、過濾、濃縮、離心分離、烘干等工序，得到無水亞硫酸鈉，含量可達(dá)96%以上。
以焦亞硫酸鈉為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉，將焦亞硫酸鈉與水作用水解生成NaHSO3，再用氫氧化鈉固體中和， 脫水干燥制得產(chǎn)品。該方法不但縮短了工藝流程，減少所用設(shè)備量，而且在生產(chǎn)過程中大大減少了“三廢”的產(chǎn)生。以該方法生產(chǎn)的亞硫酸鈉產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都能達(dá)到并且超過國家標(biāo)準(zhǔn)中的優(yōu)等品要求。

二、亞硫酸鈉的應(yīng)用

1、亞硫酸鈉在造紙行業(yè)的應(yīng)用

造紙行業(yè)是消耗亞硫酸鈉產(chǎn)品最多的行業(yè)。用亞硫酸鈉蒸煮液在一定溫度壓力下對植物纖維原料進(jìn)行蒸煮是造紙行業(yè)的重要制漿方法之一，特別適合非木材料制槳。該制漿法的優(yōu)點(diǎn)是本色漿顏色淺，漂白劑及其他化學(xué)藥品消耗少，廢液可回收生產(chǎn)多種副產(chǎn)品。亞硫酸鈉用于堿法麥草蒸煮中，制漿得率明顯提高，漿料的泡沫少，濾水性好，易洗滌，節(jié)約用水，降低電耗。漿料打漿度降低，纖維強(qiáng)度好，易抄紙。漿料的顏色淺，易漂白，減少氯氣用量。20%(質(zhì)量)亞硫酸鈉在160℃時對甘蔗渣有非常好的脫木素效果和分離纖維的能力，30min以后脫木素率達(dá)到48%以上。
隨著造紙工業(yè)的不斷發(fā)展，二次纖維再生利用受到造紙工業(yè)的高度重視，不僅可節(jié)約造紙成本，而且可節(jié)約森林資源，降低能量消耗，有利于環(huán)境保護(hù)。亞硫酸鈉是一種性能良好的脫墨助劑，在脫墨中起的作用是防止紙漿返黃，而弱堿性條件下進(jìn)行亞硫酸鈉脫墨對于油墨的脫除更有利。在沒有表面活性劑的情況下，在10%漿濃下碎解，添加2%亞硫酸鈉有明顯的效果。對舊報紙采用中性亞硫酸鈉進(jìn)行脫墨，亞硫酸鈉用量為3%~4%，可獲得良好的脫墨效果，可以降低廢水污染負(fù)荷，有利于廢水的后期處理。

2、亞硫酸鈉在水處理行業(yè)的應(yīng)用

為防止水中溶解氧對鍋爐的腐蝕，大多數(shù)鍋爐進(jìn)水需要進(jìn)行脫氧處理。亞硫酸鈉是最早使用的一種脫除水中溶解氧的化學(xué)除氧劑，因具有物美價廉、來源方便、無毒、與氧反應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。亞硫酸鈉與穩(wěn)劑、催化劑復(fù)配，可提高亞硫酸鈉的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行費(fèi)用。
亞硫酸鈉還原處理法是當(dāng)前含鉻廢水處理工藝中最為環(huán)保節(jié)能的方法之一，既可以保證出水水質(zhì)能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，又能夠回收利用氫氧化鉻，設(shè)備和操作也較為簡單，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，節(jié)約占地面積。

3、亞硫酸鈉在化工行業(yè)的應(yīng)用

亞硫酸鈉作為原料或助劑，在化工行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。亞硫酸鈉與硫磺沸騰反應(yīng)，是生產(chǎn)硫代硫酸鈉的主要方法之一。在氫氧化鈉脫除淡鹽水生產(chǎn)過程中，在堿性條件下加人Na2SO3，能除去殘余的游離氯。亞硫酸鈉法是國際上公認(rèn)的TNT工業(yè)化成熟可靠的精制方法之一。亞硫酸鈉作為磺化劑廣泛用于精細(xì)化學(xué)品的合成。4-甲基苯亞磺酸鈉是合成新型除草劑甲基磺草酮的重要中間體，它是以4-甲基苯磺酰氯為原料經(jīng)亞硫酸鈉還原得到。氟碳表面活性劑是迄今表面活性最高的一種表面活性劑，以八氟戊醇、順丁烯二酸酐和亞硫酸鈉為原料，經(jīng)過酯化、磺化步驟可制得氟碳烷基琥珀酸酯磺酸鹽表面活性劑。亞硫酸鈉與其他緩蝕劑復(fù)配，可大大提高緩蝕效果。

4、亞硫酸鈉在食品行業(yè)的應(yīng)用

亞硫酸鈉是國家允許使用、用途廣泛的食品添加劑，可用作食品加工的漂白劑、防腐劑、疏松劑、抗氧化劑、護(hù)色劑及保鮮劑。亞硫酸鈉是一種多酚氧化酶（PPO）活性抑制劑，可有效保護(hù)水果和蔬菜的褐變，提高它們的附加值。
菜花是我國的重要蔬菜之一，但其在貯存期易發(fā)生褐變，降低食用價值，采用0.15%抗壞血酸、0.35%檸檬酸、0.5%亞硫酸鈉、0.35%焦亞硫酸鈉復(fù)合水溶液處理菜花，具有良好的防褐變效果，貯期菜花質(zhì)地不變軟。采用400mg/kg濃度的葡萄糖酸鋅溶液、200mg/kg濃度的Na2SO3溶液漂燙， 0.4%的CaCl2溶液硬化處理，殺菌后的蕨菜軟罐頭在室溫下其色澤、口感、風(fēng)味6個月保持不變。
以紅富士蘋果為原料，在亞硫酸鈉濃度為0.3%、熏硫時間為80min、干燥溫度為75℃、干燥時間為2.5h的條件下，可以得到色澤金黃均勻、酸甜適口、具有蘋果清香的金黃色蘋果干成品。
食品工業(yè)中應(yīng)用亞硫酸鈉的歷史悠久，隨著研究的逐步深入，亞硫酸鈉的毒性日益受到關(guān)注。我國國家標(biāo)準(zhǔn)對亞硫酸鈉的使用范圍、最大使用量及殘留量均有明確規(guī)定。

5、亞硫酸鈉在冶金工業(yè)的應(yīng)用

亞硫酸鈉作為抑制劑廣泛用于選礦。羅朝艷等研究了無氰藥劑或者組合藥劑對脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦可浮性的影響，硫酸鋅+亞硫酸鈉(摩爾比1：1)是鐵閃鋅礦的高效抑制劑，能夠使鉛鋅礦物得到成功、有效地分離，并獲得理想的鉛精礦指標(biāo)，而且可以減少污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。銅鉛混合精礦使用重鉻酸鉀與亞硫酸鈉組合作抑制劑，可得到銅精礦品位24.99%，含鉛5.48%，以及鉛精礦品位34.34%，含銅6.56%，銅、鉛可以分離，為解決銅、鉛分離的選礦難題指出了一個新的研究方向。

6、亞硫酸鈉在印染工業(yè)的應(yīng)用

亞硫酸鈉在印染工業(yè)作為脫氧劑和漂白劑，用于各種棉織物的煮煉，可防止棉布纖維在高溫帶堿情況下局部氧化而影響纖維強(qiáng)度，并提高煮煉物的白度；能使木質(zhì)素形成易溶于堿的衍生物而被去除，能使蛋白質(zhì)和果膠等雜質(zhì)分解而溶于堿液中，對含雜質(zhì)較多的低級棉去雜效果尤為突出。

7、亞硫酸鈉在制革工業(yè)的應(yīng)用

亞硫酸鈉是制革工業(yè)的一種重要助劑，用于皮革處理，能使皮革柔軟、豐滿、堅韌，具有防水、抗折、耐磨等性能。同時，其還可用于皮革加脂劑的制造。

8、亞硫酸鈉在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

可用于原料藥的合成，以乙醇胺、硫酸、亞硫酸鈉為主要原料，經(jīng)酷化和磺化2步反應(yīng)，再用鹽酸和醇萃取分離可制得牛磺酸。

9、其他：亞硫酸鈉是感光工業(yè)不可缺少的顯影劑和定影劑；用作普通分析試劑和光敏電阻材料。

結(jié)語：亞硫酸鈉有多種生產(chǎn)工藝流程，只是主要原料SO?來源有所區(qū)別。利用含SO?工業(yè)尾氣為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉，可降低亞硫酸鈉生產(chǎn)成本，解決含SO2工業(yè)尾氣對環(huán)境污染的問題。隨著我國工業(yè)的發(fā)展，亞硫酸鈉新的用途不斷被開發(fā)，市場對亞硫酸鈉的需求將會逐年上升，亞硫酸鈉具有廣闊的市場前景。