Kas yra Bisulfidas?

Sulfidai yra molekulės, turinčios vieną ar daugiau izoliuotų sieros atomų, kurių kiekvienas turi dviejų elektronų perteklių. Jie sudaro neigiamą sulfido dalį arba „anijoną“ – atitinkama teigiama dalis yra „katijonas“. Vienas paprastas pavyzdys yra kalio sulfidas, cheminė formulė K2S; du kalio atomai turi +1 krūvį, vienas sieros atomas -2 krūvį. Šiek tiek panašios molekulės, vadinamos kalio vandenilio sulfidu arba kalio bisulfidu, cheminė formulė KHS, savo anijono daliai yra dviejų atomų vienetas (HS)-1, kuriame yra tik vienas pridėtas elektronas. Pažymėtina, kad žodžiai bisulfidas ir disulfidas nėra sinonimai, kaip iliustruoja įprastas automobilių tepalas, molibdeno disulfidas, cheminė formulė MoS2, kurio struktūroje vandenilio nėra.

Kai kurie junginiai gali būti klaidingai identifikuoti kaip bisulfidai – tarp jų yra anglies disulfidas, CS2. Tie junginiai, savo struktūra panašesni į bisulfidą, bet ne bisulfidą, yra sieros turintys alkoholio analogai, vadinami tioliais arba merkaptanais; kartais jie naudojami kaip dirbtiniai gamtinių dujų kvapikliai, kad būtų išvengta atsitiktinio uždusimo. Tarp teisingai nustatytų bisulfidų komercinės svarbos yra natrio ir amonio bisulfidas. Kraftpopieriaus gamybos procese natrio bisulfidas naudojamas dideliais kiekiais. Kita vertus, amonio bisulfidas yra pagrindinis korozijos žalos šaltinis, ypač naftos pramonės desulfuravimo hidrovalytuvuose.

Priešdėlis “bi-” datuojamas daugiau nei prieš šimtmetį ir rodo, kad “diprotinės” rūgšties protonai yra tik vienas iš dviejų – vandenilio jonų. Pavyzdžiui, sieros rūgštis (H2SO4) turi du protonus arba vandenilio atomus, kuriuos galima pakeisti. Jei ne vienas, o abu pakeičiami, pavyzdžiui, natrio hidroksidu, gaunamas sulfatas, Na2SO4. Tačiau sumažinus natrio hidroksido kiekį, pakeičiamas tik vienas vandenilio atomas ir susidaro natrio bisulfatas, NaHSO4. Pastaruoju atveju, nors produktas yra druska, kadangi lieka vienas vandenilio atomas, jis taip pat yra rūgštis – natrio bisulfatas yra rūgšties druska.

Vandenilio sulfido dujos, H2S, elgiasi panašiai. Nors ir silpna, ji taip pat yra diprotinė rūgštis, kuri ištirpusi vandenyje jonizuojasi dviem etapais. Pirmajame etape susidaro hidrosulfido jonai: H2O + H2S → (H3O)+1 + (HS)-1. Antras žingsnis yra tolesnis suskirstymas, H2O + (HS)-1 → (H3O)+1 + S-2. Jei pageidaujama, gali būti pagaminti du produktai – dalinai neutralizuojant gaunamas bisulfidas: NaOH + H2S → NaHS + H2O, o visiškai neutralizuojant gaunamas sulfidas: 2 NaOH + H2S → 2 NaS + 2 H2O.

Papildomos, gerai žinomos diprotinės rūgštys yra anglies ir vyno rūgštys – atitinkamai H2CO3 ir H2(C4H4O6). Juos galima iš dalies arba visiškai neutralizuoti, kad susidarytų natrio bikarbonatas arba natrio karbonatas; arba vyno rūgšties atveju – natrio bitartratas arba natrio tartratas. Jei pageidaujama, neutralizavimas gali būti atliekamas etapais. Naudojant kitokią bazę antrajame žingsnyje gaunama „dviguba druska“, vienas žymus pavyzdys yra įprastas maisto priedas, istoriškai žinomas kaip Rochelle druska, kalio natrio tartratas.