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。亞硫酸鈉屬于無機鹽工業(yè)中較成熟的無機化工產(chǎn)品，在眾多行業(yè)中被廣泛應用。

一、亞硫酸鈉的生產(chǎn)工藝

1、以硫為原料的亞硫酸鈉傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

亞硫酸鈉傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是以單質(zhì)硫為原料產(chǎn)生SO?，SO?再與純堿(Na2CO3) 和燒堿(NaOH) 反應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)過程所涉及的化學反應如下：
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)品符合國家標準，而且具有原料成本低，工藝先進，經(jīng)濟效益顯著的特點，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。鹵水和碳酸氫銨進行復分解反應生成碳酸氫鈉，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、運輸及市場等因素的制約，而如何進一步利用含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，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)品的各項質(zhì)量指標都能達到并且超過國家標準中的優(yōu)等品要求。

二、亞硫酸鈉的應用

1、亞硫酸鈉在造紙行業(yè)的應用

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)點是本色漿顏色淺，漂白劑及其他化學藥品消耗少，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。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)的應用

為防止水中溶解氧對鍋爐的腐蝕，大多數(shù)鍋爐進水需要進行脫氧處理。亞硫酸鈉是最早使用的一種脫除水中溶解氧的化學除氧劑，因具有物美價廉、來源方便、無毒、與氧反應速度較快等優(yōu)點而被廣泛應用。亞硫酸鈉與穩(wěn)劑、催化劑復配，可提高亞硫酸鈉的穩(wěn)定性，降低運行費用。
亞硫酸鈉還原處理法是當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)能夠達到排放標準，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，節(jié)約占地面積。

3、亞硫酸鈉在化工行業(yè)的應用

亞硫酸鈉作為原料或助劑，在化工行業(yè)的應用非常廣泛。亞硫酸鈉與硫磺沸騰反應，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化學品的合成。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配，可大大提高緩蝕效果。

4、亞硫酸鈉在食品行業(yè)的應用

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。我國國家標準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，而且可以減少污染，保護生態(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，再用鹽酸和醇萃取分離可制得?；撬?。

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。