亞硫酸（sulfurous acid）又名"二氧化硫溶液"，是一種無機化合物，為無色澄清的酸性液體，是二元中強酸，具有刺激性氣味。分子式H2SO3，相對分子質(zhì)量為82.08，熔點為-72.7 ℃，沸點為-10 ℃，密度為1.03 g/cm3。易溶于甲醇和乙醇，能溶于硫酸、冰醋、三氯甲烷和乙醚等，亞硫酸不穩(wěn)定，一般存在于水溶液中，易分解逸出二氧化硫，加熱時更甚，所以應(yīng)在需用時臨時配制。亞硫酸中硫的氧化數(shù)為+4，亞硫酸既有氧化性又具有還原性，因此在空氣中可以逐漸氧化成硫酸。
亞硫酸與許多有機化合物的作用其實是它與有機物的雙鍵產(chǎn)生加成反應(yīng)，例如亞硫酸與醛類、類、含有共軛雙鍵的有機化合物及醌類化合物（酚類物質(zhì)顯深色的一種重要形態(tài)）可以反應(yīng)，另外亞硫酸還可以與活潑金屬作用析出氫，與堿性氧化物或堿反應(yīng)生成鹽。亞硫酸可形成的鹽有：正鹽（MSO3），酸式鹽（MHSO3）。
亞硫酸鹽類漂白劑均能產(chǎn)生具有還原性的亞硫酸，亞硫酸在被氧化時可以將著色物質(zhì)還原，從而呈現(xiàn)強烈的漂白作用，能夠用于漂白羊毛、蠶絲、麥桿等物品；另外亞硫酸能消耗組織中的氧，從而抑制好氧型微生物的活力，并能抑制某些微生物活動所必需的酶的活性，因此可以用作防腐劑，化學(xué)消毒劑等。亞硫酸與品紅可以制備希夫試劑，試劑遇醛呈現(xiàn)紫紅色，酮則不顯色，因此可以用來鑒別酮和醛。
歷史
亞硫酸和亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉是閃鋅礦和黃鐵礦的抑制劑，1983年前便用于鉛鋅分離或銅鋅分離浮選生產(chǎn)中。亞硫酸或亞硫酸鈉鹽的抑制能力比氰化鈉弱，但毒性小，并易被空氣氧化，廢水容易處理。
一般認(rèn)為亞硫酸在游離狀態(tài)下是不存在的，1988年研究人員發(fā)現(xiàn)亞硫酸的不穩(wěn)定性是由環(huán)境決定的，而不是分子的固有屬性，并且在亞硫酸二乙的離解過程中檢測到了該分子。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
亞硫酸是一種無色澄清的酸性液體，有刺激性氣味。相對分子質(zhì)量為82.08，熔點為-72.7 ℃，沸點為-10 ℃，密度為1.03 g/cm3。易溶于甲醇和乙醇，能溶于硫酸、冰醋、三氯甲烷和乙醚等。
化學(xué)性質(zhì)
亞硫酸不穩(wěn)定，一般存在于水溶液中，易分解逸出二氧化硫，加熱時更甚，所以應(yīng)在需用時臨時配制。在18 ℃時其二級酸電離常數(shù)為K1=1.54×10-2，K2=1.02×10-7。亞硫酸中硫的氧化數(shù)為+4，亞硫酸既有氧化性又具有還原性，在空氣中可以逐漸氧化成硫酸。
亞硫酸不穩(wěn)定，會電離出氫離子，第一步離解的pKa值大約為1.9，第二步離解的pKa值大約為7.2，電離方程為
亞硫酸能與含雙鍵的有機化合物發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)如下
亞硫酸可以被氧氣或其他氧化物氧化生成硫酸，反應(yīng)如下
遇到更強的還原劑（如H2S、I-等）時，可表現(xiàn)出氧化性，本身被還原為單質(zhì)硫，反應(yīng)為
制備方法
亞硫酸的制造系利用硫燃燒生成二氧化硫氣體，二氧化硫的溫度達-10 ℃時，在常壓下液化變?yōu)辄S色液體。同樣地，增加壓力，在常溫下，也可使二氧化硫液化。因此，化工廠都用鋼筒將生產(chǎn)的二氧化硫液體在加壓條件下儲存。一旦壓力減低，二氧化硫立即變?yōu)闅怏w導(dǎo)入水中，即成亞硫酸溶液，其反應(yīng)式如下
亞硫酸的具體制造方法主要分為硫燃燒和水吸收兩步，燃燒1kg硫磺需要1kg氧氣，而制得2kg二氧化硫（SO2），硫磺燃燒需在硫磺燃燒爐內(nèi)進行；生成的二氧化硫用水吸收即為亞硫酸，吸收裝置一般為吸收塔。
酸雨的形成
亞硫酸也存在于酸雨的形成過程中。一般認(rèn)為，酸雨的形成過程為大氣中二氧化硫、氮氧化物等酸性污染物增多以后，在水凝結(jié)過程中，二氧化硫溶解于水，生成亞硫酸，然后在一定條件下（氧化劑或催化劑作用下）生成硫酸，隨雨水降落。
應(yīng)用
工業(yè)
亞硫酸鹽類漂白劑均能產(chǎn)生具有還原性的亞硫酸。亞硫酸在被氧化時可以將著色物質(zhì)還原，從而呈現(xiàn)強烈的漂白作用，因此亞硫酸能夠用于漂白羊毛、蠶絲、麥桿等物品，但天然色素受還原漂白時，一般成隱色素而不分裂，故漂白后的織物易于泛黃。
食品
防腐劑
亞硫酸能消耗組織中的氧，從而抑制好氧型微生物的活力，并能抑制某些微生物活動所必需的酶的活性。亞硫酸具有一般酸性防腐劑的特性，其作用與pH值、濃度、溫度及微生物的種類等有關(guān)。亞硫酸的防腐作用隨其濃度提高而增強，亞硫酸對霉菌及細菌起作用，而對酵母菌的影響很小，特別是酒類酵母，可以利用來處理葡萄汁，主要用于抑制野生酵母及醋酸發(fā)酵的細菌。
抗氧化劑
亞硫酸常用于植物性食品的抗氧化，如谷物、薯類和豆類等，因亞硫酸是強還原劑，故有顯著的抗氧化作用。它能消耗果蔬組織中的氧，抑制氧化酶的活性，對于防止果蔬中維生素c的氧化破壞很有效。植物性食品的褐變，多與氧化酶的活性有關(guān)，因而亞硫酸也可以防止酶性褐變。此外，亞硫酸與葡萄糖等能進行加成反應(yīng)，其加成物也不酮化，因此阻斷了含羰基的化合物與氨基酸的縮合反應(yīng)，進而防止了由糖氨反應(yīng)所造成的非酶性褐變。
分析化學(xué)
亞硫酸可以用來測定空氣中的甲醛，其測定原理為甲醛與品紅、亞硫酸作用呈現(xiàn)玫瑰紅色，遇硫酸后生成淺藍色化合物，因此可進行比色定量。在紅色的品紅水溶液中通入二氧化硫，直至紅色剛好褪去，所得的無色溶液即為希夫試劑，亦稱Schiff（希夫）試劑。Schiff試劑遇醛呈現(xiàn)紫紅色，酮則不顯色，故它是區(qū)別醛和酮的簡便方法。
分子結(jié)構(gòu)
亞硫酸的成鍵可以由價鍵理論解釋，亞硫酸和亞硫酸根與鹵素含氧酸和含氧酸根的成鍵方式相同。S取不等性sp3雜化，兩個成單電子分別結(jié)合兩個羥基氧原子，一個成對電子以配位鍵形式結(jié)合一個端基氧原子，該配位鍵存在反饋d-pΠ配鍵的成分。亞硫酸根的結(jié)構(gòu)為三角錐形，的兩個負電荷也參與到S原子sp3雜化中，以配位鍵形式結(jié)合三個端基氧原子，該配位鍵存在反饋d-pΠ配鍵的成分。
安全事宜
GHS分類
H314（95.5%）：造成嚴(yán)重的皮膚灼傷和眼睛損傷；
H318（79.28%）：造成嚴(yán)重的眼睛損傷；
H332（100%）：吸入有害。
危害
吸入后可引起喉、支氣管的肌肉痙攣、水腫、炎癥，化學(xué)性肺炎、肺水腫而致死。不慎與皮膚和眼睛接觸后會造成嚴(yán)重的皮膚灼傷和眼睛損傷，中毒癥狀為咳嗽、喘證、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。
防護措施
呼吸系統(tǒng)防護：可能接觸其煙霧時，佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩）或空氣呼吸器。緊急事態(tài)搶救或撤離時，建議佩戴氧氣呼吸器。其他防護：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗后備用。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
應(yīng)對措施
急救
皮膚接觸后應(yīng)當(dāng)脫去被污染衣著，用流動清水沖洗；眼接觸后應(yīng)立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并征求醫(yī)生意見；不慎吸入后，應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處。如呼吸困難則進行輸氧。不慎食入后應(yīng)當(dāng)立即漱口，并食用飲牛奶或蛋清。
泄露與消防
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。小量泄漏：將地面灑上碳酸鈉灰，然后用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。
大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。
儲存與運輸
儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠離火種、熱源。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與堿類分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。不得與氰化物、H發(fā)孔劑、堿類、氧化性物質(zhì)同運。
參考資料 >
Sulfurous Acid | H2SO3 | CID 1100 - PubChem.pubchem.2024-02-01
Just a moment....Detlev Sülzle; Marjon Verhoeven; Dr. Johan K. Terlouw; Prof. Dr. Helmut Schwarz (1988). Generation and Characterization of Sulfurous Acid (H2SO3) and of Its Radical Cation as Stable Species in the Gas Phase. , 27(11), 1533–1534. doi:10.1002/anie.198815331.2024-02-02