<p><b>亞硫酸鈣</b>屬於亞硫酸鹽與鈣鹽，化學式<span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\ce {CaSO3.xH2O}}}">
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    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\ce {CaSO3.xH2O}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span>。亞硫酸鈣有兩種已知結晶水合物：半水合亞硫酸鈣<span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\ce {CaSO3.1/2H2O}}}">
  <semantics>
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    </mrow>
    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\ce {CaSO3.1/2H2O}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span>與四水合亞硫酸鈣<span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\ce {CaSO3.4H2O}}}">
  <semantics>
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    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\ce {CaSO3.4H2O}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span>，均為白色固體。亞硫酸鈣是煙氣脫硫的產物之一。
</p>


<h2><span id=".E7.94.A8.E9.80.94"></span><span id="用途">用途</span></h2>
<h3><span id=".E4.B9.BE.E5.A3.81"></span><span id="乾壁">乾壁</span></h3>
<p>在製備乾壁的主要成分石膏的過程中，亞硫酸鈣是一種中間產物。一間典型的全新美國房屋含有7公噸石膏。
</p>
<h3><span id=".E9.A3.9F.E5.93.81.E6.B7.BB.E5.8A.A0.E5.89.82"></span><span id="食品添加剂">食品添加劑</span></h3>
<p>亞硫酸鈣可用作防腐劑，E編碼為E226。與其他亞硫酸鹽抗氧化劑類似，亞硫酸鈣廣泛用於保存葡萄酒、蘋果酒、水果汁、罐頭水果、蔬菜等。在溶液中，亞硫酸鹽是強還原劑，作為<span data-orig-title="oxygen scavenger" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="oxygen scavenger"><span>除氧劑</span></span>起到保存食品的作用。因為部分人群對亞硫酸鹽過敏，所以有必要對其進行標註。</p>
<h3><span id=".E6.9C.A8.E6.B5.86.E7.94.9F.E4.BA.A7"></span><span id="木浆生产">木漿生產</span></h3>
<p>化學木漿的生產過程是溶解掉木片中的木質素，分離出原本與前者緊密結合的纖維素。在<span data-orig-title="sulfite process" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="sulfite process"><span>亞硫酸鹽製漿法</span></span>中，用來分離木質素的鹽可以是亞硫酸鈣。人們曾經用過亞硫酸鈣，但如今鎂和鈉的亞硫酸鹽與亞硫酸氫鹽已廣泛取代之。另一種製漿法是硫酸鹽製漿法，使用的是氫氧化物與硫化物。</p>
<h3><span id=".E9.85.B8.E6.8A.91.E5.88.B6.E5.89.82"></span><span id="酸抑制剂">酸抑制劑</span></h3>
<p>煤中的二硫化鐵在空氣中煅燒會生成酸性氣體，溶於水形成酸，污染環境：
</p>
<ul><li><span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\rm {FeS_{2}+3.5O_{2}+H_{2}O\rightarrow Fe^{2+}+2SO_{4}^{2-}+2H^{+}}}}">
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    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\rm {FeS_{2}+3.5O_{2}+H_{2}O\rightarrow Fe^{2+}+2SO_{4}^{2-}+2H^{+}}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span></li>
<li><span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\rm {2Fe^{2+}+0.5O_{2}+2H^{+}\rightarrow 2Fe^{3+}+H_{2}O}}}">
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    </mrow>
    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\rm {2Fe^{2+}+0.5O_{2}+2H^{+}\rightarrow 2Fe^{3+}+H_{2}O}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span></li>
<li><span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\rm {FeS_{2}+14Fe^{3+}+8H_{2}O\rightarrow 15Fe^{2+}+16H^{+}+2SO_{4}^{2-}}}}">
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                <mn>2</mn>
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        </mrow>
      </mstyle>
    </mrow>
    <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\rm {FeS_{2}+14Fe^{3+}+8H_{2}O\rightarrow 15Fe^{2+}+16H^{+}+2SO_{4}^{2-}}}}</annotation>
  </semantics></math></span></span></li></ul><p>亞硫酸鹽具有還原性，可以除去氧氣從而抑制酸的形成。亞硫酸的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽都相對較貴且生產規模較小，而已經大規模生產的亞硫酸鈣是該過程中較理想的酸抑制劑。</p>
<h2><span id=".E5.88.B6.E5.A4.87"></span><span id="制备">製備</span></h2>

<p>通過煙氣脫硫（FGD）可大量製備亞硫酸鈣。煙道氣指的是煤等化石燃料燃燒後得到的一類副產物，通常包括SO<sub>2</sub>。人們為了防止酸雨而限制二氧化硫排放，在其他氣體從煙囪排出之前，需要除去二氧化硫。比較經濟的做法是用熟石灰（Ca(OH)<sub>2</sub>）或石灰石（CaCO<sub>3</sub>）處理。
</p><p>理想狀況下，用石灰石除去二氧化硫的反應如下：
</p>
<dl><dd>SO<sub>2</sub>  +  CaCO<sub>3</sub>   →  CaSO<sub>3</sub>  +  CO<sub>2</sub></dd></dl><p>理想狀況下，用熟石灰除去二氧化硫的反應如下：</p>
<dl><dd>SO<sub>2</sub>  +  Ca(OH)<sub>2</sub>   →  CaSO<sub>3</sub>  +  H<sub>2</sub>O</dd></dl><p>如果體系中存在氧氣，亞硫酸根就會被氧化為硫酸根，最後可以得到二水合硫酸鈣晶體，即石膏。
</p><p>實驗室製法則是令氯化鈣水溶液與亞硫酸鈉水溶液反應：
</p>
<dl><dd>CaCl<sub>2</sub>  +  Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>   →   CaSO<sub>3 </sub> +  2 NaCl</dd></dl><h2><span id=".E7.BB.93.E6.9E.84"></span><span id="结构">結構</span></h2>
<p>亞硫酸鈣的結構已由X射線晶體學檢驗得出。
</p><p>半水合亞硫酸鈣晶體中，鈣的配位數是6，每個鈣離子連有五個亞硫酸根的氧原子及一個水分子中的氧原子，六個氧原子組成三角反稜柱的形狀。半水合亞硫酸鈣晶體熱力學較穩定的原因可能是Ca－O鍵在整個晶體中延展形成網狀結構。</p><p>四水合亞硫酸鈣只在低溫下穩定，在室溫下會迅速轉變為半水合物，因此獲得四水合物單晶並分析結構較為困難。不過，使用瓊脂製造溶膠環境即可減慢反應物分子的速度，便於結晶，從而製得晶體。四水合亞硫酸鈣晶體中鈣的配位數同樣為6，兩個氧原子來自亞硫酸根，四個來自水分子。其熱力學不穩定的原因可能是其中的亞硫酸根離子處於無序狀態。</p>
<h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>亞硫酸鹽</li>
<li>亞硫酸鎂</li>
<li>亞硫酸鈉</li>
<li>亞硫酸氫鈉</li>
<li>焦亞硫酸鈉</li>
<li><span data-orig-title="坎普登片剂" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Campden tablet"><span>坎普登片劑</span></span></li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E6.96.87.E7.8C.AE"></span><span id="参考文献">參考文獻</span></h2>

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**亞硫酸鈣**屬於亞硫酸鹽與鈣鹽，化學式 ${\ce {CaSO3.xH2O}}$ 。亞硫酸鈣有兩種已知結晶水合物：半水合亞硫酸鈣 ${\ce {CaSO3.1/2H2O}}$ 與四水合亞硫酸鈣 ${\ce {CaSO3.4H2O}}$ ，均為白色固體。亞硫酸鈣是煙氣脫硫的產物之一。

## 用途

### 乾壁

在製備乾壁的主要成分石膏的過程中，亞硫酸鈣是一種中間產物。一間典型的全新美國房屋含有 7 公噸石膏。

### 食品添加劑

亞硫酸鈣可用作防腐劑，E 編碼為 E226。與其他亞硫酸鹽抗氧化劑類似，亞硫酸鈣廣泛用於保存葡萄酒、蘋果酒、水果汁、罐頭水果、蔬菜等。在溶液中，亞硫酸鹽是強還原劑，作為除氧劑起到保存食品的作用。因為部分人群對亞硫酸鹽過敏，所以有必要對其進行標註。

### 木漿生產

化學木漿的生產過程是溶解掉木片中的木質素，分離出原本與前者緊密結合的纖維素。在亞硫酸鹽製漿法中，用來分離木質素的鹽可以是亞硫酸鈣。人們曾經用過亞硫酸鈣，但如今鎂和鈉的亞硫酸鹽與亞硫酸氫鹽已廣泛取代之。另一種製漿法是硫酸鹽製漿法，使用的是氫氧化物與硫化物。

### 酸抑制劑

煤中的二硫化鐵在空氣中煅燒會生成酸性氣體，溶於水形成酸，污染環境：

 * ${\rm {FeS_{2}+3.5O_{2}+H_{2}O\rightarrow Fe^{2+}+2SO_{4}^{2-}+2H^{+}}}$
* ${\rm {2Fe^{2+}+0.5O_{2}+2H^{+}\rightarrow 2Fe^{3+}+H_{2}O}}$
* ${\rm {FeS_{2}+14Fe^{3+}+8H_{2}O\rightarrow 15Fe^{2+}+16H^{+}+2SO_{4}^{2-}}}$

亞硫酸鹽具有還原性，可以除去氧氣從而抑制酸的形成。亞硫酸的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽都相對較貴且生產規模較小，而已經大規模生產的亞硫酸鈣是該過程中較理想的酸抑制劑。

## 製備

通過煙氣脫硫（FGD）可大量製備亞硫酸鈣。煙道氣指的是煤等化石燃料燃燒後得到的一類副產物，通常包括 SO2。人們為了防止酸雨而限制二氧化硫排放，在其他氣體從煙囪排出之前，需要除去二氧化硫。比較經濟的做法是用熟石灰（Ca (OH)2）或石灰石（CaCO3）處理。

理想狀況下，用石灰石除去二氧化硫的反應如下：

　
: SO2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2

理想狀況下，用熟石灰除去二氧化硫的反應如下：

　
: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O

如果體系中存在氧氣，亞硫酸根就會被氧化為硫酸根，最後可以得到二水合硫酸鈣晶體，即石膏。

實驗室製法則是令氯化鈣水溶液與亞硫酸鈉水溶液反應：

　
: CaCl2 + Na2SO3 → CaSO3 + 2 NaCl

## 結構

亞硫酸鈣的結構已由 X 射線晶體學檢驗得出。

半水合亞硫酸鈣晶體中，鈣的配位數是 6，每個鈣離子連有五個亞硫酸根的氧原子及一個水分子中的氧原子，六個氧原子組成三角反稜柱的形狀。半水合亞硫酸鈣晶體熱力學較穩定的原因可能是 Ca－O 鍵在整個晶體中延展形成網狀結構。

四水合亞硫酸鈣只在低溫下穩定，在室溫下會迅速轉變為半水合物，因此獲得四水合物單晶並分析結構較為困難。不過，使用瓊脂製造溶膠環境即可減慢反應物分子的速度，便於結晶，從而製得晶體。四水合亞硫酸鈣晶體中鈣的配位數同樣為 6，兩個氧原子來自亞硫酸根，四個來自水分子。其熱力學不穩定的原因可能是其中的亞硫酸根離子處於無序狀態。

## 參見

* 亞硫酸鹽
* 亞硫酸鎂
* 亞硫酸鈉
* 亞硫酸氫鈉
* 焦亞硫酸鈉
* 坎普登片劑

## 參考文獻
10257-55-3