stringtranslate.com

Персульфат аммония

Персульфат аммония (АПС) представляет собой неорганическое соединение формулы (NH 4 ) 2 S 2 O 8 . Это бесцветная (белая) соль , которая хорошо растворима в воде, гораздо лучше, чем родственная калиевая соль . Это сильный окислитель , который используется в качестве катализатора в химии полимеров , в качестве травителя , а также в качестве чистящего и отбеливающего агента . [1]

Подготовка и структура

Персульфат аммония получают электролизом холодного концентрированного раствора сульфата или бисульфата аммония в серной кислоте при высокой плотности тока . [2] [3] Метод был впервые описан Хью Маршаллом . [4]

Согласно данным рентгеновской кристаллографии, соли аммония, натрия и калия в твердом состоянии принимают очень схожие структуры . В соли аммония расстояние ОО составляет 1,497  Å. Сульфатные группы имеют тетраэдрическую форму с тремя короткими расстояниями SO около 1,44  Å и одной длинной связью SO при 1,64  Å. [5]

Использование

В качестве источника радикалов АПС главным образом используется в качестве радикального инициатора полимеризации некоторых алкенов . Коммерчески важные полимеры, полученные с использованием персульфатов, включают бутадиен-стирольный каучук и политетрафторэтилен . В растворе дианион диссоциирует на радикалы: [1]

[O 3 SO–OSO 3 ] 2− ⇌ 2 [SO 4 ] •-

Что касается механизма действия, сульфатный радикал присоединяется к алкену с образованием сульфатного эфира . Он также используется вместе с тетраметилэтилендиамином для катализа полимеризации акриламида при создании полиакриламидного геля, поэтому он важен для SDS-PAGE и вестерн-блоттинга .

Персульфат аммония, демонстрирующий свои сильные окислительные свойства, используется для травления меди на печатных платах в качестве альтернативы раствору хлорида железа . [1] [6] Это свойство было обнаружено много лет назад. В 1908 году Джон Уильям Террентайн использовал разбавленный раствор персульфата аммония для травления меди. Туррентин взвешивал медные спирали перед тем, как поместить медные спирали в раствор персульфата аммония на час. Через час спирали снова взвешивали и фиксировали количество меди, растворенной персульфатом аммония. Этот эксперимент был распространен на другие металлы, такие как никель , кадмий и железо , и все они дали аналогичные результаты. [7] Таким образом, уравнение окисления выглядит так: S
2О2−
8(aq) + 2 e − → 2 SO 2−
4(акв).

Персульфат аммония является стандартным ингредиентом отбеливателя для волос .

Персульфаты используются в качестве окислителей в органической химии . [8] Например, в реакции Миниши и персульфатном окислении Эльбса

Безопасность

Переносимая по воздуху пыль, содержащая персульфат аммония, при контакте может вызывать раздражение глаз , носа , горла , легких и кожи . Воздействие высокого уровня пыли может вызвать затруднение дыхания. [9]

Было отмечено, что персульфатные соли являются основной причиной астматических эффектов. [10] Кроме того, было высказано предположение, что воздействие персульфата аммония может вызвать астматические эффекты у парикмахеров и администраторов, работающих в парикмахерской. Предполагается, что эти астматические эффекты вызваны окислением остатков цистеина , а также остатков метионина . [11]

Рекомендации

  1. ^ abc Харальд Якоб; Стефан Лейнингер; Томас Леманн; Сильвия Якоби; Свен Гютеворт. «Пероксосоединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_177.pub2. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Шафии, Сайфул Арифин; Ааронс, Джолион; Хамза, Хайрул Хишам (2018). «Электровосстановление пероксодисульфата: обзор сложной реакции». Журнал Электрохимического общества . 165 (13): H785–H798. дои : 10.1149/2.1161811jes . S2CID  106396614.
  3. ^ Ф. Фехер, «Пероксидисульфат калия» в Справочнике по препаративной неорганической химии, 2-е изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, Нью-Йорк. Том. 1. п. 390.
  4. ^ Хью Маршалл (1891). «LXXIV. Материалы химической лаборатории Эдинбургского университета. № V. Трисульфаты». Дж. Хим. Соц., Пер. 59 : 771–786. дои : 10.1039/CT8915900771.
  5. ^ Сивертсен, Б. К.; Сорум, Х. (1969). «Повторное исследование кристаллической структуры персульфата аммония (NH4)2S2O8». Zeitschrift für Kristallographie - Кристаллические материалы . 130 (1–6): 449–460. дои : 10.1524/zkri.1969.130.16.449. S2CID  95804764.
  6. ^ «Персульфат аммония: травитель меди». МГ Кемикалс.
  7. ^ Туррентин, JW (1908). «Действие персульфата аммония на металлы». Журнал физической химии . 11 (8): 623–631. дои : 10.1021/j150089a004.
  8. ^ Энциклопедия реагентов для органического синтеза , том. 1, стр. 193–197 (1995).
  9. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2011 г. Проверено 8 марта 2010 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )Корпорация FMC, паспорт безопасности материала от: 26 июня 2009 г.
  10. ^ Де Вогт, В.; Хесус Круз, М.; Хаэнен, С.; Вейнховен, К.; Муньос, X.; Круз, М.; Муньос, X.; Морелл, Ф.; Немери, Б. (2010). «Персульфат аммония может вызвать астматическую реакцию у мышей». Торакс . 65 (3): 252–257. дои : 10.1136/thx.2009.121293 . ПМИД  20335296.
  11. ^ Пиньятти, П.; Фросси, Б.; Пала, Г.; Негри, С.; Оман, Х.; Перфетти, Л.; Пучилло, К.; Имбриани, М.; Москато, Г. (2013). «Окислительная активность соли персульфата аммония в отношении тучных клеток и базофилов: влияние на астму парикмахеров». Межд. Арх. Аллергия Иммунол . 160 (4): 409–419. дои : 10.1159/000343020. PMID  23183487. S2CID  1540905.

Внешние ссылки