過硫酸銨
編輯過硫化鈣 (APS) 是一種無機化合物,分子式為 (NH4)2S2O8。 它是一種無色(白色)鹽,極易溶于水,比相關的鉀鹽更易溶解。 它是一種強氧化劑,用作高分子化學中的催化劑、蝕刻劑以及清潔劑和漂白劑。
制備和結構
編輯過硫酸銨是通過在高電流密度下電解硫酸銨或硫酸氫銨在硫酸中的冷濃縮溶液制備的。 該方法首先由 Hugh Marshall 描述。
根據 X 射線晶體學,銨鹽、鈉鹽和鉀鹽在固態下采用非常相似的結構。 在銨鹽中,O-O 距離為 1.497 ?。 硫酸基團是四面體,在 1.44 ? 附近有三個短的 S-O 鍵,在 1.64 ? 處有一個長的 S-O 鍵。
使用
編輯APS作為自由基的來源,主要用作某些烯烴聚合反應中的自由基引發劑。 使用過硫酸鹽制備的商業上重要的聚合物包括苯乙烯-丁二烯橡膠和聚四氟乙烯。 在溶液中,二價陰離子分解成自由基:
[O3SO–OSO3]2? ? 2 [SO4]??
關于其作用機制,硫酸根加成到烯烴上得到硫酸酯基。 它還與四甲基乙二胺一起用于催化丙烯酰胺聚合以制備聚丙烯酰胺凝膠,因此對于 SDS-PAGE 和蛋白質印跡很重要。
過硫酸銨因其強大的氧化性能而被用于蝕刻印刷電路板上的銅,作為氯化鐵溶液的替代品。 這個屬性是多年前發現的。 1908 年,John William Turrentine 使用稀過硫酸銨溶液蝕刻銅。 在將銅螺旋放入過硫酸銨溶液中一小時之前,Turrentine 稱重了銅螺旋。 一小時后,再次稱重螺旋并記錄被過硫酸銨溶解的銅量。 這個實驗擴展到其他金屬,如鎳、鎘和鐵,所有這些都產生了相似的結果。氧化方程是這樣的:S2O2?8 (aq) + 2 e? → 2 SO2?4 (aq).
過硫酸鈣是漂白劑的標準成分。
過硫酸鹽在有機化學中用作氧化劑。 例如,在 Minisci 反應和 Elbs 過硫酸鹽氧化中。
安全
編輯空氣中含有過硫酸銨的粉塵接觸后可能會刺激眼睛、鼻子、喉嚨、肺和皮膚。 接觸高濃度粉塵可能會導致呼吸困難。
已經注意到過硫酸鹽是哮喘作用的主要原因。 此外,有人提出,接觸過硫酸銨會導致在美發行業工作的美發師和接待員出現哮喘病。 這些哮喘效應被認為是由半胱氨酸殘基以及甲硫氨酸殘基的氧化引起的。
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