Ammonium Persulfate là gì?

Ammonium Persulfate (Amoni Persulfat), có công thức hóa học (NH₄)₂S₂O₈, là một hợp chất vô cơ dạng muối tinh thể màu trắng. Nó là một chất oxy hóa rất mạnh, tan tốt trong nước và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

Các tính chất chính của Ammonium Persulfate là gì?

Các tính chất chính của Ammonium Persulfate bao gồm: dạng tinh thể rắn màu trắng, khối lượng phân tử 228.18 g/mol, phân hủy ở nhiệt độ 120°C và có độ tan cao trong nước (khoảng 80g/100mL ở 25°C). Về mặt hóa học, nó là một chất oxy hóa mạnh do khả năng tạo ra các gốc tự do sunfat [SO₄]•⁻ khi hòa tan.

Ammonium Persulfate được sản xuất như thế nào?

Trong công nghiệp, Ammonium Persulfate được sản xuất bằng phương pháp điện phân dung dịch đậm đặc của amoni sunfat ((NH₄)₂SO₄) hoặc amoni bisulfat (NH₄HSO₄) trong môi trường axit sunfuric. Quá trình này yêu cầu mật độ dòng điện cao và thường sử dụng điện cực bạch kim.

Những ứng dụng phổ biến nhất của Ammonium Persulfate là gì?

Ammonium Persulfate có nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm: 1. Làm chất khơi mào (initiator) trong các phản ứng trùng hợp để sản xuất polymer. 2. Dùng làm chất ăn mòn đồng trên các bảng mạch in điện tử (PCB). 3. Là thành phần chính trong các sản phẩm thuốc tẩy tóc trong ngành mỹ phẩm. 4. Làm chất oxy hóa trong các phản ứng tổng hợp hóa học hữu cơ.

Sử dụng Ammonium Persulfate có nguy hiểm không?

Có, Ammonium Persulfate là một hóa chất nguy hiểm. Nó là một chất oxy hóa mạnh có thể làm tăng cường đám cháy. Hóa chất này gây kích ứng nghiêm trọng cho da, mắt và hệ hô hấp. Hít phải bụi Amoni Persulfat có thể gây ra phản ứng dị ứng hoặc các triệu chứng hen suyễn. Do đó, việc tuân thủ các biện pháp an toàn như đeo đồ bảo hộ cá nhân và làm việc ở khu vực thông thoáng là bắt buộc.

Ammonium Persulfate ((NH₄)₂S₂O₈) Là Gì? Cấu Trúc, Tính Chất Và Ứng Dụng

Ammonium Persulfate (Amoni Persulfat), hay còn có tên gọi khác là Amoni Peroxydisulfate, là một hợp chất vô cơ quan trọng có công thức hóa học là (NH₄)₂S₂O₈. Hợp chất này tồn tại ở dạng muối tinh thể màu trắng hoặc hơi vàng, có khả năng hòa tan trong nước tốt hơn đáng kể so với các muối persulfat kim loại kiềm khác. Nổi bật với vai trò là một chất oxy hóa mạnh, Ammonium Persulfate (APS) được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và nghiên cứu khoa học.

Cấu trúc hóa học 2D của Ammonium Persulfate

Cấu trúc phân tử của Ammonium Persulfate – (NH₄)₂S₂O₈

Tính Chất Vật Lý Và Hóa Học Nổi Bật

Ammonium Persulfate là chất rắn kết tinh màu trắng, tan tốt trong nước, có khối lượng phân tử 228.18 g/mol và phân hủy ở 120°C. Về hóa học, nó là một chất oxy hóa rất mạnh do khả năng tạo ra các gốc tự do sunfat [SO₄]•⁻.

Để hiểu rõ hơn về hóa chất này, chúng ta cần nắm vững các tính chất đặc trưng của nó. Dữ liệu cập nhật đến năm 2025 cho thấy các thông số này vẫn là tiêu chuẩn trong ngành:

Công thức hóa học: (NH₄)₂S₂O₈
Khối lượng phân tử: 228.18 g/mol
Ngoại quan: Tinh thể không mùi, màu trắng đến hơi vàng.
Mật độ: 1.98 g/cm³
Điểm nóng chảy: Bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ 120 °C (393 K).
Độ tan trong nước: Rất tốt, khoảng 80 g/100 mL ở 25 °C (một số tài liệu ghi nhận lên tới 85g/100mL). Tan vừa phải trong methanol.
Cấu trúc hóa học: Amoni Persulfat là một muối ion, bao gồm hai cation amoni (NH₄⁺) và một anion persulfat (S₂O₈²⁻). Liên kết O-O trong gốc persulfat tương đối yếu, dễ dàng bị phá vỡ để tạo thành các gốc tự do, đây chính là nguồn gốc cho tính oxy hóa mạnh của nó.

Phản ứng quan trọng nhất của APS trong dung dịch là sự phân ly tạo thành gốc sunfat tự do:

[O₃SO–OSO₃]²⁻ ⇌ 2 [SO₄]•⁻

Chính các gốc tự do này đóng vai trò quyết định trong nhiều ứng dụng của Amoni Persulfat.

Phương Pháp Sản Xuất Amoni Persulfat

Ammonium Persulfate được sản xuất trong công nghiệp bằng cách điện phân dung dịch amoni sunfat hoặc amoni bisulfat đậm đặc, có pha thêm axit sunfuric, sử dụng điện cực bạch kim và mật độ dòng điện cao.

Trong công nghiệp, phương pháp sản xuất Amoni Persulfat chủ yếu vẫn dựa trên quy trình do Hugh Marshall mô tả lần đầu. Quy trình này sử dụng phương pháp điện phân dung dịch amoni sunfat ((NH₄)₂SO₄) hoặc amoni bisulfat (NH₄HSO₄) đã được axit hóa bằng axit sunfuric H₂SO₄. Quá trình này đòi hỏi sử dụng điện cực bạch kim (platinum) và mật độ dòng điện cao để đạt hiệu suất oxy hóa anion sunfat thành persulfat tại cực dương (anode) một cách hiệu quả.

Các Ứng Dụng Quan Trọng Của Ammonium Persulfate

Các ứng dụng chính của Ammonium Persulfate bao gồm: làm chất khơi mào trong sản xuất polymer, chất ăn mòn mạch in điện tử (PCB), thành phần trong thuốc tẩy tóc, và chất oxy hóa trong tổng hợp hữu cơ.

Nhờ đặc tính oxy hóa mạnh mẽ, APS đã trở thành một hóa chất không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực. Thị trường toàn cầu cho ammonium persulfate được dự báo sẽ đạt giá trị trên 850 triệu USD vào năm 2025, cho thấy nhu cầu ổn định và ngày càng tăng trong các ngành công nghiệp sau:

Công nghệ Polymer: APS là chất khơi mào gốc tự do phổ biến trong các phản ứng trùng hợp để sản xuất các loại polymer quan trọng như cao su styrene-butadiene (SBR) và polytetrafluoroethylene (PTFE). Trong sinh học phân tử, nó kết hợp với TEMED để xúc tác quá trình trùng hợp acrylamide, tạo ra gel polyacrylamide dùng trong kỹ thuật điện di SDS-PAGE và western blot.
Sản xuất Mạch điện tử (PCB): Amoni Persulfat được dùng làm chất ăn mòn đồng trên các bảng mạch in. Nó là một giải pháp thay thế hiệu quả và sạch hơn so với FeCl₃, cho bề mặt khắc mịn và ít gây ô nhiễm hơn.
Công nghiệp Mỹ phẩm: Đây là một thành phần không thể thiếu trong các sản phẩm thuốc tẩy tóc. APS oxy hóa các sắc tố melanin trong tóc, làm cho tóc sáng màu hơn.
Tổng hợp hữu cơ: Được sử dụng làm chất oxy hóa trong một số phản ứng hóa học hữu cơ chuyên biệt như phản ứng oxy hóa Elbs persulfate và phản ứng Minisci.
Các ứng dụng khác: Ngoài ra, Amoni Persulfat còn được dùng làm chất tẩy trắng, chất làm sạch, chất xử lý đất, và thậm chí là chất bảo quản thực phẩm với mã E923 (dù hiện nay ít phổ biến hơn).

Lưu Ý Về An Toàn Khi Sử Dụng Và Bảo Quản

Ammonium Persulfate là chất oxy hóa mạnh, có thể gây cháy, kích ứng da, mắt và hệ hô hấp. Hít phải bụi có thể gây dị ứng hoặc hen suyễn. Cần phải sử dụng đồ bảo hộ cá nhân và bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, tránh xa nguồn nhiệt và chất dễ cháy.

Ammonium Persulfate là một hóa chất tiềm ẩn nhiều nguy cơ nếu không được sử dụng đúng cách. Việc ghi nhãn hóa chất theo GHS cung cấp các cảnh báo an toàn quan trọng:

Mã nguy hiểm (H-phrases):

H272: Có thể làm tăng cường đám cháy; là chất oxy hóa.
H302: Có hại nếu nuốt phải.
H315: Gây kích ứng da.
H317: Có thể gây phản ứng dị ứng da.
H319: Gây kích ứng mắt nghiêm trọng.
H334: Có thể gây ra các triệu chứng dị ứng hoặc hen suyễn nếu hít phải.
H335: Có thể gây kích ứng đường hô hấp.

Biện pháp phòng ngừa:

Cơ quan An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) của Hoa Kỳ đặt ra giới hạn phơi nhiễm cho phép (PEL) đối với persulfates là 0.1 mg/m³ trong trung bình 8 giờ làm việc (TWA). Để đảm bảo an toàn, cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp sau:

Khi làm việc với APS, cần trang bị đầy đủ đồ bảo hộ cá nhân (kính, găng tay chống hóa chất, khẩu trang/mặt nạ phòng độc có bộ lọc bụi).
Bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa và các vật liệu dễ cháy hoặc các chất khử.
Tránh tạo bụi khi thao tác. Bụi APS có thể gây kích ứng nghiêm trọng cho hệ hô hấp và là một trong những nguyên nhân chính gây ra bệnh hen suyễn nghề nghiệp, đặc biệt ở các thợ làm tóc.

Kết Luận

Ammonium Persulfate (NH₄)₂S₂O₈ là một hóa chất đa dụng với vai trò then chốt trong nhiều quy trình công nghiệp và nghiên cứu. Tuy nhiên, do tính oxy hóa mạnh và các rủi ro sức khỏe tiềm tàng, việc xử lý và bảo quản hóa chất này đòi hỏi sự cẩn trọng và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn.

Nếu bạn đang tìm kiếm một địa chỉ uy tín để mua Amoni Persulfat và các loại hóa chất công nghiệp khác, hãy tham khảo các sản phẩm tại cửa hàng hóa chất gần đây của chúng tôi để được tư vấn và nhận báo giá tốt nhất.