过硫酸铵（(NH4)2S2O8）是白色粉末。它溶于水并释放氧气。它可能会漂白、蚀刻或引发聚合。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 过二硫酸铵 |
| 分子式 | (NH4)2S2O8 |
| CAS 号 | 7727-54-0 |
| 同义词 | 过硫酸铵，过二硫酸铵，过硫酸二铵，过二硫酸二铵 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/2H3N.H2O8S2/c;;1-9(2,3)7-8-10(4,5)6/h2*1H3;(H,1,2,3)(H,4,5 ,6) |
过硫酸铵的性质
过硫酸铵配方
过硫酸铵的分子式为(NH4)2S2O8。它由两个铵阳离子 (NH4+) 和一个过硫酸根阴离子 (S2O82-) 组成。过硫酸根阴离子具有两个通过过氧化物键 (OO) 连接的硫酸根 (SO42-)。
过硫酸铵 摩尔质量
(NH4)2S2O8 的摩尔质量为 228.18 g/mol。这是通过将公式中所有原子的原子质量相加计算得出的：2 x 14.01 (N) + 8 x 1.01 (H) + 2 x 32.06 (S) + 8 x 16.00 (O)。
过硫酸铵的沸点
(NH4)2S2O8 没有沸点，因为它在达到该温度之前会分解。它在大约 120°C (248°F) 时分解成氨、氮气、氧气和水。分解反应为：
(NH4)2S2O8 -> 2NH3 + N2 + O2 + 2H2O
过硫酸铵熔点
(NH4)2S2O8 没有熔点，因为它在达到该温度之前就分解了。它在大约 120°C (248°F) 时分解成氨、氮气、氧气和水。分解反应为：
(NH4)2S2O8 -> 2NH3 + N2 + O2 + 2H2O
过硫酸铵密度 g/mL
(NH4)2S2O8 的密度在 25°C 时为 1.98 g/mL。这意味着一毫升 (NH4)2S2O8 重 1.98 克。
过硫酸铵分子量
(NH4)2S2O8的分子量与其摩尔质量相同，均为228.18 g/mol。这意味着一摩尔 (NH4)2S2O8 重 228.18 克。
过硫酸铵的结构
(NH4)2S2O8的结构可以用以下路易斯结构表示：
面向对象
|| ||
O=S||-OOS||=O
|| ||
面向对象
/\
氨氮
\/
H
/\
氨氮
\/
H
在这种结构中，每个硫原子以四面体几何形状与四个氧原子键合，每个氧原子具有两对自由电子。两个硫酸基之间的过氧化物键是具有一对电子的单键。铵阳离子由氮原子形成，氮原子与每个氢原子共享三个电子并带有正电荷。
过硫酸铵的溶解度
(NH4)2S2O8 非常易溶于水，比相关的钾盐1更易溶解。溶于水形成铵离子和过硫酸根离子，可进一步离解成硫酸根：
(NH4)2S2O8 -> 2NH4+ + S2O82-
S2O82- -> 2 SO4•-
(NH4)2S2O8 在水中的溶解度随着温度的升高而增加。 25°C 时，100ml 水中最多可溶解 80g。它也适度溶于甲醇。
| 外貌 | 白色至淡黄色晶体 |
| 比重 | 1.98 |
| 颜色 | 白色至淡黄色 |
| 闻 | 甜蜜又不愉快 |
| 摩尔质量 | 228.18 克/摩尔 |
| 密度 | 25°C 时为 1.98 克/毫升 |
| 融合点 | 120°C（分解） |
| 沸点 | 不适用（已分解） |
| 闪点 | 不适用 |
| 水中溶解度 | 80 克/100 毫升，25°C |
| 溶解度 | 适度溶于MeOH |
| 蒸汽压力 | 不适用 |
| 蒸气密度 | 不适用 |
| 酸度 | 不适用 |
| 酸碱度 | 不适用 |
过硫酸铵的安全性和危险性
(NH4)2S2O8是一种强氧化剂，能加剧火势，与可燃物发生爆炸反应。如果摄入、吸入或接触皮肤或眼睛，还会对健康造成各种影响。它会刺激皮肤、眼睛、鼻子、喉咙和肺部。它还可能引起过敏反应，如皮疹、哮喘或呼吸困难。它对水生生物有害。因此必须小心处理并使用适当的防护设备。储存时必须远离热源、火花、火焰和任何其他不相容物质。
| 危险符号 | O（氧化剂）、Xn（有害）、Xi（刺激性） |
| 安全说明 | S17（远离易燃材料）、S26（如不慎接触眼睛，请立即用大量水冲洗并咨询医生）、S36/37/39（穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面部防护装置）、S45 （如发生意外或身体不适，请立即就医） |
| 联合国识别号 | 联合国1444 |
| 海关编码 | 28334000 |
| 危险等级 | 5.1（氧化材料） |
| 包装组别 | 三、 |
| 毒性 | 大鼠口服 LD50：689 mg/kg，大鼠 LC50 吸入：2.95 mg/L/4h，大鼠经皮 LD50：2000 mg/kg |
过硫酸铵的合成方法
可以使用多种方法来制备(NH4)2S2O8，它是一种无机盐。
最常见的方法之一涉及电解硫酸铵 ((NH4)2SO4) 和硫酸 (H2SO4)的冷浓溶液。
这种方法首先由休·马歇尔描述。电解涉及使用铂阳极和多孔银阴极使电流通过溶液。
在阳极，硫酸电解产生硫酸氢根离子 HSO4-，它与水结合产生过硫酸根离子 S2O82- 和氢气 H2。在阴极，氧气O2发生还原生成过氧化氢H2O2，其与铵离子NH4+反应生成(NH4)2S2O8(NH4)2S2O8和水H2O。
总体反应如下：
(NH4)2SO4 + 2 H2SO4 -> (NH4)2S2O8 + 2 H2O + H2 + O2
通过冷却和过滤，可以从电解质溶液中结晶出(NH4)2S2O8。
另一种制备(NH4)2S2O8的方法是用臭氧O3或过氧化氢H2O2氧化硫酸氢铵NH4HSO4。该方法比电解法生产 (NH4)2S2O8 的产率和纯度更高。反应式为：
NH4HSO4 + O3 -> (NH4)2S2O8 + H2O
金子
NH4HSO4 + H2O2 -> (NH4)2S2O8 + 2H2O
过硫酸铵的用途
(NH4)2S2O8 是一种多功能化学品，在各种行业和应用中具有多种用途。一些最常见的用途是：
- 它在其他工业上重要的化合物的合成中用作漂白剂和化学前体。
- 它引发聚合过程，制造商主要将其用于聚苯乙烯的生产。
- PCB 制造商使用它作为蚀刻剂来去除表面的铜和其他金属。
- 半导体工业还使用(NH4)2S2O8作为蚀刻剂来清洁和抛光硅片。
- 实验室将其用作设备、玻璃器皿和水系统的清洁和消毒剂。
- 它可以防止水果和蔬菜褐变，使其成为用于保存食品的添加剂。
- 各种化学反应都用它作为氧化剂来合成有机过氧化物、砜和磺酰胺。
- 电池使用它作为去偏器以提高其性能和使用寿命。
- 头发漂白剂将其用作常见成分，通过氧化黑色素来淡化头发颜色。
问题：
问：过硫酸铵的有效期是多长时间？
答：(NH4)2S2O8 是一种稳定的化合物，可以在固态下无限期储存而不分解。然而，当它溶解在水中时，随着时间的推移，它可能会失去效力。 10% (NH4)2S2O8 溶液的保质期在室温下约为 2 至 4 周，在 4°C 1 2下约为 2 至 3 个月。该溶液应避光和加热，并定期检查是否存在表明分解的气泡或沉淀物。
问：过硫酸铵有什么作用？
答：(NH4)2S2O8是一种强氧化剂，在水溶液中能释放出氧自由基。这些自由基可以引发或加速各种化学反应，例如聚合、漂白、蚀刻、清洁和消毒。 (NH4)2S2O8 还可以作为硫酸根离子源用于合成其他化合物。
问：过硫酸铵与什么混合？
答：(NH4)2S2O8 极易溶于水，可以与水混合配制不同浓度的溶液。 (NH4)2S2O8 在水中的溶解度随着温度的升高而增加。 25°C 时，100ml 水中最多可溶解 80g。它也适度溶于甲醇。 (NH4)2S2O8 不应与不相容的物质混合，如可燃材料、还原剂、金属、酸或碱，因为它可能与其发生剧烈或爆炸反应。
问：过二硫酸铵和过硫酸铵一样吗？
答：是的，过二硫酸铵是 (NH4)2S2O8 的别称。它们都是具有式 (NH4)2S2O8 的同一化合物的同义词。
问：过硫酸铵在 SDS-PAGE 中有何用途？
答：SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳）是一种根据蛋白质的大小和电荷分离蛋白质的技术。 (NH4)2S2O8 用作丙烯酰胺和双丙烯酰胺单体聚合形成聚丙烯酰胺凝胶基质的催化剂。 (NH4)2S2O8 产生自由基，引发单体之间的交联反应。
问：如何制备10%过硫酸铵？
答：要制备 10% 的 (NH4)2S2O8 溶液，称取 10 克固体 (NH4)2S2O8 并将其溶解在 90 毫升蒸馏水中。搅拌直至完全溶解并转移至100ml容量瓶中。用蒸馏水填充至刻度并充分混合。将溶液储存在 4°C 或室温下的暗瓶中。
问：如何修复电弧引发的过硫酸铵？
答：电弧闪光是由电弧引起的损坏金属表面的缺陷。这会降低金属的强度和耐腐蚀性并导致破裂或失效。要修复电弧闪光，一种方法是使用 (NH4)2S2O8 作为蚀刻剂来去除受影响的区域。程序如下：
- 用丙酮或酒精清洁金属表面，去除污垢或油脂。
- 使用刷子或棉签在引弧区域涂抹一薄层过硫酸铵溶液 (10-20%)。
- 等待5到10分钟，直到表面出现气泡，表明正在发生氧化反应。
- 用水冲洗表面并用干净的布擦干。
- 重复该过程，直到电弧完全消除。
- 检查表面是否有裂纹或凹坑，必要时用适当的填充材料填充。
- 涂上保护涂层或油漆以防止进一步腐蚀。
问：过硫酸铵是表面活性剂吗？
答：不，(NH4)2S2O8 不是表面活性剂。表面活性剂是一种降低液体或两种液体之间的表面张力的物质，可以形成胶束或乳液。 (NH4)2S2O8 不具有这些特性。它是一种氧化剂，在水溶液中能释放出氧自由基。
问：您的实验的哪些方面是由 TEMED 和过硫酸铵控制的？
答：TEMED 和 (NH4)2S2O8 用于控制丙烯酰胺和双丙烯酰胺单体的聚合，形成用于电泳的聚丙烯酰胺凝胶基质。 TEMED 和 (NH4)2S2O8 充当自由基生成催化剂，引发并加速单体之间的交联反应。 TEMED和(NH4)2S2O8的浓度和比例影响聚合的速率和完全性，以及凝胶的孔径和机械强度。
问：过硫酸铵会与空气发生反应吗？
答：是的，(NH4)2S2O8 可以与空气发生反应，尤其是在潮湿的条件下。 (NH4)2S2O8能吸收空气中的水分并发生水解，生成硫酸铵和过氧化氢。过氧化氢可以进一步分解成水和氧气，释放热量和压力。如果通风不当，可能会导致 (NH4)2S2O8 容器破裂或爆炸。 (NH4)2S2O8还可与空气中的氧气反应生成臭氧，这是一种有毒气体。因此，(NH4)2S2O8应贮存在阴凉、干燥、通风良好的地方，远离热源、火花、火焰和其他不相容物质。