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单过钾科普专栏
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单过钾科普专栏

市场上简称的“单过钾”,是指“单过硫酸氢钾复合盐、过一硫酸氢钾复合盐、过硫酸氢钾复合盐、复合过硫酸氢钾”。

一、概述:

单过硫酸氢钾复合盐(也称为过一硫酸氢钾复合盐)的化学式为:2KHSO5•KHSO4•K2SO4,它是由两分子的单过氧硫酸氢钾(KHSO5,是该复合盐的活性物质)、一分子的硫酸氢钾(KHSO4)和一分子硫酸钾(K2SO4)三种盐组成,其中主要成分过硫酸氢钾是过一硫酸( H2SO5)的酸式盐。无论是过一硫酸还是过一硫酸氢钾优于分子中存在过氧键—O—O—,在化学反应中能释放出活性氧。因此,他们都具有较强的氧化能力,都是强氧化剂。

过一硫酸不稳定,放置时容易释放出活性氧而使氧化能力降低;而过硫酸氢钾复合盐相当稳定,不易放出活性氧,便于储存,使用安全方便。因此,它是一种比过一硫酸实用价值更高的氧化剂。

由于过硫酸氢钾复合盐能把氢化物氧化成氢酸盐、氯化物中的氯离子氧化成氧化苯酚、对苯二酚等。因此,在欧美国家,人们利用它处理废水,还把它用在假牙漂白,泳池消毒。

二、性质:

过一硫酸氢钾的性质与过一硫酸的性质密切相关,所以先讨论过一硫酸的性质。

①过一硫酸的性质

过一硫酸的结构式:


是一种无色晶体,熔点为45℃。

当PH<2时,过一硫酸迅速水解成硫酸和氧化氢。过一硫酸很容易失去活性氧,要治备高纯度的过一硫酸是很困难的。通常并不把它从溶液中分离出来。过硫酸分子中有两个氢原子,只有一个氢原子可以被金属原子取代,因此,只得到过它的一取代盐。

②过一硫酸氢钾复合盐的性质

过硫酸氢钾复合盐是一种稳定的复合物,三种成分的摩尔比例是2KHSO5:KHSO4:K2SO4=2:1:1。

过硫酸氢钾复合盐是一种白色颗粒状的粉末,易溶于水。在20℃时,每100克水溶解25.6克。密度为1.12-1.20/cm3,含水量为0.1%,1%水溶液的PH值为2.0~2.3。

过硫酸氢钾复合盐最少含有4.5%的活性氧。过硫酸氢钾复合盐储存时没有明显的活性氧损失,固体复合盐每月失去的活性氧小于1%。

复合盐溶液的稳定性受到温度及溶液PH值的影响,在复合盐溶液中,由于硫酸氢根离子(HSO4-)的存在,溶液显酸性,PH值大约为2。过一硫酸根离子(HSO5-)在这样的酸性溶液中是稳定的,当PH值超过3时过一硫酸氢盐会发生分解,形成硫酸氢盐,失去大量的活性氧。

制备复合盐时溶液的酸度控制是关键~因为酸式硫酸盐的生成会自动降低溶液的PH,从而又达到稳定条件,但会损失活性氧。高温也会导致活性氧的损失,因此制备时中和温度的控制很关键,不能超过40℃,******温度大约在-10℃~10℃。

三、历程

单过钾最早是由美国杜邦化学于1992年发明,商品名为OXONE,并注册其制备方法的发明专利。九十年代中期单过钾在对付肆虐欧洲的口蹄疫和疯牛病上成效显著,引起国际上广泛关注。

2000年后 欧洲各国相继通过国家标准将单过钾用于饮用水消毒处理。

2002年 上海安而信化学创始人宋海鹏自主研发出了单过钾的制备方法和复合单过硫酸氢钾消毒剂及其制造工艺,成为国内******获得单过钾和复合单过钾制备方法的专利发明人。

2004年美国杜邦收购英国安德公司获得其复合单过钾消毒剂及其制备工艺专利,并注册“卫可”(Virkon)开始向全世界推广其单过钾消毒剂产品(50%单过钾粉剂)。

2006年以前 国内复合单过钾的应用主要还是在印刷线路板微蚀刻、造纸脱墨、医药合成、畜禽消毒等,价格高昂基本被少数外国企业垄断。随后在以安而信为代表的国内企业和相关人士努力下,单过钾原料价格迅速下降到市场能普遍接受的合适水平。

2013年 国家卫计委国卫通第【2013】11号文件将单过硫酸氢钾复合盐列入饮用水消毒剂目录。

2014年 欧洲标准协会通过EN 16380(处理游泳池用水的化学物质-单过硫酸氢钾)。

2017年 上海泰缘生物股份有限公司全资控股子公司山西众安消环保科技有限公司,在山西省卫计委完成复核单过硫酸氢钾粉剂和片剂在物体表面、瓜果蔬菜、医疗器械、饮用水、医院和生活污水、游泳池、皮肤黏膜、空气等方面的消毒产品备案,意味着该产品即将进军更广阔的的应用领域。


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