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Persulfato de amonio

El persulfato de amonio (APS) es el compuesto inorgánico de fórmula (NH 4 ) 2 S 2 O 8 . Es una sal incolora (blanca) muy soluble en agua, mucho más que la sal de potasio relacionada . Es un agente oxidante fuerte que se utiliza como catalizador en la química de polímeros , como grabador y como agente de limpieza y blanqueamiento . [1]

Preparación y estructura

El persulfato de amonio se prepara mediante electrólisis de una solución concentrada fría de sulfato de amonio o bisulfato de amonio en ácido sulfúrico a una alta densidad de corriente . [2] [3] El método fue descrito por primera vez por Hugh Marshall . [4]

Las sales de amonio, sodio y potasio adoptan estructuras muy similares en estado sólido, según la cristalografía de rayos X. En la sal de amonio, la distancia OO es 1,497  Å. Los grupos sulfato son tetraédricos , con tres distancias SO cortas cerca de 1,44  Å y un enlace SO largo a 1,64  Å. [5]

Usos

Como fuente de radicales , el APS se utiliza principalmente como iniciador de radicales en la polimerización de ciertos alquenos . Los polímeros comercialmente importantes preparados usando persulfatos incluyen caucho de estireno-butadieno y politetrafluoroetileno . En solución, el dianión se disocia en radicales: [1]

[O 3 SO–OSO 3 ] 2− ⇌ 2 [SO 4 ] •−

En cuanto a su mecanismo de acción, el radical sulfato se suma al alqueno para dar un radical éster sulfato . También se usa junto con tetrametiletilendiamina para catalizar la polimerización de acrilamida en la fabricación de un gel de poliacrilamida , por lo que es importante para SDS-PAGE y Western Blot .

Ilustrativo de sus poderosas propiedades oxidantes, el persulfato de amonio se utiliza para grabar cobre en placas de circuito impreso como una alternativa a la solución de cloruro férrico . [1] [6] Esta propiedad fue descubierta hace muchos años. En 1908, John William Turrentine utilizó una solución diluida de persulfato de amonio para grabar cobre. Turrentine pesó espirales de cobre antes de colocarlas en la solución de persulfato de amonio durante una hora. Después de una hora, se pesaron nuevamente las espirales y se registró la cantidad de cobre disuelto en persulfato de amonio. Este experimento se extendió a otros metales como el níquel , el cadmio y el hierro , y todos arrojaron resultados similares. [7] La ​​ecuación de oxidación es así: S
2
oh2-8
(aq) + 2 mi → 2 SO2-4
(aq).

El persulfato de amonio es un ingrediente estándar en los decolorantes para el cabello .

Los persulfatos se utilizan como oxidantes en química orgánica . [8] Por ejemplo, en la reacción de Minisci y la oxidación del persulfato de Elbs

Seguridad

El polvo en suspensión que contiene persulfato de amonio puede irritar los ojos , la nariz , la garganta , los pulmones y la piel al entrar en contacto. La exposición a altos niveles de polvo puede causar dificultad para respirar. [9]

Se ha observado que las sales de persulfato son una de las principales causas de efectos asmáticos . [10] Además, se ha sugerido que la exposición al persulfato de amonio puede causar efectos asmáticos en peluqueros y recepcionistas que trabajan en la industria de la peluquería. Se propone que estos efectos asmáticos sean causados ​​por la oxidación de los residuos de cisteína , así como de los residuos de metionina . [11]

Referencias

  1. ^ abc Harald Jakob; Stefan Leininger; Tomás Lehmann; Silvia Jacobi; Sven Gutewort. "Compuestos peroxos inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a19_177.pub2. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Shafiee, Saiful Arifin; Aarón, Jolyon; Hamzah, Hairul Hisham (2018). "Electrorreducción de peroxodisulfato: una revisión de una reacción complicada". Revista de la Sociedad Electroquímica . 165 (13): H785-H798. doi : 10.1149/2.1161811jes . S2CID  106396614.
  3. ^ F. Feher, "Peroxidisulfato de potasio" en Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2ª ed. Editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, Nueva York. vol. 1. pág. 390.
  4. ^ Hugh Marshall (1891). "LXXIV. Aportaciones del Laboratorio Químico de la Universidad de Edimburgo. No. V. Los trisulfatos". J. química. Soc., Trans. 59 : 771–786. doi :10.1039/CT8915900771.
  5. ^ Sivertsen, B. K.; Sorum, H. (1969). "Una reinvestigación de la estructura cristalina del persulfato de amonio, (NH4) 2S2O8". Zeitschrift für Kristallographie - Materiales cristalinos . 130 (1–6): 449–460. doi :10.1524/zkri.1969.130.16.449. S2CID  95804764.
  6. ^ "Persulfato de amonio: grabador de cobre". Productos químicos MG.
  7. ^ Turrentino, JW (1908). "Acción del persulfato de amonio sobre los metales". Revista de Química Física . 11 (8): 623–631. doi :10.1021/j150089a004.
  8. ^ Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica , vol. 1, págs. 193-197 (1995).
  9. ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 11 de julio de 2011 . Consultado el 8 de marzo de 2010 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )FMC Corporation, hoja MSDS de fecha: 2009-06-26
  10. ^ De Vooght, V.; Jesús Cruz, M.; Haenen, S.; Wijnhoven, K.; Muñoz, X.; Cruz, M.; Muñoz, X.; Morell, F.; Nemery, B. (2010). "El persulfato de amonio puede iniciar una respuesta asmática en ratones". Tórax . 65 (3): 252–257. doi : 10.1136/thx.2009.121293 . PMID  20335296.
  11. ^ Pignatti, P.; Frossi, B.; Pala, G.; Negri, S.; Omán, H.; Perfetti, L.; Pucillo, C.; Imbriani, M.; Moscato, G. (2013). "Actividad oxidativa de la sal de persulfato de amonio sobre mastocitos y basófilos: implicación en el asma de los peluqueros". En t. Arco. Inmunol alérgico . 160 (4): 409–419. doi :10.1159/000343020. PMID  23183487. S2CID  1540905.

enlaces externos