Персульфат натрію (пероксидисульфат натрію, Na₂S₂O₈, CAS: 7775‑27‑1)

Персульфат натрію в основному використовується як сильний окислювач, ініціатор полімеризації, відбілювач та травитель металів. Він знаходить широке застосування в хімічній, електронній, текстильній та екологічній галузях. Він класифікується як окислювальна тверда речовина класу 5.1, група упаковки III (окислювач низького або помірного ступеня небезпеки).

I. Детальні застосування

1. Полімерна та хімічна промисловість (найбільший сектор споживання)
   1. Ініціатор полімеризації емульсії: діє як водорозчинний вільнорадикальний ініціатор для поліетилену, поліакрилонітрилу, акрилових емульсій, стирол-акрилових емульсій та поліакриламіду (PAM). Він ініціює полімеризацію за кімнатної та помірної температур та використовується в покриттях, клеях та синтезі флокулянтів для очищення води. Він служить замінником азоініціаторів, не залишаючи токсичних залишків.
   2. Хімікати для нафтопромислу: використовується як дезінфікуючий агент у рідинах для гідророзриву пласта, окислювально розкладаючи гуарову камедь та гідроксипропілгуарову камедь для полегшення зворотного потоку рідини для гідророзриву пласта. У поєднанні з каталізом на основі іонів заліза забезпечує швидке дезінсекцію за низьких температур.
2. Електронна промисловість та виробництво друкованих плат (продукт високої чистоти електронного класу)
   1. Мікротравлячий агент для друкованих плат: створює мікрошорстку мідну поверхню для покращення адгезії сухої плівки, паяльної маски та гальванічних шарів. Травить мідь та нікель у процесах м’якого травлення та, на відміну від систем на основі хлоридів, не створює ризику корозії, спричиненої хлором.
   2. Очищення напівпровідникових пластинВидаляє органічні домішки та металеві забруднення з поверхонь пластин як у процесах сухого, так і вологого очищення, використовуючи як окислювач.
   3. Попередня гальванічна обробкаЗнежирює, злегка кородує та активує нержавіючу сталь і мідні сплави, видаляючи поверхневі оксидні відкладення.
3. Відновлення навколишнього середовища (передові процеси окислення, AOP)
   1. Рекультивація ґрунтових вод та ґрунтів: використовується в хімічному окисленні in-situ (ISCO). Активований двовалентним залізом, лугом або теплом, він генерує сульфатні радикали, які розкладають нафтові вуглеводні, хлоровані вуглеводні, сполуки BTEX, антибіотики та залишки пестицидів – широко застосовується для відновлення забруднених ділянок.
   2. Очищення стічних вод: використовується для поглибленого окислення стічних вод коксування, фарбування, хімікатів та фільтрату зі звалищ для видалення ХСК, барвників та тугоплавких органічних забруднювачів. Може поєднуватися з УФ-опроміненням, ультразвуком або активацією іонами металів.
   3. Обробка фотографічних відходівОкислює тіосульфат у фіксуючих стічних водах ванн, сприяючи вилученню іонів срібла.
4. Текстильна та фарбувальна промисловість
   1. Розшліхтувальний агент: розкладає крохмаль та ПВА-заклеювальні речовини для бавовняних та синтетичних волокон сірого кольору.
   2. Відбілювач: дозволяє відбілювати вовну, шовк та льон за низьких температур без пошкодження волокон. Також діє як окислювач для розробки сірчаних барвників, замінюючи гіпохлорит натрію, щоб уникнути пошкоджень, пов'язаних з хлором.
5. Інше промислове та лабораторне використання
   1. Акумуляторна промисловість: служить деполяризуючим агентом у свинцево-кислотних акумуляторах для усунення пасивації пластин.
   2. Тонкі хімікати: використовується як окислювач в органічному синтезі, наприклад, в окисленні Ельбса для перетворення фенолів на гідрохінони та для окислення Mn²⁺ та Cr³⁺ до вищих валентних станів (каталізується іонами срібла).
   3. Особиста гігієна та лабораторія: окислювач у формулах для хімічної завивки волосся; та як ініціатор полімеризації гелю APS (персульфат амонію) в PAGE-електрофорезі.
   4. Целюлозно-паперова промисловість: використовується для відбілювання та делігніфікації целюлози.

II. Підтримка конфігурацій процесів у переробних галузях

1. Лінія мікротравлення друкованих плат

   Послідовність: знежирення → промивання водою → мікротравлення (система персульфат натрію + сірчана кислота, 25‑35°C) → двоступеневе протитечійне промивання → нейтралізація → промивання деіонізованою водою.
   Допоміжне обладнання: корозійностійкі резервуари для травлення поліпропілену, автоматичні системи дозування, онлайн-моніторинг ОВП та pH, циркуляційна фільтрація та установки окислювально-нейтралізаційної обробки стічних вод. Персульфат натрію періодично поповнюється, а сірчана кислота підтримує кислотність для пригнічення розкладання агента.

2. Хімічне окислення in-situ (ISCO) для ґрунту та підземних вод

   Доступні три системи активації:

   1. Активація іонів заліза: персульфат натрію + сульфат заліза в кислих умовах.
   2. Термічна активаціянагрівання до 40‑65°C шляхом глибокого закачування.
   3. Лужна активаціядодавання гідроксиду натрію для підвищення pH вище 11, що запускає утворення радикалів.
      Допоміжне обладнання: резервуари для змішування та розчинення, високотискні ін'єкційні свердловини, свердловини для моніторингу ґрунтових вод та онлайн-моніторинг ОВП.
3. Удосконалений процес окислення стічних вод

   Послідовність: регулювання pH → додавання персульфату натрію + активатора (Fe²⁺/УФ) → реакційний бак для окислення → флокуляція та седиментація → скидання стічних вод.
   Допоміжне обладнання: система онлайн-контролю ОВП та блок з’єднання UV‑H₂O₂.

4. Процес полімеризації емульсії

   Робота реактора періодичної дії: продувка азотом для видалення кисню, додавання водного розчину персульфату натрію за кімнатної температури та поетапне, рівномірне живлення. Допоміжне обладнання: система контролю температури та захист інертним газом для запобігання передчасному розкладанню, спричиненому металевими домішками.

III. Техніка безпеки для зберігання, переміщення та дозування

1. СкладуванняСпеціально обладнане, прохолодне та вентильоване сховище для небезпечних хімічних речовин-окислювачів, температура <30°C, відносна вологість <70%. Зберігати окремо від горючих речовин, відновників, кислот та лугів; підлога має бути антикорозійною та водонепроникною.
2. ПередачаЗакритий пневматичний транспорт із негативним тиском та азотним покриттям для виключення вологи. Заборонено використовувати залізні труби; використовуйте корозійностійкі труби з ПП, ПВХ або склопластику.
3. ДозуванняЗакриті резервуари для розчинення, уникайте використання металів, таких як залізо, мідь та срібло; використовуйте антикорозійне обладнання з PP/PE. Обладнайте аварійними душами, станціями для промивання очей та системами примусової вентиляції.
4.