Nátrium-perszulfát (nátrium-peroxi-diszulfát, Na₂S₂O₈, CAS: 7775-27-1)

A nátrium-perszulfátot elsősorban erős oxidálószerként, polimerizációs iniciátorként, fehérítőszerként és fémmarószerként használják. Széles körben alkalmazzák a vegyiparban, az elektronikai iparban, a textiliparban és a környezetvédelmi szektorban. 5.1 osztályú oxidáló szilárd anyagként, III. csomagolási csoportban (alacsonytól közepesen veszélyes oxidálószer) van besorolva.

I. Részletes pályázatok

1. Polimer- és vegyipar (legnagyobb fogyasztási ágazat)
   1. Emulziós polimerizációs iniciátorVízben oldódó szabadgyökös iniciátorként működik polietilén, poliakrilnitril, akril emulziók, sztirol-akril emulziók és poliakrilamid (PAM) esetén. Szobahőmérsékleten és mérsékelt hőmérsékleten indítja el a polimerizációt, és bevonatokban, ragasztókban és flokkuláns szintézisben használják vízkezeléshez. Azo iniciátorok helyettesítőjeként szolgál, nem hagy maga után mérgező maradványokat.
   2. Olajmező vegyi anyagok: repesztőfolyadékokban törőanyagként használják, oxidatív módon lebontja a guargumit és a hidroxipropil-guargumit a repesztőfolyadék visszaáramlásának elősegítése érdekében. Vasion-katalízissel kombinálva gyors törést tesz lehetővé alacsony hőmérsékleten.
2. Elektronikai és NYÁK-ipar (elektronikai minőségű, nagy tisztaságú termék)
   1. Mikromaratószer áramköri lapokhoz: mikroérdesített rézfelületet hoz létre a szárazfilm, forrasztómaszk és galvanizált rétegek tapadásának javítása érdekében. Lágymaratási eljárással marja a rezet és a nikkelt, és a klorid alapú rendszerekkel ellentétben nem jelent klór okozta korróziós kockázatot.
   2. Félvezető ostya tisztításoxidálószerként eltávolítja a szerves szennyeződéseket és a fémszennyeződéseket a lapka felületéről mind száraz, mind nedves tisztítási folyamatok során.
   3. Galvanizálás előtti kezelésZsírtalanít, enyhén korrodál és aktiválja a rozsdamentes acélt és a rézötvözeteket, eltávolítva a felületi oxidlerakódásokat.
3. Környezeti kármentesítés (fejlett oxidációs folyamatok, AOP)
   1. Talajvíz- és talajrekultiváció: in situ kémiai oxidációban (ISCO) használják. Vas(II)-ionokkal, lúggal vagy hővel aktiválva szulfátgyököket hoz létre, amelyek lebontják a kőolaj szénhidrogéneket, klórozott szénhidrogéneket, BTEX vegyületeket, antibiotikumokat és növényvédőszer-maradványokat – széles körben alkalmazzák a szennyezett területek kármentesítésében.
   2. SzennyvízkezelésKokszolási, festési, vegyi és hulladéklerakói csurgalékvizek fejlett oxidációjára használják a KOI, a színezék és a tűzálló szerves szennyező anyagok eltávolítására. Kombinálható UV-besugárzással, ultrahanggal vagy fémion-aktiválással.
   3. Fotóhulladék-kezelésoxidálja a tioszulfátot a fürdővíz megkötésében, elősegítve az ezüstionok kinyerését.
4. Textil- és festőipar
   1. Mérettelenítő szer: lebontja a keményítőt és a PVA enyveket pamut és szintetikus szálakból készült nyersáruk esetében.
   2. Fehérítőszer: lehetővé teszi a gyapjú, selyem és len alacsony hőmérsékletű fehérítését a szálak károsodása nélkül. Oxidálószerként is működik a kéntartalmú festékek kifejlesztésekor, helyettesítve a nátrium-hipokloritot a klór okozta károsodás elkerülése érdekében.
5. Egyéb ipari és laboratóriumi felhasználások
   1. Akkumulátoripar: depolarizálószerként szolgál az ólomakkumulátorokban a lemezek passziválásának kiküszöbölésére.
   2. Finomvegyszerekoxidálószerként használják szerves szintézisekben, például az Elbs-oxidációban fenolok hidrokinonokká alakítására, valamint az Mn²⁺ és Cr³⁺ magasabb vegyértékállapotokba oxidálására (ezüstionok katalizálják).
   3. Személyes gondoskodás és laboratóriumioxidálószerként a hajdaueroló készítményekben; és APS (ammónium-perszulfát) gélpolimerizációs iniciátorként PAGE elektroforézisben.
   4. Papírcellulóz és papír: cellulózfehérítéshez és -delignifikációhoz használják.

II. Támogató folyamatkonfigurációk a downstream iparágakban

1. NYÁK mikromaratási folyamatsor

   Sorrend: zsírtalanítás → vizes öblítés → mikromaratás (nátrium-perszulfát + kénsav rendszer, 25‑35°C) → kétlépcsős ellenáramú öblítés → semlegesítés → ioncserélt vizes öblítés.
   Kiegészítő berendezések: korrózióálló PP marótartályok, automatikus adagolórendszerek, online ORP-pH monitorozás, keringtető szűrő és szennyvíz oxidációs-semlegesítési tisztítóegységek. A nátrium-perszulfátot időszakosan pótolják, a kénsav pedig savasságot biztosít a szer bomlásának elnyomása érdekében.

2. In situ kémiai oxidáció (ISCO) talaj és talajvíz esetében

   Három aktiválási rendszer érhető el:

   1. Vas(II)ion aktiválásanátrium-perszulfát + vas(II)-szulfát savas körülmények között.
   2. Termikus aktiválás: mélyfúrásos befecskendezéssel 40–65 °C-ra történő melegítés.
   3. Lúgos aktiválásnátrium-hidroxid hozzáadása a pH 11 fölé emeléséhez, ami gyökképződést indít el.
      Kiegészítő berendezések: keverő- és oldótartályok, nagynyomású befecskendező kutak, talajvíz-monitorozó kutak és online ORP-monitorozás.
3. Fejlett szennyvíz-oxidációs folyamat

   Sorrend: pH-beállítás → nátrium-perszulfát + aktivátor (Fe²⁺/UV) hozzáadása → oxidációs reakciótartály → flokkuláció és ülepítés → szennyvízkibocsátás.
   Kiegészítő berendezések: online ORP-szabályozó rendszer és UV-H₂O₂ csatolóegység.

4. Emulziós polimerizációs folyamat

   Szakaszos reaktorüzem: nitrogénöblítés az oxigén eltávolítására, nátrium-perszulfát vizes oldat hozzáadása szobahőmérsékleten, és szakaszos, egyenletes adagolás. Kiegészítő berendezések: hőmérséklet-szabályozó rendszer és inert gázvédő bevonat a fémszennyeződések okozta idő előtti bomlás megakadályozására.

III. Biztonságtechnika tároláshoz, szállításhoz és adagoláshoz

1. Raktározás: kijelölt, hűvös és szellőztetett oxidáló veszélyes vegyi anyagok tárolására szolgáló tároló, <30°C hőmérséklet, <70% relatív páratartalom. Elkülönítendő éghető anyagoktól, redukálószerektől, savaktól és lúgoktól; a padlózatnak korrózióállónak és vízzárónak kell lennie.
2. ÁtruházásZárt, negatív nyomású pneumatikus szállítás nitrogénréteggel a nedvesség kizárása érdekében. Vascsövek használata tilos; PP, PVC vagy FRP korrózióálló csöveket kell használni.
3. AdagolásZárt oldótartályok, kerülje a vas, réz és ezüsthöz hasonló fémeket; használjon PP/PE korróziógátló berendezéseket. Szereljen fel vészzuhanyzókat, szemmosó állomásokat és kényszerszellőztető rendszereket.
4.