(NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA)

(NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA)

Bạn có bao giờ tự hỏi vì sao một chất oxy hóa mạnh như (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA) lại được ứng dụng rộng rãi trong từ xử lý nước, mạ điện, đến tổng hợp polymer và dệt nhuộm? Đằng sau những phản ứng tưởng chừng đơn giản là cả một hệ cơ chế oxy hóa - khử phức tạp, nơi các gốc tự do sulfate đóng vai trò trung tâm trong hàng loạt quá trình công nghiệp hiện đại.

Hãy cùng đi sâu vào bài viết này để khám phá cách Ammonium Persulfate (APS - ADEKA) trở thành “chất xúc tác ẩn danh” trong nhiều lĩnh vực hóa học ứng dụng, và hiểu vì sao nó luôn được các kỹ sư, nhà hóa học công nghiệp và chuyên viên xử lý nước đánh giá cao.

Thông tin sản phẩm

Tên sản phẩm: Ammonium Pesulfate

Tên gọi khác: Ammonium peroxydisulfate, Ammonium peroxodisulfate, Ammonium persulphate, Ammonium peroxydisulphate, APS.

Công thức: (NH4)2S2O8

Số CAS: 7727-54-0

Xuất xứ: Nhật Bản

Quy cách: 25kg/bao

Ngoại quan: Dạng tinh thể màu trắng hoặc vàng nhẹ

Hotline: 0972.835.226

1. (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA) là gì?

Ammonium persulfate là gì? Ammonium Persulfate (APS), hay Amoni Persulfat, là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học (NH₄)₂S₂O₈. Chất này tồn tại ở dạng tinh thể không màu hoặc trắng, tan hoàn toàn trong nước và có tính oxy hóa rất mạnh.

Trong môi trường dung dịch, APS phân ly tạo ra ion persulfate (S₂O₈²⁻) - một chất oxy hóa bền vững có khả năng tạo gốc tự do sulfate (SO₄•⁻) khi được kích hoạt bởi nhiệt, tia UV hoặc ion kim loại chuyển tiếp. Các gốc này có năng lượng cao, giúp phân hủy chất hữu cơ. Khơi mào phản ứng polymer hóa, hoặc tẩy trắng sợi và giấy.

Với tính ổn định cao ở trạng thái rắn và khả năng kiểm soát phản ứng chính xác, Ammonium Persulfate (APS) được xem là chất oxy hóa ưu việt trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại như sản xuất polymer, xử lý nước, dệt nhuộm, và luyện kim điện hóa.

2. Nguồn gốc và cách sản xuất Ammonium Persulfate

Nguồn gốc công nghiệp

Ammonium persulfate (APS) là một dẫn xuất persulfate trong nhóm peroxydisulfate (S₂O₈²⁻). Về lịch sử và công nghiệp, APS được tạo ra nhằm khai thác tính oxi hoá mạnh của ion persulfate nhưng ở dạng muối amoni bền, dễ xử lý. Về mặt thương mại có các muối persulfate khác (K₂S₂O₈, Na₂S₂O₈) nhưng (NH₄)₂S₂O₈ thường được ưa chuộng cho một số ứng dụng vì tính tan, tính ổn định tinh thể và dễ rửa sạch khỏi sản phẩm.

Tổng quan phản ứng nền tảng

Phản ứng tạo persulfate về bản chất là oxi hoá anodic của ion sulfate trong dung dịch điện phân: 2 SO42−→anodeS2O82−+2e−2

Khi cation thích hợp (NH₄⁺) có mặt trong dung dịch, ion S₂O₈²⁻ kết hợp với NH₄⁺ tạo thành tinh thể (NH₄)₂S₂O₈ khi cô đặc và làm lạnh.

Phương pháp sản xuất công nghiệp (điện phân – anodic oxidation)

1. Nguyên liệu

   • Ammonium sulfate (NH4)2SO4 hoặc dung dịch amoni sunfat, có thể dùng ammonium bisulfate trong một số quy trình.

   • Nước tinh khiết, đôi khi bổ sung H₂SO₄ đến nồng độ nhất định để ổn định điện phân.

2. Cell điện phân

   • Sản xuất APS chủ yếu bằng điện phân dung dịch sulfate trong cell chia vách (divided cell) để ngăn sự khử lại ở catode.

   • Anode: điện cực làm từ vật liệu chống ăn mòn và chịu oxy hóa (platin hoá titan, graphite đặc chủng hoặc vật liệu phủ phù hợp).

   • Cathode: thường là thép không gỉ hoặc niken.

   • Có màng ngăn/diaphragm để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các chất sinh ở anode và catode.

3. Điều kiện điện phân

   • Dòng điện / mật độ dòng được điều khiển để đạt hiệu suất dòng điện cao mà không làm quá nóng dung dịch (mật độ dòng thực tế do nhà máy thiết kế, thông thường ở mức vừa phải; điều khiển nhiệt là yếu tố then chốt).

   • Nhiệt độ giữ ở mức thấp đến trung bình (ví dụ ~20–40 °C). Vì nhiệt độ cao làm tăng tỷ lệ phân huỷ persulfate.

   • pH và nồng độ muối: được kiểm soát để tối ưu hóa hiệu suất tạo S₂O₈²⁻. Dung dịch có tính axit nhẹ đến trung tính tùy thiết kế.

4. Chất lượng điện phân

   • Hiệu suất chuyển điện (current efficiency) có thể dao động, thường tối ưu hóa để đạt 70–90% tuỳ thiết bị và điều kiện.

   • Các tạp chất kim loại chuyển tiếp (Fe, Cu, Mn…) phải được loại bỏ hoặc giữ ở nồng độ rất thấp vì chúng sẽ xúc tác phân hủy persulfate hoặc tạo sản phẩm không mong muốn.

5. Thu hồi và tinh chế

   • Sau khi đã tạo một nồng độ persulfate mong muốn, dung dịch được cô đặc (bay hơi nhẹ, ở nhiệt độ được kiểm soát) đến mức bão hòa.

   • Làm lạnh để kết tinh (NH₄)₂S₂O₈ dưới dạng tinh thể trắng.

   • Tinh thể được lọc, rửa bằng nước lạnh (để loại sulfate dư và tạp chất hòa tan), rồi sấy khô ở nhiệt độ thấp (thường <50 °C) trong điều kiện khô và thông gió tốt để tránh phân hủy.

   • Đóng gói sản phẩm khô ở điều kiện chống ẩm.

Các kỹ thuật/bien thể sản xuất khác (ghi nhận ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc nhà máy đặc biệt)

• Một số đơn vị có thể dùng biến thể của phương pháp điện phân (ví dụ sử dụng ammonium bisulfate hoặc hỗn hợp sunfat/axit để tối ưu hoá hòa tan và hiệu suất).

• Ngoài phương pháp điện phân trực tiếp, trong nghiên cứu còn mô tả các phương pháp oxy hóa hóa học nhưng chúng ít được áp dụng công nghiệp do chi phí hoặc kiểm soát kém.

3. Tính chất lý hóa của (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA)

Ammonium Persulfate ((NH₄)₂S₂O₈) là tinh thể trắng, không mùi, tan mạnh trong nước và có tính oxy hóa mạnh. Chất này ổn định ở nhiệt độ thường nhưng dễ phân hủy khi có nhiệt, kim loại hoặc tạp chất hữu cơ.

Tính chất vật lý:

• Dạng: bột hoặc tinh thể trắng.

• Khối lượng mol: 228,18 g/mol.

• Khối lượng riêng: khoảng 1,98 g/cm³.

• Tan mạnh trong nước, tạo dung dịch có pH từ 3–5.

• Phân hủy ở khoảng 120°C, sinh khí oxy và gốc sulfate.

Tính chất hóa học:
Ammonium Persulfate là một chất oxy hóa mạnh, có khả năng tạo gốc tự do sulfate (SO₄•⁻) khi được kích hoạt bởi nhiệt, ánh sáng UV hoặc ion kim loại (Fe²⁺, Cu²⁺...).
Phản ứng đặc trưng: S2O82−→2SO4•−

Gốc sulfate sinh ra có thế oxy hóa cao (~2,6–3,1 V), dễ tấn công vào các hợp chất hữu cơ và vô cơ, do đó được ứng dụng trong xử lý nước, tẩy trắng, khởi tạo polymer, và oxy hóa hữu cơ.

Đặc điểm ổn định:
APS dễ hút ẩm, dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với kim loại hoặc môi trường kiềm mạnh. Vì vậy cần bảo quản trong bao bì kín, nơi khô ráo, nhiệt độ dưới 30°C, tránh ánh nắng trực tiếp.

4. Ứng dụng của (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA) do KDC Chemical cung cấp

4.1. Ammonium Persulfate xử lý nước công nghiệp

Ứng dụng:
Trong xử lý nước thải công nghiệp, ammonium persulfate xử lý nước công nghiệp được dùng làm tác nhân oxy hóa mạnh để phân hủy các hợp chất hữu cơ khó xử lý như phenol, formaldehyde, thuốc nhuộm azo, và chất hoạt động bề mặt. Nhờ khả năng tạo gốc sulfate (SO₄•⁻) có thế oxy hóa cao (E° ≈ 2.6 V), APS giúp giảm nhanh COD, TOC và màu trong nước thải, đồng thời không để lại cặn độc hại sau phản ứng.

Cơ chế hoạt động:
Khi hòa tan trong nước, APS phân ly thành ion persulfate S₂O₈²⁻. Dưới điều kiện xúc tác nhiệt hoặc kim loại (Fe²⁺, Ag⁺, Mn²⁺), nó bị phân hủy:

S2O82−→2SO4•−

Gốc sulfate này tấn công mạnh vào các liên kết π của hợp chất hữu cơ (C=C, C–H, C–O), phá vỡ cấu trúc bền và chuyển hóa dần thành CO₂, H₂O. Hiện tượng bọt khí nhỏ sinh ra trong quá trình phản ứng cho thấy hoạt động oxy hóa diễn ra mạnh mẽ. Đây là cơ chế cốt lõi của công nghệ oxy hóa tiên tiến (AOPs) khi dùng ammonium persulfate.

4.2. Ammonium Persulfate dùng trong mạ điện 

Ứng dụng:
Trong ngành mạ điện, ammonium persulfate dùng trong mạ điện được sử dụng để làm sạch. Tẩy dầu và khử oxit trên bề mặt kim loại trước khi mạ. Nhờ khả năng oxy hóa nhẹ và ổn định, APS giúp chuẩn bị bề mặt kim loại sáng bóng. Tăng độ bám của lớp phủ nickel, đồng hoặc kẽm.

Cơ chế hoạt động:
APS phản ứng với oxit kim loại tạo thành ion kim loại hòa tan: MxOy+S2O82−→Mn++2SO42−

Quá trình này loại bỏ lớp oxit thụ động mỏng mà không làm ăn mòn sâu nền kim loại. Khi phản ứng hoàn tất, bề mặt kim loại có độ nhám vi mô đồng đều, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình mạ điện tiếp theo. Ngoài ra, môi trường chứa ammonium ion (NH₄⁺) giúp ổn định pH, hạn chế sự ăn mòn cục bộ.

4.3. Ammonium Persulfate trong sản xuất polymer

Ứng dụng:
Trong công nghiệp polymer, ammonium persulfate trong sản xuất polymer đóng vai trò chất khơi mào (initiator) cho phản ứng trùng hợp gốc tự do. Nó được dùng phổ biến trong tổng hợp polyacrylamide (PAM), polystyrene (PS), polyacrylate và latex cao su.

Cơ chế hoạt động:
Dưới tác động của nhiệt hoặc chất khơi mào phụ (NaHSO₃, TMEDA), APS phân hủy sinh gốc sulfate SO₄•⁻: S2O82−→2SO4•−

Gốc này tấn công vào liên kết đôi C=C của monomer như acrylamide hoặc styrene, tạo gốc tự do trên monomer. Từ đó khởi đầu chuỗi trùng hợp. SO4•−+CH2=CH–R→R–CH2–CH•–R′

Cường độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ APS và nhiệt độ (thường 60–80°C). Hiện tượng tăng độ nhớt của dung dịch trong quá trình phản ứng thể hiện sự hình thành mạch polymer có khối lượng phân tử cao.

4.4. Ammonium Persulfate dùng trong cao su

Ứng dụng:
Ammonium persulfate dùng trong cao su chủ yếu trong quá trình polymer hóa latex styrene-butadiene (SBR) hoặc cao su nitrile (NBR). APS kiểm soát tốt mức độ trùng hợp, tạo hạt latex có kích thước đồng đều, ổn định và dễ gia công.

Cơ chế hoạt động:
Khi APS phân hủy sinh ra gốc SO₄•⁻, các gốc này khơi mào phản ứng trùng hợp giữa butadiene và styrene. Quá trình này sinh nhiệt nhẹ và tạo các hạt polymer phân tán trong môi trường nước (emulsion polymerization). Do tính oxy hóa cao, APS còn giúp loại bỏ tạp chất hữu cơ trong latex. Giúp sản phẩm có màu sáng và bền hơn.

Liều lượng ammonium persulfate xử lý nước; 

4.5. Ammonium Persulfate dùng trong ngành giấy

Ứng dụng:
Trong ngành giấy, ammonium persulfate tẩy trắng bột giấy, loại bỏ lignin. Và cải thiện độ trắng sáng của sợi cellulose. Nó là lựa chọn thân thiện hơn so với chlorine vì không tạo hợp chất hữu cơ chứa clo độc hại (AOX).

Cơ chế hoạt động:
Khi phân hủy, APS sinh ra gốc SO₄•⁻ và oxy nguyên tử (O). Các gốc này tấn công vào cấu trúc lignin - hợp chất polyphenol gây màu vàng nâu trong giấy: Lignin+SO4•−→Oxidized products+CO2+H2O

Phản ứng này diễn ra êm dịu, không làm tổn hại cellulose. Giúp giữ được độ dai của sợi. Hiện tượng giấy chuyển màu trắng dần trong quá trình xử lý phản ánh mức độ oxy hóa hoàn tất.

4.6. Ammonium Persulfate trong dệt nhuộm

Ứng dụng: Ammonium persulfate trong dệt nhuộm được dùng để tẩy trắng sợi cotton. Loại bỏ màu cũ trên vải, và chuẩn bị bề mặt sợi trước nhuộm. Nó giúp vải có độ sáng cao, độ hấp thụ thuốc nhuộm tốt và màu đều hơn.

Cơ chế hoạt động:
APS sinh ra gốc SO₄•⁻ và O₂ hoạt tính, phá vỡ các nhóm chromophore chứa liên kết đôi C=C hoặc nhóm –N=N trong phẩm màu:

Dye+SO4•−→Colorless compounds

Khi xử lý cotton, gốc oxy hóa này còn loại bỏ sáp, pectin và tạp hữu cơ bám trên sợi. Hiện tượng bọt nhẹ và tỏa nhiệt thấp trong dung dịch chứng tỏ phản ứng oxy hóa xảy ra có kiểm soát, tránh hư hại cấu trúc sợi.

4.7. Ammonium Persulfate dùng trong mỹ phẩm và thuốc nhuộm tóc

Ứng dụng:
Trong ngành mỹ phẩm, ammonium persulfate dùng trong mỹ phẩm và ammonium persulfate trong thuốc nhuộm tóc đóng vai trò chất oxy hóa. Giúp tẩy màu tóc hoặc kích hoạt thuốc nhuộm. APS thường được phối hợp với hydrogen peroxide để tăng tốc phản ứng oxy hóa.

Cơ chế hoạt động:
Khi hòa tan, APS giải phóng oxy hoạt tính và gốc sulfate tấn công vào sắc tố melanin tự nhiên trong tóc: Melanin+SO4•−→Lighter melanin+CO2+H2O

Điều này dẫn đến sự giảm màu sắc (tóc sáng dần). Ở mức phân tử, quá trình này làm đứt liên kết đôi trong cấu trúc eumelanin. Tạo điều kiện để thuốc nhuộm mới thâm nhập sâu vào sợi tóc.

4.8. Ammonium Persulfate khắc đồng và mạch in

Ứng dụng: Trong ngành điện tử, ammonium persulfate khắc đồng mạch in là lựa chọn thay thế cho FeCl₃ do tạo bề mặt mạch sạch. Không để lại cặn sắt và có độ chính xác cao.

Cơ chế hoạt động:
Phản ứng oxy hóa đồng diễn ra theo cơ chế: Cu+S2O82−→Cu2++2SO42−

Trong quá trình khắc, APS hòa tan dần lớp đồng thừa, tạo đường mạch rõ nét. Sự chuyển màu của dung dịch từ trong sang xanh nhạt là dấu hiệu của sự hình thành ion Cu²⁺. Do không sinh ra cặn oxit, mạch in sau xử lý có độ bóng cao và độ dẫn điện ổn định.

Đọc thêm: Ammonium Persulfate chất oxy hóa mạnh, Ammonium persulfate oxi hóa hữu cơ; Hướng dẫn sử dụng ammonium persulfate; Sự khác nhau giữa APS và KPS; Ammonium persulfate thay thế clo xử lý nước

5.  Cách bảo quản và sử dụng (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA)

5.1. Cách bảo quản an toàn

(NH₄)₂S₂O₈ – APS – Ammonium Persulfate (ADEKA) là chất oxy hóa mạnh, nhạy cảm với nhiệt, ẩm và tạp chất hữu cơ. Do đó, việc bảo quản đúng cách đóng vai trò quan trọng để duy trì độ tinh khiết và khả năng oxy hóa ổn định.

• Nhiệt độ bảo quản: Dưới 30°C, tránh ánh nắng trực tiếp hoặc gần nguồn nhiệt. Nhiệt độ cao có thể thúc đẩy sự phân hủy của ion S₂O₈²⁻, giải phóng oxy và gây mất hoạt tính.

• Độ ẩm: Chất này hút ẩm mạnh, nên cần bảo quản trong bao bì kín, tránh không khí ẩm. Khi tiếp xúc với nước, ammonium persulfate dễ phân hủy chậm sinh ra SO₄²⁻ và O₂.

• Vật liệu chứa: Dùng bao bì polyethylene (PE), nhựa chống oxy hóa, hoặc thùng composite có lớp lót chống ăn mòn. Tránh chứa trong kim loại như sắt, đồng, nhôm vì APS có thể phản ứng oxy hóa gây ăn mòn.

• Khu vực lưu trữ: Bảo quản tách biệt với chất dễ cháy, chất khử, acid mạnh, kiềm mạnh. Không được đặt gần hóa chất hữu cơ hoặc dung môi như ethanol, acetone, hoặc toluene.

Hiện tượng dễ nhận biết khi bảo quản sai: sản phẩm vón cục, có mùi nhẹ sulfur, hoặc sinh nhiệt trong bao. Đây là dấu hiệu phân hủy nội sinh, cần loại bỏ ngay để tránh nguy cơ cháy âm ỉ.

5.2. Hướng dẫn sử dụng an toàn trong công nghiệp

Khi sử dụng ammonium persulfate (ADEKA) trong xử lý nước, polymer, mạ điện hoặc dệt nhuộm. Người vận hành cần tuân thủ quy trình pha chế và kiểm soát nhiệt độ nhằm đảm bảo hiệu quả oxy hóa cao nhất.

• Pha chế dung dịch:

  • Dùng nước sạch hoặc nước khử ion.

  • Pha ở nhiệt độ dưới 40°C để hạn chế phân hủy sớm.

  • Tỷ lệ khuyến nghị: 5–10 g APS cho mỗi lít dung dịch (tùy ứng dụng).

• Quy trình sử dụng theo ứng dụng:

  • Xử lý nước công nghiệp: Hòa tan ammonium persulfate ở nồng độ 0,05–0,2%, khuấy đều trước khi đưa vào bể phản ứng.

  • Trong mạ điện: Dùng dung dịch 10–20 g/L để làm sạch và tẩy oxit trước khi mạ.

  • Trong sản xuất polymer: Tỷ lệ thường 0,05–0,1% khối lượng monomer.

  • Trong ngành giấy và dệt nhuộm: Sử dụng 0,1–0,3% so với khối lượng sợi khô.

• Lưu ý thao tác:

  • Tránh tiếp xúc trực tiếp với da hoặc mắt. APS có thể gây kích ứng do tính oxy hóa mạnh.

  • Không trộn APS với các chất khử (như NaHSO₃) hoặc kim loại nặng khi chưa kiểm soát được phản ứng, tránh sinh nhiệt mạnh và khí độc SO₂.

  • Khi pha chế quy mô lớn, nên dùng thiết bị khuấy có vật liệu trơ (PVC, Teflon, thủy tinh) để đảm bảo an toàn.

5.3. Xử lý sự cố và tiêu hủy

• Khi tràn vãi: Thu gom bằng dụng cụ sạch, không dùng mùn cưa hoặc vật liệu hữu cơ để thấm hút. Rửa khu vực bằng nước lạnh.

• Khi tiếp xúc da: Rửa ngay bằng nhiều nước, tránh dùng dung dịch axit hoặc kiềm.

• Khi cháy: Không dùng nước áp lực cao. Dùng bột khô hoặc CO₂, tránh khuấy động để không lan truyền nhiệt.

• Tiêu hủy: Hòa tan trong nước và trung hòa bằng dung dịch NaOH 1% trước khi xả ra hệ thống xử lý nước thải.

6. Tư vấn về (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Persulfate (ADEKA) tại Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu tư vấn (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Pesulfate (ADEKA). Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 - 0972.835.226. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Tư vấn (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Pesulfate (ADEKA).

Giải đáp (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Pesulfate (ADEKA) qua KDCCHEMICAL. Hỗ trợ cung cấp thông tin (NH4)2S2O8 - APS - Ammonium Pesulfate (ADEKA) tại KDCCHEMICAL.

Hotline:  086.818.3331 - 0972.835.226

Zalo :  086.818.3331 - 0972.835.226

Web: tongkhohoachatvn.com

Mail: kdcchemical@gmail.com

Cập nhật lúc 9:30 Thứ 7, ngày 25/10/2025