سولفامیک اسید چیست و از کاربردهای آن چه می دانید؟
سولفامیک اسید یک جامد سفید و بلوری است که در آب محلول و در حلال های آلی کمی محلول است. سولفامیک اسید در تمیز کردن فلزات و سرامیک ها، سنتز آلی، کاغذ و منسوجات، برای کنترل pH، به عنوان پاک کننده مبتنی بر آب، در آبکاری، داروسازی و برخی محصولات کشاورزی استفاده می شود.
سولفامیک اسید یک ماده پاک کننده است و همچنین می تواند به عنوان یک ترکیب مهم در محصولات پاک کننده دیگر مورد استفاده قرار گیرد. اسید سولفامیک همچنین برای از بین بردن زنگ و رسوب آهک، تمیز کردن و پرداخت فولاد ضد زنگ و سایر فلزات استفاده می شود.
استفاده از آن به عنوان یک ماده پاک کننده در کارخانه های فرآوری مواد غذایی مانند کارخانه های آبجوسازی و لبنیات و در سیستم های سپتیک بی خطر است. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا ما را همراهی کنید.
سولفامیک اسید چیست؟
اسید سولفامیک (اسید آمیدوسولفوریک) یک اسید تک پایه، معدنی و خشک است که به شکل کریستالی تولید می شود. این اسید در دمای اتاق بسیار پایدار است. محلول های آبی آن به عنوان اسیدهای قوی مشابه اسید کلریدریک و اسید سولفوریک رتبه بندی می شوند. سولفامیک اسید به صورت خشک موجود است و امکان بسته بندی و حمل راحت را فراهم می آورد.
اسید سولفامیک یک ماده بلوری بی رنگ با فرمول شیمیایی NH2SO2OH است. این ترکیب در دمای ۲۰۰-۲۰۵ درجه سانتی گراد ذوب و تجزیه می شود و حلالیت بالایی در آب دارد. در دمای ۲۶۰ درجه سانتی گراد به طور کامل به نیتروژن، آب و دی اکسید گوگرد تجزیه می شود.
این ترکیب شیمیایی در پاک کننده شیمیایی، واکنش های سولفوناسیون، حذف نیتریت، به عنوان حامل کلر و انواع دیگر کاربردها استفاده می شود. سولفامیک اسید همچنین به عنوان ماده اولیه تولید سدیم سیکلوهگزیل سولفامات استفاده می شود که یک شیرین کننده مصنوعی است. برخی سولفامات ها نیز به صورت تجاری در دسترس هستند.
این ترکیب برای سطوح سخت مانند صفحه دوش، کاشی، شیرآلات، سینک ظرفشویی، توالت، حمام، آبگرم و نیمکت هایی که از اکریلیک، کروم، فولاد ضد زنگ، سرامیک و فایبرگلاس ساخته شده است و در حمام، آشپزخانه و غیره استفاده می شود، بی خطر است. اسید سولفامیک نباید روی سطوح مرمر استفاده شود.
سایر نام ها: آمیدوسولفونیک اسید، آمیدوسولفوریک اسید، سولفامیدیک اسید
روش تولید سولفامیک اسید
این ترکیب با واکنش اوره و مخلوط تری اکسید گوگرد و اسید سولفوریک (یا اولئوم) تولید می شود. این واکنش در دو مرحله انجام می شود:
CO (NH2) 2 + SO3 → CO (NH2) (NHSO3H)
CO (NH2) (NHSO3H) + H2SO4 → CO2 + 2 H3NSO3
ویژگی های سولفامیک اسید
این ترکیب یک اسید یونی است که قادر به اهدای یون هیدروژن یا تشکیل پیوند کووالانسی با یک جفت الکترون است. اکثر اسیدهایی که در زندگی روزمره با آنها مواجه می شویم، می توانند در آب حل شوند. هرچه غلظت یون های هیدروژن که توسط یک اسید تولید می شود بیشتر باشد pH محلول کمتر است.
علاوه بر این، اسیدها بسته به چگونگی جدا شدن کامل آنها از یون های موجود در آب به دو دسته اسیدهای قوی یا ضعیف طبقه بندی می شوند. یک اسید قوی به طور کامل در آب تجزیه می شود در حالی که یک اسید ضعیف فقط تا حدی به یون های تشکیل دهنده تبدیل می شود در نتیجه یک محلول حاوی یون، آب و اسید ایجاد می شود.
اسید سولفامیک شامل یک اتم گوگرد منفرد است که به صورت کوالانسی توسط گروه های هیدروکسیل و آمینو و با پیوندهای دوگانه به دو اتم اکسیژن متصل می شود. سولفامیک اسید در طراحی بسیاری از انواع داروها مانند مهار کننده های معکوس ترانس کریپتاز HIV، آنتی بیوتیک ها، داروهای ضد سرطان و سایر موارد استفاده می شود.
مزایای استفاده از سولفامیک اسید
- ماندگاری بسیار بالایی دارد.
- دارای اثر بسیار بالایی در رسوب زدایی است.
- می تواند مستقیما به سیستم وارد شود و هزینه سیستم را کاهش می دهد.
- می توان با استفاده از اسید سولفامیک از نظر شیمیایی تمیزکاری را بطور کامل انجام داد و نیازی به اقدامات بعدی ندارد.
- در هیچ سیستمی نیازمند تعیین دوز نیست.
- برای رسوب زدایی از کندانسور در حال اجرا توصیه می شود که آن را به آب خنک کننده اضافه کنید.
- یک اسید بی خطر است و در صورت استفاده از تجهیزات ایمنی هیچ خطری برای سلامتی ندارد.
کاربرد سولفامیک اسید
رسوب زدایی لوله های دیگ بخار
این اسید برای پاک کردن طیف وسیعی از لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی مانند دیگ های بخار استفاده می شود. اسید غلیظ به از بین بردن رسوب آب سخت، خوردگی مس و زنگ زدگی سبک کمک می کند.غلظت اسید سولفامیک در محلول در قسمت بالایی لوله ها بین ۱۰-۸٪ است اما این میزان بستگی به میزان رسوب در لوله ها دارد.
تمیز کردن فلزات
این ترکیب زنگ زدگی فلزات را از بین می برد و محلول آن نسبت به سایر اسیدهای معدنی مانند اسید کلریدریک نسبت به فلزات کمتر خورنده تر است.
تمیز کردن تجهیزات
این ماده شیمیایی قابلیت حل کردن رسوبات را دارد و همین قابلیت آن را تبدیل به یک رسوب زدای تجهیزات کارخانه ای کرده است. این اسید در مقایسه با اسید کلریدریک خورندگی کمتری دارد. معمولا بازدارنده های خوردگی به پاک کننده های مورد استفاده در تجهیزات اضافه می شوند که سولفامیک اسید یکی از آنهاست.
پاک کننده سطح کف
این اسید در خانه داری برای رسوب زدایی در پاک کننده های توالت و حذف رسوبات روی سطوح کف استفاده می شود. برای ایمنی بیشتر ترجیحا به جای اسید کلریدریک استفاده می شود. سولفامیک اسید در صورت مخلوط شدن با محصولات مبتنی بر هیپوکلرید مانند سفید کننده ها و سایر اسیدهای معمول، گاز کلر ایجاد نمی کند. واکنش با سفید کننده محلول را خنثی کرده و آن را برای مصارف خانگی موثر و ایمن می کند.
تثبیت کننده کلرید
اسید سولفامیک برای تثبیت کلر در استخرها و برج های خنک کننده استفاده می شود. سولفامیک اسید به کلر موجود در استخر کمک می کند تا مدت بیشتری باقی بماند و باعث مفیدتر شدن آن شود. کلر تثبیت شده باعث صرفه جویی در هزینه هایی خرید کلر می شود و مراقبت از آب را آسان تر و طولانی تر می کند.
افزودنی سفید کننده در صنایع کاغذ و خمیر کاغذ
این اسید از تخریب پالپ به دلیل دمای بالای آن در کلریزاسیون جلوگیری می کند و اجازه سفید شدن در دمای بالا و کاهش pH بدون از دست دادن قدرت را می دهد.
دی آزوتیزاسیون در تولید رنگ و رنگدانه
این ترکیب نیتریدهای اضافی مورد استفاده در واکنش های دی آزوتیزاسیون در تولید رنگ ها و رنگدانه ها را حذف می کند.
کاتالیزور برای فرآیند استری شدن
استر ترکیبی مبتنی بر کربن است که با جایگزینی هیدروژن یک اسید با گروه آلی دیگر، معمولا آلکیل ساخته می شود. بنابراین استرفیکاسیون فرایندی است که در آن دو واکنش دهنده در نهایت یک استر تشکیل می دهند. اسید سولفامیک این روند را تسریع می کند.
تولید علف کش
علف کش ها مواد شیمیایی هستند که برای کنترل گیاهان ناخواسته استفاده می شوند. اسید سولفامیک در کنترل این گیاهان ناخواسته در مزارع استفاده می شود.
اطفاء حریق
اسید سولفامیک جزء اصلی ترکیبات اطفاء حریق و ماده اولیه برای ساخت سولفامات آمونیوم است که به عنوان ضد حریق برای محصولات داخلی استفاده می شود.
سنتز اکسید نیتروژن
اکسید نیتروژن که معمولا به عنوان گاز خنده شناخته می شود در دمای اتاق بی رنگ و غیرقابل اشتعال است و رایحه فلزی کمی دارد. سولفامیک اسید به واکنش نیتروژن و اکسیژن کمک می کند تا یک محصول پیچیده تر به نام اکسید نیتروژن ایجاد شود.
جداسازی یون های نیتریت
این ترکیب در طول تجزیه و تحلیل کمی نیترات با آزمایش حلقه قهوه ای، یون های نیتریت را از مخلوط یون های نیتریت و نیترات جدا می کند.
پرداخت و تمیز کردن نقره
مایع تمیز کننده نقره (مایع TarnX ) حاوی مواد شوینده و اسید سولفامیک است که باعث می شود نقره جدیدتر به نظر برسد.
پالایش الکترولیت
در فرآیند تصفیه الکترولیت از محلول های آبی اسید هیدروفلوروسیلیس استفاده می شود که الکترولیت جایگزین آن اسید سولفامیک است.
حذف دوغاب اضافی روی کاشی
این ترکیب غبار دوغاب و بقایای ملات را روی کاشی را از بین می برد. علاوه بر این برای استفاده در دوغاب های رنگی بی خطر است.
عوارض و خطرات سولفامیک اسید
مسیرهای اصلی قرار گرفتن در معرض این ماده شیمیایی شامل استنشاق، تماس پوستی، تماس چشمی است.
استنشاق:
تا زمانی که گرم یا غبار نشود، خطر استنشاق وجود ندارد. می تواند باعث تحریک شدید بینی و گلو شود. می تواند باعث تجمع مایع در ریه ها (ادم ریوی) شود. علائم آن ممکن است شامل سرفه، تنگی نفس، مشکل در تنفس و گرفتگی در قفسه سینه باشد. آسیب طولانی مدت ممکن است از قرار گرفتن در معرض مزمن این ماده ایجاد شود.
تماس با پوست:
این اسید خورنده است و تماس با پوست می تواند باعث درد، قرمزی، سوختگی و تاول شود. ممکن است اسکار دائمی ایجاد شود. قرار گرفتن در معرض مقدار زیاد می تواند باعث مرگ شود.
تماس با چشم:
تماس با چشم باعث سوختگی شدید همراه با قرمزی، تورم، درد و تاری دید می شود. آسیب دائمی از جمله نابینایی نیز محتمل است.
بلع:
می تواند لب ها، زبان، گلو و معده را بسوزاند. علائم ممکن است شامل تهوع، استفراغ، گرفتگی معده و اسهال باشد. بلع این ماده شیمیایی ممکن است باعث آسیب دائمی و مرگ شود.
اثرات قرار گرفتن در معرض طولانی مدت (مزمن)
در غلظت های پایین: می تواند باعث خشکی، قرمز شدن و ترک خوردن پوست (درماتیت) در پی تماس با پوست شود.
در غلظت های بالا: ممکن است مینای دندان را هنگام تنفس از بین ببرد. ممکن است به سیستم تنفسی آسیب برساند. می تواند مجاری تنفسی را تحریک و ملتهب کند.
سرطان زایی: مشخص نیست که باعث سرطان می شود ولی غیر آلی قوی حاوی سولفوریک اسید برای انسان سرطان زا هستند. در برخی تحقیقات ارتباط آن با سرطان حنجره، سرطان ریه مشاهده شده است.
خرید و فروش سولفامیک اسید
این ترکیب شیمیایی به صورت آنلاین و حضوری از شرکت های تولید و توزیع مواد شیمیایی قابل خریداری است. قیمت سولفامیک اسید بر اساس خلوص و وزن بسته بندی آن متفاوت است.
روش ذخیره سازی و حمل و نقل
در انبار خشک و تمیز با تهویه مناسب، دور از آفتاب، باران و رطوبت نگهداری شود.
