Axít peroxymonosulfuric

Axít peroxymonosulfuric, còn được biết đến với các tên khác như axít persulfuric, axít peroxysulfuric hay axít caroic, là một loại axít vô cơ có công thức hóa học H₂SO₅. Axít này tồn tại dưới dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, với cấu trúc trung tâm là lưu huỳnh(VI) hình tứ diện đặc trưng; công thức kết nối là HO-O-S(O)₂-OH. Đây là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất với điện thế oxy hóa E₀ = +2.51 V và có khả năng dễ cháy cao.

H₂SO₅ thường bị nhầm lẫn với H₂S₂O₈, hợp chất được gọi là axít peroxydisulfuric. Axít disulfuric, có vẻ như được sử dụng rộng rãi hơn nhờ các muối kim loại kiềm của nó, có cấu trúc HO-S(O)₂-O-O-S(O)₂-OH.

Lịch sử

Axít H₂SO₅ lần đầu tiên được Heinrich Caro mô tả vào năm 1898 và tên của hợp chất này được đặt theo tên của ông.

Tổng hợp và sản xuất

Để điều chế axít Caro trong phòng thí nghiệm, người ta kết hợp axít chlorrosulfuric với hydro peroxide.

H₂O₂ + ClSO₂OH ⇌ H₂SO₅ + HCl

Việc sản xuất axít Caro quy mô lớn thường được thực hiện ngay tại chỗ do tính không ổn định của nó. Theo phát minh của Martin, axít Caro được chế tạo từ axít sulfuric có nồng độ >85% và hydro peroxide có nồng độ <50% ('dung dịch Piranha').

H₂O₂ + H₂SO₄ ⇌ H₂SO₅ + H₂O

Ứng dụng trong ngành công nghiệp

H₂SO₅ trước đây được dùng để tẩy uế và trong các ứng dụng làm sạch, như xử lý nước hồ bơi và vệ sinh răng giả. Các muối của H₂SO₅ có triển vọng trong việc khử lignin từ gỗ.

Các muối amoni, natri và kali của H₂SO₅ được áp dụng trong ngành công nghiệp nhựa như chất xúc tác cho polymer hóa, chất ăn mòn, chất tẩy hồ trong dệt may, cải tạo đất, và trong xử lý màu và mùi của dầu.

Kali peroxymonosulfat, KHSO₅, là muối kali của axít peroxymonosulfuric và được sử dụng phổ biến như một tác nhân oxy hóa.

Rủi ro

Acid này có tính chất dễ gây nổ. Đã có các sự cố nổ được ghi nhận tại Đại học Brown và Sun Oil. Giống như các chất oxy hóa mạnh khác, acid peroxysulfuric cần được bảo quản xa các hợp chất hữu cơ như ete và keton để tránh nguy cơ tạo ra các phân tử không ổn định như axeton peroxide.