過硫酸

過硫酸，強烈酸性刺激，易溶於水，純的過硫酸在45℃才熔化。過硫酸是無色晶體，具有極強的氧化性，能使紙炭化，能燒焦石蠟等。

基本介紹

• 中文名：過硫酸
• 外文名：Peroxydisulfuric acid
• 熔點：-30.1℃
• 沸點：<281℃（分解）
• 物理外觀：無色固體
• 別名：過二硫酸

基本信息

名稱：過硫酸

化學式：H₂S₂O₈

摩爾質量： 194 g/mol

三維模型

化合價情況 ： 硫+6價，兩個氧原子形成過氧根，其他氧原子 -2價

結構式 ： 如右圖所示

物理性質：純的過硫酸在45℃才熔化

氣味：強烈酸性刺激

在水中溶解性：100%

pH： <1

密度：1.7g/ml(25℃下)

製取方法

1.用氯磺酸混合過氧化氫製取

2ClSO₃H + H₂O₂ == H₂S₂O₈ + 2HCl

2.273K 下，以光亮的鉑為陽極，在高電流密度下電解 50%左右的硫酸溶液，通過陽極氧化 HSO₄^-，可得到過二硫酸:

2HSO₄^--2e^-→H₂S₂O₈

定義

硫的含氧酸中含有過氧基（一0—0—）的稱為過硫酸，可看成過氧化氫的衍生物在 HO- OH中，若一個H被一 SO₃H取代 ，則得到過一硫酸（ HO—OSO₃H），若另一個H 也被取代，則得到過二硫酸（HOSO₃_ OSO₃H) 。其中每個氧原子的氧化數不同，過氧鍵中氧原子的氧化數為- 1，其他氧原子的氧化數為- 2，硫原子的氧化數仍然是+6。

性質

過二硫酸是無色晶體，在 338 K 時熔化並分解，具有極強的氧化性，能使紙炭化，能燒焦石蠟等。過二硫酸鹽也是強氧化劑 ；在鋼鐵分析中，以過二硫酸銨（或過二硫酸鉀）氧化法測定鋼中錳的含量。過二硫酸及其鹽都不穩定，受熱易分解。

S₂O₈^2-離子進行的氧化過程往往是很慢的.但如果有催化劑存在，反應就會變得特別迅速.常用 Ag(I)離子作為這一反應的催化劑. 催化的機理尚不十分清楚，可能是由於S₂O₈^2-離子將 Ag(I)離子氧化為 Ag(II)離子，並以 Ag(II)離子起著迅速氧化的作用。

套用

過硫酸氫鉀屬於氧化物，近年來有關此類化合物殺菌相關性和消毒套用研究已有不少文獻報導。本研究過硫酸氫鉀複合鹽為一種白色粉劑，易溶於水，為觀察其殺菌效果和消毒相關性能，進行實驗室殺菌試驗和現場消毒效果觀察。

試驗材料

試驗用過硫酸氫鉀複合鹽為一種白色粉末（國內某企業提供），複合鹽中過硫酸氫鉀含量為質量分數45% ～55%，有效成分活性氧化物含量約5500mg/l。

試驗菌有大腸桿菌（8900）、銅綠假單胞菌（ATCC15442）、金黃色葡萄球菌（ATCC6538）和白色葡萄球菌（8032），均由中國普通微生物菌種保藏管理中心提供。

試驗方法

菌懸液製備

取分純培養的典型菌落接種營養瓊脂培養基斜面，於37℃培養24h，用胰蛋白生理鹽水稀釋液洗下新鮮菌斜面上菌苔，稀釋配製成含菌量為1×108 ～5×108CFU/ml菌懸液。試驗時將菌懸液與有機干擾物（30g/L小牛血清白蛋白）溶液作對倍稀釋，備用。

中和劑鑑定試驗

以金黃色葡萄球菌為試驗菌設計6組試驗，參照2002年版《消毒技術規範》規定的懸液定量殺菌試驗操作程式，在20℃水浴中進行3次重複試驗。結果判定，第1組試驗菌數為0或明顯少於第2組，第3、4、5組回收菌量為1×106～5×106CFU/ml，組間平均誤差率<15%，表明所選中和劑適宜。

殺菌試驗

採用懸液定量法，在20℃水浴中進行試驗。在無菌試管內加入試驗濃度1.25倍消毒液4ml與1ml菌懸液，混勻。作用至規定時間，取0.5ml接種於含4.5ml中和劑試管中，中和作用10min；設稀釋液+菌懸液為陽性對照，作適當稀釋。取試驗組或對照組樣液1ml接種於無菌平皿，一式2份，倒入融化並冷卻至45℃的營養瓊脂培養基，混勻。凝固後置於37℃培養48h，記錄平板菌落數，計算殺滅對數值。試驗重複3次。

物體表面消毒效果現場試驗

隨機選取物體表面（桌面），標示出5cm×5cm面積的區塊，消毒前用無菌棉拭子沾濕採樣液（稀釋液）在標示區塊內作塗抹擦拭，將棉拭子頭無菌剪入含5ml稀釋液試管中，作為陽性對照組。然後用含1500mg/L活性氧化物的過硫酸氫鉀複合鹽消毒液對桌面作擦拭消毒。消毒後按上述方法在另外的標示區塊內進行塗抹採樣，將採樣棉拭子頭無菌剪入含5ml中和劑試管中。將裝有採樣棉拭子的試管經充分震盪洗脫，取洗脫液1ml接種無菌平皿，一式2份，倒入融化並冷卻至45℃的營養瓊脂培養基，混勻。凝固後置於置37℃培養48h，記錄平板菌落數，計算殺滅對數值。試驗連續重複3次，每次採樣10份。

實驗結果

中和劑鑑定試驗結果

試驗表明，用含10g/L硫代硫酸鈉+10g/L吐溫80磷酸鹽緩衝液（PBS）作為中和劑，中和10min，可有效中和最高試驗濃度（含活性氧化物1500mg/L）的過硫酸氫鉀複合鹽消毒液對金黃色葡萄球菌的殘留作用，且中和劑及中和產物對試驗菌無抑制及殺滅作用，對培養基無不良影響。

殺菌試驗結果

結果表明，以含活性氧化物1000mg/L的過硫酸氫鉀複合鹽水溶液作用30min，對懸液內大腸桿菌殺滅對數值均>5.00；作用15min，對懸液內銅綠假單胞菌殺滅對數值均>5.00。以含活性氧化物1500mg/L過硫酸氫鉀複合鹽水溶液對金黃色葡萄球菌作用30min和對白色葡萄球菌作用45min，殺滅對數值均>5.00。

物體表面現場消毒試驗結果

連續3次試驗結果表明，在室溫條件下，用含活性氧化物1500mg/L過硫酸氫鉀複合鹽消毒液擦拭消毒作用30min，對物體表面自然菌的平均殺滅對數值>1.00。過硫酸氫鉀複合鹽成分複雜，主要包括過硫酸氫鉀、硫酸氫二鉀和硫酸鉀等形式複合物，屬於以硫酸根自由基為基礎的強氧化活性殺菌成分。過硫酸氫鉀複合鹽易溶於水，一旦溶於水中即產生豐富的活性氧，羥基自由基等高能量、高活性的小分子物質，能對各種微生物進行破壞甚至殺滅。過硫酸氫鉀複合鹽殺菌機理推測主要是能氧化細胞壁蛋白、破壞細胞膜的通透性屏障，造成細胞內容物流出而喪失微生物生存能力。

試驗結果表明，本研究過硫酸氫鉀複合鹽消毒粉在較低濃度下具有較強的殺菌作用，以活性氧化物濃度1000mg/L的該消毒液能在30min內殺滅多數細菌繁殖體，但本試驗結果與相關文獻報導存在明顯差異，其中原因有待進一步研究。現場試驗結果顯示，該過硫酸氫鉀複合鹽消毒液進行擦拭消毒，對木製桌面上自然菌均有一定的殺滅效果。據報導稱，過硫酸氫鉀複合鹽較含氯消毒劑更加安全、環保，建議進一步開展其他領域消毒效果的研究和套用。