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连四硫酸钾的应用

发布日期:2019/3/28 11:14:56

背景及概述[1]

连多硫酸及其盐是低价硫化合物在氧化成硫酸盐过程中形成的具有相似分子结构(SxO62-)和物化性质的不稳定中间体。由于人们逐渐认识到其在化学工程、环境监测和某些微生物(如硫细菌)新陈代谢中的重要作用,连多硫酸盐相关领域的研究呈现复苏趋势。连四硫酸钾可亦称“四硫磺酸钾”,其为无色片状或菱形晶体。相对密度2.296,折光率1.6057。易溶于水,不溶于乙醇。易分解。制法:将碘的乙醇溶液与硫代硫酸钾溶液作用而得。

结构

应用[2-4]

1.作为试剂用于动力学基础研究

到目前为止,连多硫酸盐主要作为试剂用于基础研究,早期主要用于配制模拟钢铁腐蚀的环境溶液,研究钢铁腐蚀机理,寻找防护措施。由于含硫基团有很强的重金属配位能力,连多硫酸盐还是无氰提取贵金属的理想药剂。近年来,由于硫代硫酸钠无氰提金的兴起以及含硫矿物湿法冶金的需要,迫切需要详细了解硫氧化物在水中的价态转化和机理。为此,包括中国矿大的高庆宇课题组和匈牙利的AttilaK.Horvath在内的研究团体较为详细的研究了连多硫酸盐在水中的分解动力学、和与卤族化合物在水中的氧化还原反应。研究发现,连多硫酸盐在水中的稳定性随溶液的pH值升高而明显下降,其稳定性也随硫链的增长而大幅减弱。无论使用单一的连三、连四硫酸钾、连五或连六硫酸盐,均发现其在水中的分解产物不但包含从连三到连六硫酸盐的已知物,而且包含不能确定具体分子结构的更高级的连多硫酸盐。这也连四硫酸钾可

2.用作营养剂

由于硫和钾是植物必须营养元素,连多硫酸钾盐如连四硫酸钾和连五硫酸钾是配制植物无土栽培营养液的重要原料。有趣的是,在青霉素制备工艺中使用连四硫酸钾替代硫代硫酸钠配置营养液可以提高青霉素(penicillin)的收率。

3.用于制备电池强化剂。

制备一种铅酸蓄电池正极板强化剂。铅酸蓄电池正极板强化剂用于蓄电池充电的强化,由于电池的正极板是由板栅和活性物质组成的,其中活性物质的有效成分就是氧化铅。放电的时候氧化铅转化为硫酸铅,充电的时候硫酸铅转化为氧化铅。氧化铅是由α氧化铅和β氧化铅组成的,在两种氧化铅中,α氧化铅荷电能力小但是体积大,比β氧化铅坚硬,主要起支撑作用;β氧化铅恰好相反,荷电能力大但是体积小,比α氧化铅软,主要起荷电作用。其包括的一种铅酸蓄电池正极板强化剂,由1.0~1.4%的氢氧化锂、0.6~1.0%的碳酸钠、0.06~0.1%的硫酸铋、0.4~0.6%的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1~0.3%的四硫磺酸钾(连四硫酸钾)以及余量为去离子水组成。本发明能以高于现有方法20倍以上的效率生成α氧化铅。此外,本发明所含的铋等物质可以提高极板的孔率和导电性,从而增加蓄电池容量和循环寿命。

制备[2]

连四硫酸钾除可以从市场购得外,采用硫代硫酸盐的碘单质氧化法(工业大生产工艺),或二氯化二硫与亚硫酸反应均可制得纯度接近100%的连四硫酸盐。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 连多硫酸盐抗菌剂的制备、抗菌活性与机理

[3] CN201810648555.5一种铅酸蓄电池正极板强化剂及其使用方法

[4] CN201110056852.9铅酸蓄电池极板强化剂