氨基磺酸

氨基磺酸是一种无色、无味又无毒的固体强酸，水溶液具有与盐酸、硫酸等相同的强酸性质，但对金属等的腐蚀性却比盐酸等的腐蚀性要低得多，对人体毒性极小，但皮肤不能长时间接触，更不能进入眼睛。由于具有强酸的性质又叫固体硫酸，可以代替硫酸，制成极纯的常温时稳定的结晶体，其包装、贮存、运输都很方便。
固体的氨基磺酸在干燥室温环境下稳定性良好，不吸湿，不挥发，溶于水，在水溶液中能电离，呈中等酸性，可做碱滴定时的酸标准溶液。微溶或不溶于有机溶剂，难溶于醚，可溶于液态氮、乙醇、甲酰胺、丙酮。由于它具有优良的性质而被广泛地用于酸洗剂、氯的稳定剂、磺化剂、除硝剂、消毒剂、阻燃剂、除草剂、合成甜味剂和催化剂等。

图1为氨基磺酸结构式。
氨基磺酸水溶液对铁的腐蚀产物作用较慢，可添加一些氯化钠，使之缓慢产生盐酸，从而有效地溶解铁垢，适合用于去除铁、钢、铜、不锈钢等材料制造的设备表面的水垢和腐蚀产物。氨基磺酸水溶液是唯一可用作镀锌金属表面清洗的酸，清洗时温度一般控制在不超过66℃(以防氨基磺酸分解)，浓度不超过10％。
氨基磺酸生产工艺过程简单，反应较容易控制，原料及设备都较容易解决，废水也容易处理，副产物可以有效利用。
本条信息由ChemicalBook的晓楠编辑整理。 氨基磺酸是一种强酸，能和许多碱性化合物起反应。在常压下将其加热至熔点以上(209℃)开始分解，继续加热至 260℃以上，分解为三氧化硫、二氧化硫、氮、氢和水。
（1）氨基磺酸能与金属反应，生成透明性结晶盐。如：2H2NSO3H+Zn→Zn(SO3NH2)2+H2。
（2）能与金属氧化物、碳酸盐和氢氧化物反应：1，FeO+2HSO3NH2→Fe(SO3NH2)2+H2O 2，CaCO3+2HSO3NH2→Ca(SO3NH2)2+H2O+CO2 3，Ni(OH)2+2HSO3NH2→Ni(SO3NH2)2+H2O。
（3）能与硝酸盐或亚硝酸盐反应：1，HNO3+HSO3NH2→H2SO4+N2O+H2O 2，HNO2+HSO3NH2→H2SO4+N2+H2O。
（4）能与氧化剂(如氯酸钾、次氯酸等)反应：1，KClO3+2HSO3NH2→2H2SO4+KCl+N2+H2O 2，2HOCl+HSO3NH2→HSO3NCl2+2H2O。
（5）能与亚硫酰氯反应：SOCl2+HSO3NH2→H2NSO2Cl+HCI+SO2。
（6）能与碘及碱金属碘化物反应：2HSO3NH2+3CsI+H2O→CsI3+Cs2SO4+(NH4)2SO4。
（7）能和羟基化合物(包括苯酚)反应：C2H5OH+HSO3NH2→C2H5OSO2ONH4。
（8）氨基磺酸还能和氨基化合物反应：C2H5NH2+HSO3NH2→C2H5NH2SO3NH2。 氨基磺酸是重要的精细化工产品，广泛应用于金属和陶瓷制造的多种工业设备和民用清洗剂、石油并处 理剂和清洗剂、电镀工业用剂电化学抛光用剂、沥青乳化剂、蚀刻剂、染料医药及颜料工业用磺化剂、 染色用剂、高效漂白剂、纤维、纸张用阻燃剂、柔软剂、树脂交联促进剂、纸张和纺织品的软化剂、除草剂、防枯剂、在分析化学中作酸量滴定法的基准试剂以及标准分析试剂等各个领域中。氨基磺酸钙用于防治小麦锈病等。
氨基磺酸作为清洗剂，因为它是固体，具有贮存、运输方便，容易配制等很多优点，特别适用远途使用。氨基磺酸清洗剂使用范围很广，可用于清洗锅炉、冷凝器、换热器、夹套及化工管道。在啤酒厂用它清除玻璃衬里贮罐、锅、开口啤酒冷却器，啤酒桶上的垢层；清洗搪瓷厂的蒸发器，以及造纸厂的设备等；在空调方面可除去冷却系统、蒸发冷凝器的铁锈、水垢；海轮用它可清除海水蒸发器（蒸馏设备）、换热器和盐水加热器内的海藻、水垢；可以清洗铜壶、散热器、餐具洗涤机理、银器、抽水马桶、瓷砖、食品和奶酷加工设备的水垢；可以清除沉积在蒸煮器上的蛋白质以及鲜肉、蔬菜、奶酪加工厂中使用的消毒吕上的沉积物。美国农业部准许将氨基磺酸用在鲜肉、家禽、兔、蛋加工企业上作酸性清洗剂。 尿素法是德国在1936年首先采用的制备氨基磺酸方法。尿素和发烟硫酸反应得到粗氨基磺酸，将其结晶分离出来，用重结晶法提纯。化学反应方程式：(NH2)2CO+SO3+H2SO4→2NH2SO3H+CO2。
流程说明
1.将一次投料量的尿素加入反应釜中，慢慢加入需要量的发烟硫酸并搅拌，注意控制反应温度不要高于80℃。直至发烟硫酸加完，反应液均相，无二氧化碳气体放出时即为反应终点。
2.将反应液慢慢移入盛有硫酸钠水溶液并通冰盐水冷却的结晶罐中，反应液转移完全后，充分冷却使结晶析出。
3.结晶物经离心分离后，得粗氨基磺酸。
4.把粗氨基磺酸，加入溶解罐中，以二倍量的水在80℃加热搅拌，使结晶溶解，全部溶解后，将溶液转入结晶罐中，加入适量工业乙醇，冷却，使产品充分结晶，结晶经离心分离后，干燥、分装即为产品。

图1为尿素法制备氨基磺酸生产工艺流程图。 目前常用的氨基磺酸盐有氨基磺酸锌和氨基磺酸铵。前者分子式 Zn(H2NSO3)2·4H2O，分子量329.98，为白色晶体，易溶于水，不溶于有机溶剂，用于电镀。后者分子式NH4·SO3·NH2，分子量114.12，为无色吸湿性晶体或白色粉末，熔点133℃，加热至160℃分解，易溶于水，微溶于甘油、乙二醇和甲酰胺，用作分析试剂、除草剂、防火剂和配制电镀液等。在硫化镍矿氨浸过程中，产生不稳定的硫代硫酸铵。后者又被氧化成连三硫酸铵。在氨性溶液中，连三硫酸铵进一步按下式氧化生成氨基磺酸铵：
(NH4)2S3O6+2O2+4NH3+H2O→NH4·SO3·NH2+2(NH4)2SO4
该盐类对镍的进一步提取是有害的，所以在蒸氨后，需氧化使其转变成硫酸铵，然后，进行加压氢还原制取镍粉。 白色斜方晶系片状结晶，无臭，不挥发，不吸湿。 溶于水和液氨，微溶于甲醇，不溶于乙醇和乙醚，也不溶于二硫化碳和液态二氧化硫。 氨基磺酸是一种固态的一元无机酸，也可看成是硫酸的一酰胺、磺酰胺酸、胺磺酸。它是一种硫酸单酰胺化合物，由于具有氨基和磺酸基双官能团，能进行各种化学反应，是一种十分重要的精细化学品。用作除草剂、防火剂，金属和陶瓷的清洁剂，纸张和纺织品的软化剂及漂白剂，合成脲醛树脂的催化剂，在偶氮染料生产中作除腈剂，在游泳池中作氯化和漂白液的稳定剂等。在分析化学中作为酸碱滴定的基准试剂。

氨基磺酸可用作漂白助剂，可减少或消除漂液中重金属离子的催化作用，从而使漂液质量得到保证，并能减少金属离子对纤维的氧化降解作用。亦能阻止纤维的剥皮反应，提高纸浆强度、白度。应用时注意不能将其直接放入漂液中，而就先用水溶解后再中入漂液中。

氨基磺酸在分析化学中可作为酸碱滴定的基准试剂，也用作除草剂、防火剂，纸张和纺织品的软化剂，纤维的防缩、漂白、柔软剂，金属和陶瓷的清洁剂，合成尿醛树脂的催化剂，它还用于染料的重氮化和电镀金属的酸洗。

氨基磺酸的生产方法很多，有二氧化硫与羟胺或丙酮肟为原料的羟胺法，亚硫酸或硫酸盐与液氨为原料的氨化法，尿素与氯磺酸为原料的氯磺化法，以发烟硫酸和尿素为原料的发烟硫酸法，尿素、三氧化硫和硫酸为原料的硫酸法和发烟硫酸法（又称液相法）和液氨经气化与三氧化硫在气相条件下反应的气相法等。目前国内外具有工业意义的工艺为发烟硫酸法以及三氧化硫与氨直接合成的氨化法两种。由尿素与发烟硫酸在40-70℃下进行磺化生成氨基磺酸粗品，然后加水进行结晶制得氨基磺酸成品。原料消耗定额：尿素2000kg/t、发烟硫酸1500kg/t。 合成法将尿素与发烟硫酸在40～70℃进行磺化生成氨基磺酸粗品，然后加水结晶、分离，制得氨基磺酸，其
CO(NH2)2+S03+H2SO4→2H2NSO3H+CO2↑ 其合成方法主要有气相法和液相法两种。气相法操作条件苛刻，设备材质要求高。副产品多，且氨基酸易粘附在反应器内壁需经常清理。生产成本高。优点是产品纯度高。目前厂家采用的多为液相法。现介绍如下：
将过量的发烟硫酸加入反应釜中，搅拌降温至20～40 ℃，开始加入按比例混合好的硫酸和尿素。加料结束后，在20 ℃左右搅拌8 h。再逐渐升温至70～90 ℃，蒸出三氧化硫，冷却析晶。固液分享后得粗氨基磺酸，用水重结晶，脱水干燥得高纯度精品氨基磺酸。

S 腐蚀物品 低毒 口服-大鼠 LD50: 3160 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 1312 毫克/公斤 皮肤-兔子 500 毫克/24小时 重度; 眼睛-兔子 0.25 毫克/24小时 重度 遇水放出硫酸 库房通风低温干燥; 与碱、氧化剂分开存放 水