一、過硫酸鹽概述：

商品過硫酸鹽包括過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀，電路板行業(yè)廣泛使用過硫酸鹽與硫酸混合液做銅面粗化的微蝕刻劑，反應(yīng)式如下：

S2O82- + Cu(0) = 2SO42- + Cu2+

過硫酸銨曾經(jīng)在電路板行業(yè)內(nèi)廣為使用，后來由于其中的氨氮導(dǎo)致廢水難以處理，不含銨且有更好的穩(wěn)定性的過硫酸鈉逐步取代了過硫酸銨成為主流?，F(xiàn)在在珠三角和華東地區(qū)的PCB行業(yè)，理論上過硫酸銨已經(jīng)被淘汰了（為什么說是理論上，稍后再說。），過硫酸鉀則由于成本的原因極少使用。

過硫酸銨，分子式（NH4)2S2O8，分子量228.18，密度1.98，為白色結(jié)晶性，現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23939-2009《工業(yè)過硫酸銨》。

過硫酸鈉，分子式Na2S2O8，分子量238.09，密度2.38，為白色結(jié)晶，現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26519.1-2011《工業(yè)過硫酸鹽 第一部分：過硫酸鈉》，質(zhì)量指標(biāo)包括NH4含量限制在0.2%以內(nèi)。

過硫酸鉀，分子式K2S2O8，分子量270.33，為白色結(jié)晶性粉末，現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26519.2-2011《工業(yè)過硫酸鹽 第二部分：過硫酸鉀》。

二、過硫酸鹽的生產(chǎn)：

過硫酸銨的生產(chǎn)是由硫酸銨酸性溶液電解，硫酸根在陽極氧化為過硫酸根，經(jīng)冷凍結(jié)晶、烘干制得：

陽極反應(yīng)：2SO42- - 2e = S2O82-

或：（NH4）2SO4 - 2e =（NH4）2S2O8 + 2NH4+

陰極反應(yīng)：2H+ + 2e = H2（氣）

或：H2SO4 + 2e = H2（氣）+ SO42-

總反應(yīng)：（NH4）2SO4 + H2SO4 — 電解 =（NH4）2S2O8 + H2(氣)

電解液經(jīng)冷凍結(jié)晶、固液分離、烘干后得到商品工業(yè)過硫酸銨。

過硫酸鈉和過硫酸鉀則是過硫酸銨與氫氧化鈉或氫氧化鉀在真空反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，經(jīng)離心分離、烘干制得。反應(yīng)式如下（以過硫酸鈉為例）：

（NH4）2S2O8 + 2NaOH = Na2S2O8 + 2NH3（氣）+ 2H2O

反應(yīng)生成的氨氣，經(jīng)硫酸吸收，可作為生產(chǎn)過硫酸銨的原料，循環(huán)使用。

三、過硫酸銨與過硫酸鈉的差別：

過硫酸銨和過硫酸鈉均為危險化學(xué)品5.1類的氧化劑，不能與有機(jī)物、易燃物混存。但是，過硫酸鈉比過硫酸銨穩(wěn)定得多，在干燥情況下幾乎不會分解，在酸性溶液中的半衰期也比過硫酸銨大數(shù)十倍。 因此，雖然每噸過硫酸鈉比過硫酸銨貴約2000元，實(shí)際使用過硫酸鈉并沒有增加太多成本，因此PCB業(yè)界很容易接受。

過硫酸銨中的過硫酸根（S2O82-）是強(qiáng)氧化劑，銨離子（NH+）則是還原劑，所以過硫酸銨自身有進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的趨勢，是個不穩(wěn)定的化合物。過硫酸銨在受潮時的水分作用下的水解。反應(yīng)式如下：

過硫酸銨水解：（NH4）2S2O8 + H2O ≒ 2NH4HSO4 + [O]

初生態(tài)的氧不穩(wěn)定，與水結(jié)合為過氧化氫（以前的雙氧水生產(chǎn)工藝就是這樣的）：

反應(yīng)式為：[O] + H2O ≒ H2O2

水解產(chǎn)生初生態(tài)的氧或過氧化氫，繼續(xù)作用于還原性的銨離子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生分解，反應(yīng)的放熱加劇了這個過程。分解反應(yīng)的方程式如下：

(NH4)2S2O8 = N2 + 2H2SO4 + 4H2O + 熱量

過硫酸銨分解只留下了液體硫酸，有可能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場只留下了一灘腐蝕性的水。當(dāng)然，大部分不完全的分解實(shí)際上是以硫酸氫銨水合物的形式存留下來。

所以過硫酸銨務(wù)必保持干燥，潮濕的過硫酸銨自身的分解有可能導(dǎo)致火災(zāi)。

四、過硫酸銨的鑒別：

過硫酸銨和過硫酸鈉都是白色結(jié)晶，外觀上差別很小，密度的不同不容易感覺得到， PCB生產(chǎn)中作為微蝕劑使用時也沒有明顯不同，因此給一些無良商人有機(jī)可乘，以過硫酸銨冒充過硫酸鈉的個案在珠三角地區(qū)并不鮮見，在珠三角周邊地區(qū)更為嚴(yán)重。假冒的過硫酸鈉不僅對電路板企業(yè)的廢水處理帶來困擾（氨氮容易超標(biāo)），也帶來了儲存的危險性（按過硫酸鈉的條件儲存過硫酸銨有可能釀成火災(zāi)），還給我們生產(chǎn)過硫酸鈉的企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)上的損失，過硫酸鈉被假貨冒充導(dǎo)致價格長期偏低。

區(qū)別過硫酸銨與過硫酸鈉的方法很簡單：取一個5-1000ml的燒杯，放入5克左右的固體試樣，滴入數(shù)滴30%的氫氧化鈉溶液。此時，試樣為過硫酸銨就會產(chǎn)生明顯的氣泡并放出氨臭味；試樣如為過硫酸銨與過硫酸鈉混合物，則可能只聞到氨臭而無明顯氣泡；試樣如果是劣質(zhì)的過硫酸鈉，其中含有超標(biāo)的銨離子，則需要在燒杯上方覆蓋粘有潤濕PH廣泛試紙的表面皿，逸出的氨氣會使試紙變藍(lán)色。

過硫酸鈉則無上述情況。以上也是定性檢驗(yàn)銨鹽的方法。

當(dāng)然，如果一個供應(yīng)商報價，過硫酸鈉與過硫酸銨的差價在1000元以內(nèi)的，基本上可以判定是假貨，毋須檢驗(yàn)（由過硫酸銨加工成過硫酸鈉的成本不會低于1500元/噸）。

五、過硫酸鈉中的氨氮問題：

一些廠家提出的過硫酸鈉的氨氮含量問題，基本上是兩個原因：

1、使用了無良供應(yīng)商的假貨（過硫酸銨）：過硫酸銨的銨是其分子的固有成分中，總銨含量為15.8-16.0%，是過硫酸鈉中銨含量（國家標(biāo)準(zhǔn)≤0.2%，一般為0.05-0.1%）的幾十倍到幾百倍。

2、外包廢水處理商的技術(shù)問題：因?yàn)榘钡蝗菀滋幚?，外包商自然希望所PCB廠所用原材料盡量少含氨氮，以減少其處理氨氮的成本和責(zé)任。一個中等規(guī)模和技術(shù)水平生產(chǎn)雙面及多層電路板的企業(yè)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的過硫酸鈉對廢水中氨氮的貢獻(xiàn)值約為0.2PPM左右。