اسید سولفامیک چیست؟ | معرفی، ویژگی‌ها، کاربردها و نکات ایمنی

۱. معرفی جامع اسید سولفامیک (Sulfamic Acid)

۱-۱. تعریف و فرمول شیمیایی

اسید سولفامیک (Sulfamic Acid) که با نام‌های دیگری مانند آمیدوسولفونیک اسید، آمیدو سولفوریک اسید و آمینو سولفونیک اسید نیز شناخته می‌شود، ترکیبی معدنی با فرمول مولکولی H₃NSO₃ است. این فرمول را می‌توان به شکل ساختاری زیر نیز نمایش داد:

ساختار آن نشان می‌دهد که یک گروه آمینی (–NH₂) به یک گروه سولفونیک اسید (–SO₃H) متصل شده است، که از آن ترکیبی بینابینی میان اسید معدنی و آمید آلی ساخته است. به همین دلیل در دسته ترکیبات آمیدوسولفوریک طبقه‌بندی می‌شود.

۱-۲. تاریخچه و کشف

اسید سولفامیک اولین بار در اوایل قرن بیستم شناسایی و معرفی شد و به‌سرعت به‌دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فردش در صنایع مختلف پذیرفته شد. برخلاف بسیاری از اسیدها که به‌صورت مایع هستند (مانند اسید نیتریک یا سولفوریک)، سولفامیک به‌صورت جامد بلوری و سفیدرنگ پایدار است، که این ویژگی حمل‌ونقل و انبارداری آن را بسیار آسان‌تر می‌کند.

۱-۳. حالت فیزیکی

این ترکیب به‌صورت پودر یا کریستال‌های سفید رنگ و بی‌بو دیده می‌شود و در دمای اتاق کاملاً پایدار است. برخلاف برخی اسیدها، بخار سمی تولید نمی‌کند و به همین دلیل یکی از ایمن‌ترین اسیدهای صنعتی در شرایط معمول شناخته می‌شود.

در تماس با آب به‌سرعت حل شده و محلولی با pH حدود 1 تولید می‌کند که از قدرت اسیدی بالای آن حکایت دارد.

۱-۴. رفتار اسیدی

اسید سولفامیک از نظر قدرت اسیدی بین اسید سولفوریک و اسید استیک قرار می‌گیرد. ثابت تفکیک اسیدی آن به صورت زیر است:

• Ka ≈ 1 × 10⁻¹ (pKa ≈ 1.0)

که آن را در دسته اسیدهای قوی-متوسط قرار می‌دهد. این بدان معناست که می‌تواند به‌عنوان منبع پروتون (H⁺) در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

۱-۵. انحلال‌پذیری و پایداری

• در آب به‌خوبی حل می‌شود (در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد: حدود 21 گرم در ۱۰۰ میلی‌لیتر آب)

• در اتانول، متانول و دیگر حلال‌های آلی ضعیف‌تر حل می‌شود.

• در شرایط خشک تا دمای حدود 150 درجه سانتی‌گراد پایدار باقی می‌ماند.

• در دمای بالاتر تجزیه می‌شود و گازهایی مانند SO₂، نیتروژن و آب آزاد می‌گردد.

۱-۶. مزیت فرم جامد

یکی از ویژگی‌های جذاب اسید سولفامیک برای صنعت این است که برخلاف بسیاری از اسیدهای قوی، به‌صورت جامد پایدار، غیرخورنده برای بسته‌بندی‌های معمولی، و قابل حمل عرضه می‌شود. به همین دلیل کاربردهای گسترده‌ای در محصولاتی مانند جرم‌گیرهای خانگی، مواد تمیزکننده صنعتی، و حتی برخی فرمولاسیون‌های دارویی و کشاورزی دارد.

۲. خواص فیزیکی و شیمیایی

• اسید سولفامیک غیرفرار، غیرقابل اشتعال و پایدار است.

• در برابر هیدرولیز تا دمای حدود 150 درجه سانتی‌گراد مقاوم است.

• هنگام حل شدن در آب، محیط اسیدی قوی ایجاد می‌کند.

• در صورت حرارت بالا، به سولفور دی‌اکسید (SO₂)، نیتروژن و آب تجزیه می‌شود.

۳. کاربردهای اسید سولفامیک

الف) صنایع شیمیایی و تمیزکاری

• رسوب‌زدایی و حذف کربنات کلسیم از دیگ‌های بخار، مبدل‌های حرارتی و تجهیزات صنعتی

• پاکسازی رسوبات آهکی از کاشی، سرویس بهداشتی، وان حمام، تجهیزات فلزی

• جایگزینی ایمن‌تر برای اسید کلریدریک در برخی کاربردها

ب) کشاورزی و کودها

• استفاده به‌عنوان واسطه در تولید علف‌کش‌ها و ترکیبات نیتروژنی

پ) صنایع غذایی و دارویی

• استفاده محدود در تنظیم pH یا پاکسازی تجهیزات استیل

• گاهی به‌عنوان واسطه در تولید ترکیبات دارویی خاص

ت) آبکاری و فلزکاری

• تنظیم pH و اکسایش سطحی در فرآیندهای آبکاری

• حذف زنگ‌زدگی و آماده‌سازی سطح فلز

ث) صنایع کاغذ و رنگ

• تثبیت رنگ‌ها و تنظیم خواص اسیدی در فرآیند رنگرزی

۴. مزایای استفاده از اسید سولفامیک

۵. نکات ایمنی و نگهداری

موارد احتیاط:

• از تماس مستقیم با پوست، چشم و استنشاق پودر آن خودداری شود.

• هنگام استفاده از ماسک، عینک ایمنی و دستکش مقاوم استفاده شود.

• در صورت تماس با پوست یا چشم، با آب فراوان شسته و فوراً به پزشک مراجعه شود.

شرایط نگهداری:

• در محیط خشک، خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود.

• از نگهداری در کنار مواد قلیایی یا اکسیدکننده قوی پرهیز شود.

۶. بسته‌بندی و حمل‌ونقل

• اغلب در کیسه‌های ۲۵ کیلوگرمی پلی‌پروپیلنی یا بشکه‌های پلاستیکی درب‌دار عرضه می‌شود.

• تحت شماره سازمان ملل UN2967 طبقه‌بندی شده است.

• جزو مواد غیراشتعال‌زا ولی خورنده محسوب می‌شود (Hazard Class 8).

۷. معادل‌های انگلیسی رایج

• Sulfamic Acid

• Amidosulfonic Acid

• Aminosulfonic Acid

۸. کدهای بین‌المللی مهم

• CAS Number: 5329-14-6

• EC Number: 226-218-8

• HS Code (جهانی): 2811.19

۹. بازار و تولیدکنندگان

اسید سولفامیک در ایران و جهان توسط شرکت‌های مختلفی تولید می‌شود از جمله:

• BASF (آلمان)

• Nissan Chemical (ژاپن)

• شرکت‌های چینی مانند Shree Sulphamic India

• تولیدکنندگان ایرانی در بخش پتروشیمی یا بسته‌بندی صنعتی

📚 منابع و مراجع علمی درباره اسید سولفامیک (Sulfamic Acid)

منابع بین‌المللی:

1. PubChem – National Center for Biotechnology Information (NCBI)
   https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sulfamic-acid
   ⬅ حاوی اطلاعات جامع ساختاری، فیزیکی، ایمنی و واکنش‌پذیری اسید سولفامیک

2. Chemical Safety Data Sheets (SDS)
   SDS شرکت‌های تولیدکننده مانند Sigma-Aldrich، BASF، و Thermo Fisher Scientific
   ⬅ جزئیات ایمنی، ویژگی‌های شیمیایی، بسته‌بندی و واکنش‌های خطرناک

3. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry – Wiley-VCH
   Entry: “Sulfamic Acid”
   ⬅ مرجع تخصصی شیمی صنعتی درباره سنتز، کاربردها و خواص فنی اسید سولفامیک

4. CRC Handbook of Chemistry and Physics
   ⬅ داده‌های دقیق دمای ذوب، وزن مولکولی، حلالیت و pKa اسید سولفامیک

5. Hazardous Substances Data Bank (HSDB) – TOXNET
   ⬅ ارزیابی‌های ایمنی، سمیت، و اطلاعات حمل‌ونقل برای صنایع

6. International Chemical Safety Cards (ICSC)
   Card No. 1226 – Sulfamic Acid
   ⬅ استانداردهای بین‌المللی ایمنی شیمیایی توسط ILO و WHO

منابع فارسی و تولیدکنندگان ایرانی:

7. سازمان آتش‌نشانی و خدمات ایمنی تهران – جدول خطر مواد شیمیایی
   ⬅ اطلاعات طبقه‌بندی خطرات اسید سولفامیک در شرایط نگهداری و حمل

8. شرکت شیمیایی فارس، شیمی‌یاران، و کیمیاگستر
   ⬅ اطلاعات فنی محصولات تولید یا واردشده در بازار ایران شامل بسته‌بندی، درصد خلوص و روش‌های کاربرد

9. مقاله‌های علمی داخلی از پایگاه‌های معتبر مانند:

   • SID (پایگاه اطلاعات علمی ایران)

   • Civilica (سیویلیکا)

   • Magiran (مگیران)