Hidroksilamin Sülfat, Hydroxyl Amine Sulfate, Hidroksil Amonyum Sülfat, Hydroxylammonium Sulfate, Oxammonium Sulfate, Hidroksilazin sülfat, Hydroxyazanium sulfate, HAS, 10039-54-0

Hidroksilamin Sülfat, Hydroxyl Amine Sulfate, Hidroksil Amonyum Sülfat, Hydroxylammonium Sulfate, Oxammonium Sulfate, Hidroksilazin sülfat, Hydroxyazanium sulfate, HAS, 10039-54-0

HİDROKSİLAMİN SÜLFAT

1. ÜRÜN TANIMI VE KİMYASAL KİMLİK
   Kimyasal Adı: Hidroksilamonyum sülfat (Hydroxylammonium sulfate)
   Yaygın Adı: Hidroksilamin sülfat
   CAS Numarası: 10039-54-0
   Molekül Formülü: (NH₂OH)₂·H₂SO₄ veya H₈N₂O₆S
   Molekül Ağırlığı: 164,13 g/mol
   Görünüm: Beyaz, hafif higroskopik kristal katı
   Saflık: Genellikle ≥%99,0 (endüstriyel ve analitik saflıkta temin edilebilir)

2. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER
   Erime Noktası: Yaklaşık 170 °C (bozunarak)
   Yoğunluk: 1,88 g/cm³ (20 °C)
   Sudaki Çözünürlük: 58,7 g/100 mL (20 °C); sıcak suda daha yüksek
   Çözünürlük (diğer): Etanol, eter ve organik çözücülerde çok az çözünür veya çözünmez.
   pH (%1 sulu çözelti, 20 °C): ~3,6
   Görünür Ayrışma Başlangıcı: 120 °C üzeri; 138–177 °C aralığında güçlü ekzotermik bozunma.
   Kararlılık: Normal koşullarda kararlıdır. Alkalilerle, kuvvetli oksitleyicilerle ve ısıyla temasında hızla bozunur. Alkali varlığında serbest hidroksilamin oluşumu patlayıcı reaksiyonlara yol açabilir.
   Reaktivite: Sülfürik asit ile reaksiyona girmez; ancak derişik bazlarla serbest hidroksilamin açığa çıkar. Demir, bakır gibi metal iyonları varlığında bozunma hızlanır.

3. DİĞER İSİMLER VE SİNONİMLER

• Hidroksilamin sülfat

• Hidroksil amonyum sülfat (Hydroxylammonium sulfate)

• Bis(hidroksilamonyum) sülfat

• Oksamonyum sülfat (Oxammonium sulfate)

• Hidroksilamonyum sülfat

• Hidroksilazin sülfat (Hydroxyazanium sulfate)

• HAS (BASF başta olmak üzere ticari kısaltma)

4. SEKTÖREL UYGULAMALAR, KULLANIM ORANLARI VE ÖRNEK REÇETELER

4.1. Organik Sentezler ve Farmasötik Ara Maddeler
Kullanım amacı: Oksim, hidroksamik asit ve N-hidroksi ara ürünlerinin sentezinde indirgeyici ve hidroksil kaynağı olarak kullanılır. Aldehit/keton saflaştırmasında oksim oluşumuyla safsızlıklar giderilir.
Kullanım oranı: Reaksiyon stokiyometrisine bağlıdır; genellikle aldehit/keton başına 1,0–1,2 eşdeğer HAS. Örnek: 1 mol benzaldehit için yaklaşık 1,05 mol HAS (172 g) ve uygun baz (sodyum karbonat) kullanılır.
Örnek reçete (Benzaldoksim sentezi): 100 g benzaldehit, 95 g hidroksilamin sülfat, 250 mL su, karıştırırken yavaşça 80 g sodyum hidroksit çözeltisi (%40’lık) eklenir. 0–5 °C’de 2 saat reaksiyon, verim >%90.

4.2. Polimer ve Kauçuk Sanayii
Kullanım amacı: Emülsiyon polimerizasyonunda kısa durdurucu (shortstopper) olarak radikal reaksiyonları sonlandırır; sentetik kauçukta renk stabilizatörü ve antioksidan etki sağlar. Vulkanizasyon hızlandırıcı sistemlerinde yardımcı ajan olarak yer alır.
Kullanım oranı:

• Stiren-bütadien kauçukta (SBR) kısa durdurucu: monomer ağırlığına göre %0,05–0,2.

• Renk sabitleyici/antioksidan olarak: %0,1–0,3 (katı kauçuk üzerinden).
  Örnek reçete (SBR emülsiyon polimerizasyonu durdurucu çözeltisi): %10’luk sulu HAS çözeltisi hazırlanır, latakse reaktör çıkışında %60–65 dönüşüme ulaştığında 100 kg kuru kauçuk başına 0,1–0,2 kg HAS (aktif) dozlanır. pH 7–8 olacak şekilde seyreltik amonyak ile tamponlanabilir.

4.3. Tekstil ve Elyaf
Kullanım amacı: Özellikle yün ve pamuklu mamullerde ağartma sonrası kalıntı peroksiti uzaklaştırmak ve beyazlığı sabitlemek için kullanılır. Anti-klor işlemlerinde klorsuz alternatif olarak değerlendirilir.
Kullanım oranı: 1–3 g/L (banyo oranına göre), 40–60 °C’de 20 dakika.
Örnek reçete (peroksit nötralizasyonu): 2 g/L HAS, 0,5 g/L non-iyonik ıslatıcı, pH 4,0–4,5 (asetik asit ile ayarlanır). Kumaş 50 °C’de 15–20 dk işlem görür, ardından durulanır.

4.4. Metal Yüzey İşlemleri ve Korozyon Önleme
Kullanım amacı: Demir dışı metallerde (özellikle bakır alaşımları) oksit giderme ve pasivasyon banyolarında; EDTA veya diğer kompleksleştiricilerle birlikte korozyon inhibitörü olarak kullanılır. Cıva ve gümüşün çöktürülmesinde indirgeyici olarak yer alır.
Kullanım oranı:

• Bakır parlatma/oksit temizleme banyosu: 5–15 g/L HAS + 20–50 g/L sülfürik asit.

• Korozyon inhibitörü (kapalı devre soğutma suyu): 50–200 mg/L HAS, genellikle 1:1 oranında EDTA ile kombine edilir.
  Örnek reçete (Bakır oksit temizleme): 10 g/L HAS, 30 mL/L derişik sülfürik asit, 25 °C’de 1–5 dakika daldırma, ardından bol su ile durulama.

4.5. Fotoğraf ve Film Endüstrisi
Kullanım amacı: Renkli fotoğraf emülsiyonlarında renk dengeleyici katkı maddesi olarak, banyo çözeltilerinde antioksidan ve stabilizatör olarak kullanılır.
Kullanım oranı: Geliştirici çözeltilerde tipik 1–5 g/L seviyesinde.

4.6. Zirai Kimyasallar ve İlaç Endüstrisi
Kullanım amacı: Herbisit, insektisit ve fungusit etken maddelerinin sentezinde kilit ara üründür. Özellikle oksim eter türevi pestisitlerin üretiminde yer alır. Veteriner ilaçlarında ve bazı antibiyotiklerin yan zincir modifikasyonunda kullanılır.
Kullanım oranı: Süreç spesifiktir; laboratuvar ölçekli çalışmalarda genellikle substrata göre 1–1,5 eşdeğer HAS.

4.7. Enzim Reaktivasyonu ve Biyokimya
Kullanım amacı: Laboratuvar ortamında asetilkolinesteraz gibi bazı enzimlerin reaktivasyonunda hidroksilamin kaynağı olarak işlev görür.
Kullanım oranı: Tipik olarak 0,1–1 mM konsantrasyon aralığında çalışılır. Stok çözelti olarak 100 mM HAS hazırlanıp uygun tampon ile seyreltilir.

4.8. Su Arıtma ve Atık Su Yönetimi
Kullanım amacı: Özellikle metal komplekslerinden kaynaklanan ağır metal kirliliğini indirgemek veya çöktürmek için yardımcı indirgeyici olarak kullanılabilir.
Kullanım oranı: Atık suyun oksidasyon-redüksiyon potansiyeline bağlı olarak 50–500 mg/L aralığında denenir.

4.9. Sabun, Yağ Asitleri ve Kozmetik
Kullanım amacı: Sabun ve yağ asitlerinde renk stabilizatörü ve antioksidan olarak eklenir. Yağ asitlerinin oksidatif bozunmasını geciktirir.
Kullanım oranı: %0,1–0,5 (toplam yağ asidi karışımına göre). Rafinasyon sırasında 60–80 °C’de ilave edilir.

4.10. Roket Yakıtları ve Enerjik Malzemeler
Kullanım amacı: SAF HAS, nitrat tuzlarına dönüştürülerek katı roket yakıtlarında oksitleyici olarak değerlendirilir. Ticari HAS doğrudan kullanılmaz, türevi olan hidroksilamonyum nitrat (HAN) formülasyonlara girer. HAS bu türevin üretiminde başlangıç maddesidir.

5. ALTERNATİF ÜRÜNLER VE KARŞILAŞTIRMA

5.1. Hidroksilamin Hidroklorür (NH₂OH·HCl, CAS: 5470-11-1)
Artıları: Sudaki çözünürlüğü çok daha yüksektir (>80 g/100 mL), klorür iyonunun prosesi etkilemediği uygulamalarda tercih edilir. Daha asidik karakterlidir (pH ~2,5).
Eksileri: Klorür iyonu, korozyon riski taşıyan ortamlarda ve klorür hassas katalitik reaksiyonlarda problem yaratabilir. Özellikle paslanmaz çelik ekipmanda klorür kaynaklı gerilme korozyonu riskine dikkat edilmelidir.
HAS ile karşılaştırma: HAS sülfat anyonu içerdiği için klorürsüz bir alternatiftir; ısıl kararlılığı hidroklorür tuzuna göre biraz daha düşüktür. Organik sentezde sülfat iyonları çoğu zaman reaksiyonu etkilemez, bu yüzden HAS ekonomik ve güvenli bir seçimdir.

5.2. Hidroksilamin Fosfat (NH₂OH·H₃PO₄)
Artıları: Yine klorür içermez; fosfat tamponlama etkisi sağlayabilir.
Eksileri: Suda çözünürlüğü HAS’tan düşüktür; ticari temini daha sınırlı ve maliyeti genellikle daha yüksektir. Isıl kararlılığı HAS ile benzerdir.

5.3. Hidrazin Sülfat (N₂H₄·H₂SO₄)
Artıları: Güçlü indirgeyici; özellikle kazan suyu kimyasında oksijen tutucu olarak yaygın kullanılır.
Eksileri: Toksik, kanserojen şüpheli ve uçucu hidrazin buharı oluşturma riski yüksektir. Kullanımı çok sıkı regülasyonlara tabidir. HAS’a kıyasla çok daha tehlikeli bir indirgeyicidir. HAS, orta kuvvette uygulamalarda daha güvenli alternatiftir.

5.4. Sodyum Sülfit / Sodyum Bisülfit (Na₂SO₃ / NaHSO₃)
Artıları: Ucuz, bol bulunur, gıda ve tekstilde yaygındır.
Eksileri: Yalnızca indirgeyici olarak çalışır, hidroksilamin kaynağı değildir. Oksim oluşumu gibi reaksiyonlara girmez. Kükürt dioksit salınımı yapabilir. HAS’ın yerini sadece antioksidan/indirgeyici rolünde bazı kısıtlı uygulamalarda tutabilir.

5.5. Askorbik Asit (C vitamini) ve Türevleri
Artıları: Toksik olmayan, çevre dostu indirgeyici. Gıda ve kozmetikte antioksidan olarak kullanılır.
Eksileri: Fiyatı HAS’a göre yüksektir, etkin pH aralığı dardır. HAS’ın kimyasal reaktivitesini (N-OH bağı oluşturma) sağlayamaz. Bu nedenle sentez kimyasında HAS alternatifi değildir.

5.6. Eritorbik Asit ve Sodyum Eritorbat
Artıları: Askorbik aside benzer, et ürünlerinde koruyucu, metal şelasyonunda indirgeyici.
Eksileri: Yine spesifik hidroksilamin reaksiyonlarını veremez. Sadece bazı antioksidan uygulamalarda HAS’ın yerine düşünülebilir.

Genel Değerlendirme: HAS, hem indirgeyici hem de nükleofilik aminohidroksi kaynağı olarak eşsiz bir yere sahiptir. Alternatif seçimi tamamen hedef uygulamaya bağlıdır: klorür toleransı olmayan reaksiyonlarda HAS hidroklorürden üstündür; daha hafif indirgeyici gereken durumlarda sülfitlerden daha seçicidir; maliyet ve güvenlik açısından hidrazin türevlerine göre avantajlıdır.

6. SIK SORULAN SORULAR

S1. Hidroksilamin sülfat nasıl güvenli bir şekilde depolanır?
Serin, kuru, iyi havalandırılmış bir alanda, 25 °C’nin altında, doğrudan güneş ışığından uzakta muhafaza edilmelidir. Alkaliler, kuvvetli oksitleyiciler, metal tozları ve yanıcı maddelerle birlikte depolanmamalıdır. Kapların sıkıca kapalı olması gerekir. Büyük miktarlar için patlamaya dayanıklı elektrik tesisatı ve sıcaklık izleme önerilir.

S2. Çözelti hazırlarken nelere dikkat edilmelidir?
Yavaşça soğuk veya ılık suya eklenmeli, asla sıcak suya ya da doğrudan alkali çözeltilere atılmamalıdır. Çözünme sırasında hafif ısı açığa çıkar; bu nedenle karıştırarak ilave edilmelidir. %25’in üzerindeki derişik çözeltilerin uzun süre bekletilmesi tavsiye edilmez, bozunmaya başlayabilir.

S3. Hangi malzemelerle uyumsuzdur?
Kuvvetli alkaliler (NaOH, KOH), kuvvetli oksitleyiciler (nitrik asit, peroksitler, perkloratlar, kloratlar), demir ve bakır tuzları, sıcak yüzeyler. Alkali ile temasında serbest hidroksilamin oluşur, bu bileşik oldukça kararsızdır ve patlayabilir.

S4. Atık olarak nasıl bertaraf edilmelidir?
Yerel yönetmeliklere uygun olarak kimyasal atık bertaraf tesisine gönderilmelidir. Seyreltik çözeltiler, asidik ortamda yavaşça sodyum hipoklorit veya hidrojen peroksit ile inert hale getirilebilir. Kanalizasyona direkt deşarj edilmemelidir.

S5. Deri ve göz ile temasında ne yapmalı?
Deri temasında bol su ve sabunla yıkayın. Göz temasında en az 15 dakika süreyle göz kapağı açık şekilde bol su ile durulayın ve hemen tıbbi yardım alın. Hafif asidik karakteri ve indirgeyici doğası hassas dokularda tahrişe neden olabilir.

S6. Hidroksilamin sülfatın raf ömrü ne kadardır?
Tavsiye edilen depolama koşullarında, orijinal ambalajında açılmadığı sürece tipik raf ömrü 12–24 aydır. Zamanla hafifçe bozunarak sülfat asiditesi artabilir. Periyodik analizle saflık kontrolü yapılması önerilir.

S7. Neden hidroksilamin hidroklorür yerine sülfat tuzu tercih edilir?
Klorür iyonunun prosesi olumsuz etkilediği durumlarda (paslanmaz çelik korozyonu, klorür hassas katalizörler, farmasötik sentezde saflık gereklilikleri) HAS tercih edilir. Ayrıca genellikle hidroklorür tuzundan daha ekonomiktir.

S8. Hangi konsantrasyonda sulu çözelti hazırlamak idealdir?
Genel kullanım için %10–20’lik stok çözeltiler yaygındır. Daha derişik çözeltiler kısa sürede kullanılmalıdır. 20 °C’de doygunluk sınırı yaklaşık %37’dir (58.7 g/100 mL), ancak bu konsantrasyonda çökelme ve viskozite sorunu olabilir.

S9. Isıtma gereken proseslerde maksimum sıcaklık nedir?
HAS, 120 °C sonrası hızla bozunmaya başlar. Bu nedenle, uzun süreli ısıtma gereken işlemlerde 100 °C altında çalışılması önerilir. Kapalı sistemlerde basınç artışına karşı önlem alınmalıdır.

S10. Analitik kimyada HAS’ın yeri nedir?
Aldehit ve ketonların kalitatif/kantitatif tayininde oksim oluşturma kapasitesinden yararlanılır. Ayrıca bazı metal iyonlarının (ör. gümüş, cıva) indirgenerek elementel hale getirilmesiyle gravimetrik tayinde kullanılır.