پتاسیم آمیل گزانتات (PAX)، که همچنین با نام‌های پتاسیم O-پنتیل دی‌تیوکاربنات یا پتاسیم پنتیل گزانتات نیز شناخته می‌شود، یک ماده شیمیایی صنعتی مهم است که عمدتاً در صنعت معدن استفاده می‌شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی پتاسیم آمیل گزانتات

خواص فیزیکی

• ظاهر: معمولاً به صورت پودر یا جامد دانه‌ای به رنگ خاکستری، خاکستری روشن، مایل به زرد یا زرد کم‌رنگ است و گاهی به صورت گلوله یا بلور نیز یافت می‌شود.
• بو: بوی قوی، تند و نامطبوع گوگرد دارد که اغلب به دلیل وجود یا محصولات تجزیه آن، شبیه به دی‌سولفید کربن توصیف می‌شود.
• فرمول مولکولی: C6​H11​KOS2​
• وزن مولکولی: 202.38 گرم بر مول
• چگالی: تقریباً 1.24 گرم بر سانتی‌متر مکعب در دمای 20 درجه سانتی‌گراد.
• نقطه ذوب: بسته به خلوص و منبع کمی متفاوت است، اما عموماً حدود 19.5-21.5 درجه سانتی‌گراد است. برخی منابع نقاط ذوب بسیار بالاتری (به عنوان مثال، 211.28 درجه سانتی‌گراد یا 255-280 درجه سانتی‌گراد) را نشان می‌دهند که ممکن است به دماهای تجزیه یا اشکال خاص اشاره داشته باشد.
• نقطه جوش: قابل کاربرد نیست زیرا با حرارت تجزیه می‌شود. نقطه جوش تخمینی حدود 497.18 درجه سانتی‌گراد است.
• انحلال‌پذیری: به راحتی در آب حل می‌شود. همچنین جاذب رطوبت است، به این معنی که به راحتی آب را جذب می‌کند.
• فشار بخار: در دمای 25 درجه سانتی‌گراد یک جامد غیرفرار با فشار بخار بسیار پایین است (به عنوان مثال، 0 پاسکال در 25 درجه سانتی‌گراد یا 4.52×10−8 پاسکال در 25 درجه سانتی‌گراد).
• شکل: به صورت پودر، گلوله یا بلور موجود است.
• رنگ: می‌تواند از سفید تا نارنجی تا سبز متغیر باشد، اما بیشتر اوقات مایل به زرد یا خاکستری است.

خواص شیمیایی

• ساختار شیمیایی: دارای یک گروه پنتیل متصل به یک اتم اکسیژن است که سپس به یک اتم گوگرد دوگانه پیوند و به یک اتم گوگرد دیگر یگانه پیوند دارد و یک گروه دی‌تیوکاربنات را با حضور یک یون پتاسیم (K+) تشکیل می‌دهد. فرمول ساختاری آن CH3​(CH2​)4​OCS2​K است.
• پایداری:
  • در محلول‌های آبی بین pH 8 تا 13 نسبتاً پایدار است و حداکثر پایداری در pH 10 مشاهده می‌شود.
  • هیدرولیز/تجزیه: گزانتات‌ها، از جمله PAX، در شرایط اسیدی به سرعت هیدرولیز می‌شوند. آنها همچنین در حضور رطوبت و/یا گرما تجزیه می‌شوند و عمدتاً دی‌سولفید کربن (CS2​) و الکل تولید می‌کنند. این تجزیه می‌تواند در حضور الکل خودبه‌خود تسریع شود.
    • شرایط اسیدی: ROCS2​K+H2​O→ROCS2​H+KOH، و سپس ROCS2​H→CS2​+ROH.
    • شرایط خنثی/قلیایی: 6ROCS2−​+3H2​O→6ROH+CO32−​+3CS2​+2CS32−​
  • اکسیداسیون: می‌تواند به دی‌گزانتوژن اکسید شود، به ویژه در pH پایین‌تر، اما این واکنش معمولاً جزئی است.
• اشتعال‌پذیری: جامد قابل اشتعال است. می‌تواند ابرهای گرد و غبار قابل احتراق در هوا تشکیل دهد. محصولات تجزیه، به ویژه دی‌سولفید کربن، بسیار قابل اشتعال هستند و می‌توانند نقطه خوداشتعالی پایینی داشته باشند. تماس با هوای مرطوب منجر به اشتعال آن می‌شود.
• واکنش‌پذیری:
  • با آب واکنش می‌دهد و گاز قابل اشتعال (دی‌سولفید کربن) آزاد می‌کند.
  • در دماهای بالا می‌تواند تجزیه شود و گازهای سمی (از جمله اکسیدهای کربن و اکسیدهای گوگرد) تولید کند.
  • با اسیدهای قوی و عوامل اکسیدکننده ناسازگار است.
• جذب سطحی: به شدت به کانی‌های سولفیدی جذب می‌شود که برای کاربرد آن در فرآیندهای فلوتاسیون کلیدی است.
• تفکیک: به عنوان یک ترکیب یونی، در محلول‌های آبی به کاتیون‌های پتاسیم و آنیون‌های آمیل گزانتات (CH3​(CH2​)4​OCS2−​) تفکیک می‌شود.

کاربردهای پتاسیم آمیل گزانتات

پتاسیم آمیل گزانتات عمدتاً به عنوان ماده جمع‌آوری‌کننده (collector) در فرآیند فلوتاسیون کف برای فرآوری مواد معدنی استفاده می‌شود. این ماده به ویژه برای موارد زیر موثر است:

• کانی‌های سولفیدی، به خصوص برای فلوتاسیون سنگ‌های مس، سرب، روی و نیکل.
• سنگ‌های سولفیدی حاوی طلا، از جمله طلاهای مرتبط با پیریت و آرسنوپیریت.
• سنگ‌های سولفیدی اکسید شده یا سنگ‌های اکسید مس/سرب (پس از عملیات سولفیداسیون).
• فلزات گروه پلاتین (PGMs).

این ماده در میان گزانتات‌ها به عنوان یک جمع‌آوری‌کننده قوی اما با گزینش‌پذیری کمتر در نظر گرفته می‌شود. همچنین می‌تواند به عنوان یک ماده شیمیایی در صنعت لاستیک، یک واسطه در سایر فرآیندهای تولید، و یک عامل فعال سطحی استفاده شود.