Сульфат аммония - Ammonium sulfate
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Тетраоксосульфат аммония (VI)[нужна цитата ] | |
| Другие имена Сульфат аммония Сульфат аммония (2: 1) Сульфат диаммония Диаммониевая соль серной кислоты Маскагнит Актамастер Доламин | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.029.076  |
| Номер ЕС |
|
| Номер E | E517 (регуляторы кислотности, ...) |
| КЕГГ | |
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| (NH4)2ТАК4 | |
| Молярная масса | 132,14 г / моль |
| Внешность | Прекрасный белый гигроскопичный гранулы или кристаллы |
| Плотность | 1,77 г / см3 |
| Температура плавления | От 235 до 280 ° C (от 455 до 536 ° F, от 508 до 553 K) (разлагается) |
| 70,6 г на 100 г воды (0 ° C) 74,4 г на 100 г воды (20 ° C) 103,8 г на 100 г воды (100 ° C)[1] | |
| Растворимость | Не растворим в ацетон, алкоголь и эфир |
| -67.0·10−6 см3/ моль | |
| 79,2% (30 ° С) | |
| Опасности | |
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
| H315, H319, H335 | |
| P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301 + 312, P302 + 352, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P312, P321, P330, P332 + 313, P337 + 313, P362, P391, P403 + 233, P405, P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD50 (средняя доза ) | 2840 мг / кг, крыса (перорально) |
| Родственные соединения | |
Другой анионы | Тиосульфат аммония Сульфит аммония Бисульфат аммония Персульфат аммония |
Другой катионы | Сульфат натрия Сульфат калия |
Родственные соединения | Сульфат железа (II) аммония |
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат аммония (Американский английский и международное научное использование; сульфат аммония в Британский английский ); (NH4)2ТАК4, неорганический соль с рядом коммерческих применений. Чаще всего используется в качестве удобрения почвы. Он содержит 21% азот и 24% сера.
Использует
Основное использование сульфата аммония в качестве удобрение за щелочные почвы. В почве аммоний ион высвобождается и образует небольшое количество кислоты, снижая pH баланс почва, внося существенный вклад азот для роста растений. Основным недостатком использования сульфата аммония является низкое содержание азота по сравнению с нитрат аммония, что увеличивает транспортные расходы.[2]
Он также используется как сельскохозяйственный спрей. адъювант для водорастворимых инсектициды, гербициды, и фунгициды. Там он связывает катионы железа и кальция, которые присутствуют как в колодезной воде, так и в клетках растений. Он особенно эффективен в качестве адъюванта при 2,4-Д (амин), глифосат, и глюфосинат гербициды.
Лабораторное использование
Осаждение сульфатом аммония это общий метод для белок очистка осаждением. По мере увеличения ионной силы раствора растворимость белков в этом растворе уменьшается. Сульфат аммония чрезвычайно растворим в воде из-за его ионной природы, поэтому он может «высолить» белки путем осаждения.[3] Из-за высокой диэлектрической проницаемости воды диссоциированные солевые ионы, представляющие собой катионный аммоний и анионный сульфат, легко сольватируются в гидратных оболочках молекул воды. Значение этого вещества в очистке соединений проистекает из его способности становиться более гидратированными по сравнению с относительно большим количеством неполярных молекул, и поэтому желательные неполярные молекулы объединяются и выпадают в осадок из раствора в концентрированной форме. Этот метод называется высаливанием и требует использования высоких концентраций соли, которая может надежно растворяться в водной смеси. Процент используемой соли сравнивается с максимальной концентрацией соли в смеси, которая может растворяться. Таким образом, хотя для того, чтобы метод работал, требуются высокие концентрации, добавление большого количества соли, более 100%, также может перенасыщать раствор, следовательно, загрязнять неполярный осадок солевым осадком.[4] Высокая концентрация соли, которая может быть достигнута путем добавления или увеличения концентрации сульфата аммония в растворе, позволяет разделить белок на основе снижения растворимости белка; это разделение может быть достигнуто центрифугирование. Осаждение сульфатом аммония является результатом снижения растворимости, а не денатурации белка, поэтому осажденный белок может быть солюбилизирован с использованием стандартных буферы.[5] Осаждение сульфатом аммония обеспечивает удобный и простой способ фракционирования сложных белковых смесей.[6]
При анализе решеток каучука летучие жирные кислоты анализируются путем осаждения каучука 35% -ным раствором сульфата аммония, в результате чего остается прозрачная жидкость, из которой летучие жирные кислоты регенерируются серной кислотой, а затем перегоняются с водяным паром. Селективное осаждение сульфатом аммония, в отличие от обычного метода осаждения, в котором используется уксусная кислота, не мешает определению летучих жирных кислот.[7]
Пищевая добавка
В качестве пищевой добавки считается сульфат аммония. общепризнанно безопасным (GRAS) США Управление по контролю за продуктами и лекарствами,[8] а в Европейском Союзе он обозначен Номер E E517. Он используется как регулятор кислотности в муке и хлебе.[9][10][11]
Другое использование
в лечение из питьевая вода, сульфат аммония используется в сочетании с хлор чтобы генерировать монохлорамин для дезинфекции.[12]
Сульфат аммония в небольших количествах используется при получении других солей аммония, особенно персульфата аммония.
Сульфат аммония указан в качестве ингредиента для многих вакцин в США согласно Центру по контролю за заболеваниями.[13]
Насыщенный раствор сульфата аммония в тяжелая вода (D2O) используется в качестве внешнего стандарта для серы (33S) ЯМР-спектроскопия со значением сдвига 0 ppm.
Сульфат аммония также использовался в огнестойкий композиции действуют как диаммонийфосфат. В качестве антипирена он увеличивает температуру горения материала, снижает максимальную скорость потери веса и вызывает увеличение образования остатков или полукокса.[14] Его огнезащитную эффективность можно повысить, смешав его с сульфамат аммония.[нужна цитата ] Он был использован в тушение пожаров с воздуха.
Сульфат аммония использовался в качестве консерванта для древесины, но из-за его гигроскопичности это использование было в значительной степени прекращено из-за связанных с этим проблем, связанных с коррозией металлических крепежей, нестабильностью размеров и дефектами отделки.
Подготовка
Сульфат аммония получают путем обработки аммиак, часто как побочный продукт коксовые печи, с серная кислота:
- 2 NH3 + H2ТАК4 → (NH4)2ТАК4
Смесь газообразного аммиака и водяного пара вводят в реактор, который содержит насыщенный раствор сульфата аммония и примерно от 2 до 4% свободной серной кислоты при 60 ° C. Концентрированная серная кислота добавляется, чтобы поддерживать кислотность раствора и поддерживать уровень свободной кислоты. Теплота реакции поддерживает температуру в реакторе на уровне 60 ° C. Сухой порошкообразный сульфат аммония можно получить путем распыления серной кислоты в реакционную камеру, заполненную газообразный аммиак. Теплота реакции испаряет все воды присутствует в системе, образуя порошкообразную соль. В 1981 году было произведено около 6000 млн тонн.[2]
Сульфат аммония также производится из гипс (CaSO4· 2H2О). Мелкодисперсный гипс добавляется в карбонат аммония решение. Карбонат кальция осаждается в виде твердого вещества, оставляя в растворе сульфат аммония.
- (NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2ТАК4 + CaCO3
Сульфат аммония встречается в природе как редкий минерал. маскагнит в вулканическом фумаролы и из-за угольных пожаров на некоторых свалках.[15]
Характеристики
Сульфат аммония становится сегнетоэлектрик при температуре ниже -49,5 ° С. При комнатной температуре кристаллизуется в ромбический система с размерами ячеек a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. При охлаждении до сегнетоэлектрического состояния симметрия кристалла меняется на космическая группа Pna21.[16]
Реакции
Сульфат аммония разлагается при нагревании выше 250 ° C, сначала образуя бисульфат аммония. Нагревание при более высоких температурах приводит к разложению на аммиак, азот, диоксид серы, и вода.[17]
В виде соли сильной кислоты (H2ТАК4) и слабое основание (NH3), его раствор кислый; pH 0,1 М раствора - 5,5. В водном растворе реакции протекают с NH4+ и так4−2 ионы. Например, добавление хлорид бария, выпадает в осадок сульфат бария. Фильтрат при упаривании дает хлорид аммония.
Сульфат аммония образует много двойные соли (сульфаты металлов аммония), когда его раствор смешивают с эквимолярными растворами сульфатов металлов и раствор медленно испаряют. С ионами трехвалентных металлов, квасцы Такие как сульфат железа и аммония сформированы. Двойные сульфаты металлов включают сульфат кобальта аммония, сульфат диаммония железа, сульфат аммония и никеля, известные как Соли Туттона и сульфат церия аммония.[2] Безводные двойные сульфаты аммония также встречаются в Langbeinites семья. Получаемый аммиак имеет резкий запах и токсичен.
Перенесенные в воздух частицы испарившегося сульфата аммония составляют примерно 30% всех загрязняющих веществ в виде мелких твердых частиц во всем мире.[18]
Законодательство и контроль
В ноябре 2009 г. введен запрет на сульфат аммония, нитрат аммония и нитрат кальция и аммония удобрения вносились в бывшем Дивизия Малаканд - включая Верхний реж., Нижний Директор, Сват, Читрал и Малаканд районы Северо-Западная пограничная провинция (НДЛП) из Пакистан, правительством СЗПП после сообщений о том, что они использовались боевиками для изготовления взрывчатых веществ. В январе 2010 года эти вещества также были запрещены в Афганистан по той же причине.[19]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). CRC Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ а б c Карл-Хайнц Запп «Соединения аммония» в Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a02_243
- ^ Duong-Ly, Krisna C .; Габелли, Сандра Б. (01.01.2014). «Высаливание белков с помощью осаждения сульфатом аммония». В Лорше, Джон (ред.). Методы в энзимологии. Лабораторные методы в энзимологии: белковая часть C. 541. Академическая пресса. С. 85–94. Дои:10.1016 / B978-0-12-420119-4.00007-0. ISBN 9780124201194. PMID 24674064.
- ^ Duong-Ly, Krisna C .; Габелли, Сандра Б. (01.01.2014). «Высаливание белков осаждением сульфатом аммония». Методы в энзимологии. 541: 85–94. Дои:10.1016 / B978-0-12-420119-4.00007-0. ISBN 9780124201194. ISSN 1557-7988. PMID 24674064.
- ^ Уингфилд, Пол Т. (05.05.2017). «Осаждение белка с использованием сульфата аммония». Текущие протоколы в науке о белке. 13 (1): A.3F.1–8. Дои:10.1002 / 0471140864.psa03fs13. ISBN 978-0471140863. ISSN 1934-3655. ЧВК 4817497. PMID 18429073.
- ^ «Калькулятор сульфата аммония». EnCor Biotechnology Inc., 2013 г.. Получено 2 марта, 2013.
- ^ Стандарт ASTM для концентратов каучука D 1076-06
- ^ «Мнение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): сульфат аммония». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами. 16 августа 2011 г.. Получено 2 марта, 2013.
- ^ «Panera Bread› Меню и питание ›Профиль информации о питании». Архивировано из оригинал 19 августа 2009 г.. Получено 2 марта, 2013.
- ^ "Официальное руководство по ингредиентам продуктов в США для ресторанов метро". Архивировано из оригинал 14 августа 2011 г.. Получено 2 марта, 2013.
- ^ Сара Кляйн (14 мая 2012 г.). «Валовые ингредиенты в обработанных пищевых продуктах». The Huffington Post. Получено 2 марта, 2013.
- ^ МакКул, Пат. «Подача сульфата аммония с образованием связанного остаточного хлора» (PDF). Канзасская линия жизни. Канзасская ассоциация сельского водоснабжения. Получено 6 июн 2019.
- ^ «Резюме по наполнителю вакцины и носителю» (PDF). Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Февраль 2012 г.. Получено 2 марта, 2013.
- ^ George, C.W .; Susott, R.A. (апрель 1971 г.). «Влияние фосфата и сульфата аммония на пиролиз и горение целлюлозы». Научная статья INT-90. Межгорный лес и экспериментальная станция: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
- ^ «Маскагнит». Миндат. Получено 2 марта, 2013.
- ^ Okaya, Y .; К. Ведам; Р. Пепинский (1958). «Неизоморфизм сегнетоэлектрических фаз сульфата аммония и фторобериллата аммония». Acta Crystallographica. 11 (4): 307. Дои:10.1107 / s0365110x58000803. ISSN 0365-110X.
- ^ Лю Кэ-вэй, Чен Тянь-лан (2002). «Исследования термического разложения сульфата аммония». Химические исследования и применение (на китайском языке). 14 (6). Дои:10.3969 / j.issn.1004-1656.2002.06.038.
- ^ «Откуда происходит загрязнение воздуха?». www.purakamasks.com. 2019-02-15. Получено 2019-02-20.
- ^ «ПАКИСТАН:« Антитеррористический »запрет на удобрения мешает фермерам». IRIN Гуманитарные новости и анализ. 2010 г.. Получено 24 апреля, 2013.
дальнейшее чтение
- Свойства: ЮНИДО и Международный центр разработки удобрений (1998), Руководство по удобрению, Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4.
внешняя ссылка
- Сульфат аммония в базе данных о свойствах пестицидов (PPDB)
- Калькуляторы: поверхностное натяжение, и плотности, молярности и моляльности водного сульфата аммония