Сульфат аммония
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Сульфат аммония | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.029.076 |
| Номер ЕС |
|
| номер Е | Е517 (регуляторы кислотности,...) |
| КЕГГ | |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| (NH 4 ) 2 SO 4 | |
| Молярная масса | 132.14 g/mol |
| Появление | Мелкие белые гигроскопичные гранулы или кристаллы. |
| Плотность | 1,77 г/см 3 |
| Температура плавления | От 235 до 280 ° C (от 455 до 536 ° F; от 508 до 553 К) (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 | Нерастворим в ацетоне , спирте и эфире. |
| −67.0 × 10 −6 см 3 /моль | |
| 79,2% (30 °С) | |
| Структура | |
| орторомбический | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
  | |
| Предупреждение | |
| Х315 , Х319 , Х335 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , П362 , П391 , П403+ П233 , П405 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 2840 мг/кг, крыса (перорально) |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Тиосульфат аммония Сульфит аммония бисульфат аммония Персульфат аммония |
Другие катионы | Сульфат натрия Сульфат калия |
Родственные соединения | Сульфат железа(II) аммония |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Сульфат аммония (американский английский и международное научное использование; сульфат аммония в британском английском ); (NH 4 ) 2 SO 4 представляет собой неорганическую соль , имеющую ряд коммерческих применений. Чаще всего используется в качестве удобрения почвы. Он содержит 21% азота и 24% серы .
Использование
[ редактировать ]Сульфат аммония в основном используется в качестве удобрения для щелочных почв . В почве ион аммония высвобождается и образует небольшое количество кислоты, снижая pH- и баланс почвы одновременно внося необходимый азот для роста растений. Основным недостатком использования сульфата аммония является низкое содержание азота по сравнению с нитратом аммония , что увеличивает затраты на транспортировку. [2]
Он также используется в качестве вспомогательного средства для опрыскивания водорастворимых инсектицидов , гербицидов и фунгицидов в сельском хозяйстве . Там он связывает катионы железа и кальция, которые присутствуют как в колодезной воде, так и в растительных клетках. Он особенно эффективен в качестве адъюванта к гербицидам 2,4-D (амин), глифосат и глюфосинат .
Лабораторное использование
[ редактировать ]Осаждение сульфатом аммония является распространенным методом очистки белков осаждением. По мере увеличения ионной силы раствора растворимость белков в этом растворе снижается. Сульфат аммония благодаря своей ионной природе чрезвычайно растворим в воде, поэтому способен «высаливать» белки путем осаждения. [3] Из-за высокой диэлектрической проницаемости воды диссоциированные ионы соли, 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 , поэтому желаемые неполярные молекулы сливаются и осаждаются из раствора в концентрированной форме. Этот метод называется высаливанием и обуславливает необходимость использования солей высоких концентраций, способных надежно растворяться в водной смеси. Процент используемой соли указан по сравнению с максимальной концентрацией соли, которую можно растворить в смеси. Таким образом, хотя для работы метода необходимы высокие концентрации, добавление большого количества соли, превышающего 100%, также может привести к перенасыщению раствора и, следовательно, к загрязнению неполярного осадка осадком соли. [4] Высокая концентрация соли, которую можно достичь добавлением или увеличением концентрации сульфата аммония в растворе, обеспечивает разделение белков на основе снижения растворимости белков; такое разделение может быть достигнуто центрифугированием . Осаждение сульфатом аммония является результатом снижения растворимости, а не денатурации белка , поэтому осажденный белок можно солюбилизировать с помощью стандартных буферов . [5] Осаждение сульфатом аммония представляет собой удобный и простой способ фракционирования сложных белковых смесей. [6]
При анализе решеток каучука летучие жирные кислоты анализируют путем осаждения каучука 35%-ным раствором сульфата аммония, в результате чего образуется прозрачная жидкость, из которой летучие жирные кислоты регенерируют серной кислотой и затем перегоняют с водяным паром. Селективное осаждение сульфатом аммония, в отличие от обычного метода осаждения с использованием уксусной кислоты, не мешает определению летучих жирных кислот. [7]
Пищевая добавка
[ редактировать ]В качестве пищевой добавки сульфат аммония считается общепризнанным США как безопасный (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами . [8] а в Европейском Союзе он обозначается номером E E517. Используется в качестве регулятора кислотности в муке и хлебе. [9] [10] [11]
Другое использование
[ редактировать ]При очистке сульфат питьевой воды аммония используется в сочетании с хлором для получения монохлорамина для дезинфекции. [12]
Сульфат аммония используется в небольших количествах при получении других солей аммония, особенно персульфата аммония .
сульфат аммония указан в качестве ингредиента многих вакцин в США По данным Центров по контролю за заболеваниями, . [13]
насыщенный раствор сульфата аммония в тяжелой воде (D 2 O). В качестве внешнего стандарта по сере используют 33 S) ЯМР-спектроскопия со значением сдвига δ = 0 м.д.
Сульфат аммония также использовался в огнезащитных композициях, действуя во многом подобно диаммонийфосфату . В качестве антипирена он повышает температуру сгорания материала, снижает максимальную скорость потери веса и вызывает увеличение образования остатков или полукокса. [14] Его огнезащитную эффективность можно повысить, смешав его с сульфаматом аммония . [ нужна ссылка ] Его использовали при тушении 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 крепежных деталей, нестабильностью размеров и дефектами отделки.
Подготовка
[ редактировать ]Сульфат аммония получают обработкой аммиака кислотой серной :
- 2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4
Смесь газообразного аммиака и водяного пара вводят в реактор, содержащий насыщенный раствор сульфата аммония и от 2 до 4% свободной серной кислоты при температуре 60 °C. Концентрированную серную кислоту добавляют для поддержания кислотности раствора и сохранения уровня свободной кислоты. Тепло реакции поддерживает температуру реактора на уровне 60 °C. Сухой порошкообразный сульфат аммония можно получить путем распыления серной кислоты в реакционную камеру, заполненную газообразным аммиаком. Тепло реакции испаряет всю воду , присутствующую в системе, образуя порошкообразную соль. В 1981 году было произведено около 6000 миллионов тонн. [2]
Сульфат аммония также производят из гипса (CaSO 4 ·2H 2 O). добавляют мелкоизмельченный гипс К раствору карбоната аммония . Карбонат кальция выпадает в осадок в виде твердого вещества, оставляя сульфат аммония в растворе.
- (NH 4 ) 2 CO 3 + CaSO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 + CaCO 3
Сульфат аммония встречается в природе в виде редкого минерала маскагнита в вулканических фумаролах и в результате угольных пожаров на некоторых отвалах. [15]
Характеристики
[ редактировать ]Сульфат аммония становится сегнетоэлектриком при температуре ниже –49,5 °С. При комнатной температуре он кристаллизуется в ромбической системе с размерами ячеек a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. При охлаждении до сегнетоэлектрического состояния симметрия кристалла меняется на пространственную группу Pna2 1 . [16]
Реакции
[ редактировать ]Сульфат аммония разлагается при нагревании выше 250 °C (482 °F), сначала образуя бисульфат аммония . Нагревание при более высоких температурах приводит к разложению на аммиак , азот , диоксид серы и воду. [17]
Будучи солью сильной кислоты (H 2 SO 4 ) и слабого основания (NH 3 ), ее раствор кислый; pH 0,1 М раствора составляет 5,5. В водном растворе реакции аналогичны реакциям NH. +
4 и ТАК 2−
4 иона. Например, добавление хлорида бария приводит к выпадению сульфата бария . Фильтрат при выпаривании дает хлорид аммония .
Сульфат аммония образует множество двойных солей (сульфатов металлов аммония) при смешивании его раствора с эквимолярными растворами сульфатов металлов и медленном выпаривании раствора. С ионами трехвалентных металлов квасцы , такие как сульфат железа-аммония образуются . Двойные сульфаты металлов включают сульфат аммония-кобальта, сульфат железа-диаммония , сульфат аммония-никеля, которые известны как соли Туттона , и сульфат церия аммония . [2] Безводные двойные сульфаты аммония также встречаются в семействе лангбейнитов . Образующийся аммиак имеет резкий запах и токсичен.
Переносимые по воздуху частицы испаренного сульфата аммония составляют примерно 30% загрязнения мелкими частицами во всем мире. [18]
Законодательство и контроль
[ редактировать ]В ноябре 2009 года запрет на удобрения на основе сульфата аммония, нитрата аммония и кальциево-аммиачной селитры был введен в бывшем округе Малаканд , включающем Верхний Дир , Нижний Дир , Сват , Читрал и Малаканд районы Северо-Западной пограничной провинции (СЗПП) Пакистана. , правительством СЗПП, после сообщений о том, что они использовались боевиками для изготовления взрывчатки. эти вещества были запрещены и в Афганистане . В январе 2010 года по той же причине [19]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). Справочник CRC по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3 .
- ^ Jump up to: а б с Запп, Карл-Хайнц (2012). «Соединения аммония». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a02_243 . ISBN 9783527303854 .
- ^ Дуонг-Ли, Кришна К.; Габелли, Сандра Б. (1 января 2014 г.). «Высаливание белков с использованием осаждения сульфатом аммония». В Лорше, Джон (ред.). Методы энзимологии . Лабораторные методы в энзимологии: Белок, часть C. Том. 541. Академик Пресс. стр. 85–94. дои : 10.1016/B978-0-12-420119-4.00007-0 . ISBN 9780124201194 . ПМИД 24674064 .
- ^ Дуонг-Ли, Кришна К.; Габелли, Сандра Б. (1 января 2014 г.). «Высаливание белков с использованием осаждения сульфатом аммония». Лабораторные методы в энзимологии: Белок, часть C. Том. 541. стр. 85–94. дои : 10.1016/B978-0-12-420119-4.00007-0 . ISBN 9780124201194 . ISSN 1557-7988 . ПМИД 24674064 .
- ^ Вингфилд, Пол Т. (5 мая 2017 г.). «Осаждение белка с использованием сульфата аммония» . Современные протоколы в науке о белках . 13 (1): A.3F.1–8. дои : 10.1002/0471140864.psa03fs13 . ISBN 978-0471140863 . ISSN 1934-3655 . ПМЦ 4817497 . ПМИД 18429073 .
- ^ «Калькулятор сульфата аммония» . EnCor Biotechnology Inc. 2013. Архивировано из оригинала 26 января 2016 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ Стандартные спецификации ASTM для резиновых концентратов D 1076-06.
- ^ «Мнение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): Сульфат аммония» . США Управление по контролю за продуктами и лекарствами . 16 августа 2011. Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ «Panera Bread: Меню и питание: Информационный профиль о пищевой ценности» . Архивировано из оригинала 19 августа 2009 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ «Официальное руководство по ингредиентам продуктов для ресторанов метро в США» . Архивировано из оригинала 14 августа 2011 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ Сара Кляйн (14 мая 2012 г.). «Крупные ингредиенты в обработанных пищевых продуктах» . Хаффингтон Пост . Архивировано из оригинала 18 мая 2012 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ МакКул, Пэт. «Подача сульфата аммония для образования связанного остаточного хлора» (PDF) . Канзасская линия жизни . Ассоциация сельского водоснабжения Канзаса. Архивировано (PDF) из оригинала 6 июня 2019 года . Проверено 6 июня 2019 г.
- ^ «Наполнитель вакцины и сводка для СМИ» (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Февраль 2012 г. Архивировано (PDF) из оригинала 5 февраля 2011 г. . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ Джордж, CW; Сюсотт, РА (апрель 1971 г.). «Влияние фосфата и сульфата аммония на пиролиз и горение целлюлозы» . Исследовательская работа INT-90 . Экспериментальная станция межгорных лесов и полигонов: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. ОЛ 16022833М .
- ^ «Маскагнит» . Миндат. Архивировано из оригинала 19 января 2013 года . Проверено 2 марта 2013 г.
- ^ Окая, Ю.; К. Ведам; Р. Пепинский (1958). «Неизоморфизм сегнетоэлектрических фаз сульфата аммония и флуобериллата аммония» . Акта Кристаллографика . 11 (4): 307. Бибкод : 1958AcCry..11..307O . дои : 10.1107/s0365110x58000803 . ISSN 0365-110X .
- ^ Лю Кэ-вэй, Чэнь Тянь-лан (2002). «Исследования по термическому разложению сульфата аммония». Химические исследования и применение (на китайском языке). 14 (6). doi : 10.3969/j.issn.1004-1656.2002.06.038 .
- ^ «Откуда происходит загрязнение воздуха?» . www.purakamasks.com . 15 февраля 2019 г. Архивировано из оригинала 20 февраля 2019 г. Проверено 20 февраля 2019 г.
- ^ «ПАКИСТАН: «Антитеррористический» запрет на удобрения мешает фермерам» . Гуманитарные новости и анализ ИРИН. 2010. Архивировано из оригинала 13 мая 2013 года . Проверено 24 апреля 2013 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Свойства: ЮНИДО и Международный центр разработки удобрений (1998), Руководство по удобрениям , Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Сульфат аммония в базе данных свойств пестицидов (PPDB)
- Калькуляторы: поверхностного натяжения , плотности, молярности и моляльности водного раствора сульфата аммония.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|