сульфат аммония
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК сульфат аммония | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.029.076 |
| Номер ЕС |
|
| Номер E | E517 (регуляторы кислотности, ...) |
| КЕГГ |
|
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| ( NH4 ) 2SO4 | |
| Молярная масса | 132,14 г/моль |
| Появление | Мелкие белые гигроскопичные гранулы или кристаллы. |
| Плотность | 1,77 г/см 3 |
| Температура плавления | 235–280 °C (455–536 °F; 508–553 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 | Нерастворим в ацетоне , спирте и эфире. |
| −67,0 × 10 −6 см 3 /моль | |
| 79,2% (30 °С) | |
| Структура | |
| орторомбический | |
| Опасности | |
| Маркировка СГС : | |
  | |
| Предупреждение | |
| Н315 , Н319 , Н335 | |
| Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р301+Р312 , Р302+Р352 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р312 , Р321 , Р330 , Р332+Р313 , Р337+Р313 , Р362 , Р391 , Р403+Р233 , Р405 , Р501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 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 аммония и железа(II) |
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; аммонийный сульфат в британском английском ); (NH 4 ) 2 SO 4 — неорганическая соль с рядом коммерческих применений. Наиболее распространенное применение — в качестве удобрения для почвы. Содержит 21% азота и 24% серы .
Использует
Сельское хозяйство
Основное применение сульфата аммония — удобрение для щелочных почв . В почве ион аммония высвобождается и образует небольшое количество кислоты, снижая pH- баланс почвы , одновременно внося необходимый азот для роста растений. Одним из недостатков использования сульфата аммония является его низкое содержание азота по сравнению с нитратом аммония , что повышает транспортные расходы. [2]
Он также используется в качестве сельскохозяйственного распыляемого адъюванта для водорастворимых инсектицидов , гербицидов и фунгицидов . Там он связывает катионы железа и кальция, которые присутствуют как в колодезной воде, так и в растительных клетках. Он особенно эффективен в качестве адъюванта для гербицидов 2,4-D (амина), глифосата и глюфосината .
Лабораторное использование
Осаждение сульфатом аммония является распространенным методом очистки белков путем осаждения. По мере увеличения ионной силы раствора растворимость белков в этом растворе уменьшается. Будучи чрезвычайно растворимым в воде, сульфат аммония может «высаливать» (осаждать) белки из водных растворов. [3] [4] Осаждение сульфатом аммония является результатом снижения растворимости, а не денатурации белка , поэтому осажденный белок может быть повторно растворен с помощью стандартных буферов . [5] Осаждение сульфатом аммония обеспечивает удобный и простой способ фракционирования сложных белковых смесей. [6]
При анализе резиновых решеток летучие жирные кислоты анализируются путем осаждения резины 35% раствором сульфата аммония, что оставляет прозрачную жидкость, из которой летучие жирные кислоты регенерируются серной кислотой, а затем перегоняются с паром. Селективное осаждение сульфатом аммония, в отличие от обычного метода осаждения, который использует уксусную кислоту, не мешает определению летучих жирных кислот. [7]
Пищевая добавка
Как пищевая добавка, сульфат аммония считается общепризнанным безопасным (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США [8] , а в Европейском союзе он обозначен номером E517 . Он используется в качестве регулятора кислотности в муке и хлебе. [9] [10] [11]
Другие применения
Сульфат аммония является предшественником других солей аммония, особенно персульфата аммония .
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, сульфат аммония входит в состав многих вакцин в США . [12]
Сульфат аммония также использовался в огнестойких композициях, действуя во многом подобно диаммонийфосфату . Как огнестойкий агент, он увеличивает температуру горения материала, снижает максимальные скорости потери веса и вызывает увеличение образования остатка или угля. [13]
Подготовка
Сульфат аммония получают путем обработки аммиака серной кислотой :
- 2NH3 + H2SO4 → ( NH4 ) 2SO4
Смесь газообразного аммиака и водяного пара вводится в реактор, содержащий насыщенный раствор сульфата аммония и около 2–4 % свободной серной кислоты при температуре 60 °C. Концентрированная серная кислота добавляется для поддержания кислотности раствора и сохранения уровня свободной кислоты. Тепло реакции поддерживает температуру реактора на уровне 60 °C. Сухой порошкообразный сульфат аммония может быть образован 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 производится из гипса (CaSO4 · 2H2O ) . Тонкоизмельченный гипс добавляется в раствор 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, а также в результате угольных пожаров на некоторых свалках. [14]
Сульфат аммония является побочным продуктом при производстве метилметакрилата . [15]
Характеристики
Сульфат аммония становится сегнетоэлектриком при температурах ниже –49,5 °C. При комнатной температуре он кристаллизуется в орторомбической системе с размерами ячеек a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. При охлаждении до сегнетоэлектрического состояния симметрия кристалла изменяется на пространственную группу Pna2 1 . [16]
Реакции
Сульфат аммония разлагается при нагревании выше 250 °C (482 °F), образуя сначала бисульфат аммония . Нагревание при более высоких температурах приводит к разложению на аммиак , азот , диоксид серы и воду. [17]
Как соль сильной кислоты (H 2 SO 4 ) и слабого основания (NH 3 ), его раствор кислый; pH 0,1 М раствора равен 5,5. В водном растворе реакции такие же, как у NH+
4и так2−
4ионы. Например, добавление хлорида бария приводит к выпадению в осадок сульфата бария . Фильтрат при испарении дает хлорид аммония .
Сульфат аммония образует много двойных солей (сульфаты аммония металлов), когда его раствор смешивают с эквимолярными растворами сульфатов металлов, и раствор медленно испаряют. С трехвалентными ионами металлов образуются квасцы , такие как сульфат аммония железа . Двойные сульфаты металлов включают сульфат кобальта аммония, сульфат диаммония железа , сульфат никеля аммония, которые известны как соли Туттона , и сульфат церия аммония . [2] Безводные двойные сульфаты аммония также встречаются в семействе Лангбейнита . Выделяемый аммиак имеет резкий запах и токсичен.
Частицы испаренного сульфата аммония в воздухе составляют около 30% мелкодисперсного загрязнения во всем мире. [18]
Он реагирует с дополнительной серной кислотой, образуя гидросульфат триаммония, (NH 4 ) 3 H(SO 4 ) 2 . [19]
Законодательство и контроль
В ноябре 2009 года запрет на сульфат аммония, нитрат аммония и кальциево-аммиачные удобрения был введен в бывшем округе Малаканд — включающем округа Верхний Дир , Нижний Дир , Сват , Читрал и Малаканд Северо-Западной пограничной провинции (СЗПП) Пакистана — правительством СЗПП после сообщений о том, что они использовались боевиками для изготовления взрывчатых веществ. В январе 2010 года эти вещества также были запрещены в Афганистане по той же причине. [20]
Смотрите также
Ссылки
- ^ Lide, David R., ред. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ abc Zapp, Karl-Heinz (2012). "Соединения аммония". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a02_243. ISBN 9783527303854.
- ^ Duong-Ly, Krisna C.; Gabelli, Sandra B. (2014-01-01). "Высаливание белков с использованием осаждения сульфатом аммония". В Lorsch, Jon (ред.). Методы в энзимологии . Лабораторные методы в энзимологии: Белок, часть C. Том 541. Academic Press. стр. 85–94 . doi :10.1016/B978-0-12-420119-4.00007-0. ISBN 9780124201194. PMID 24674064.
- ^ Duong-Ly, Krisna C.; Gabelli, Sandra B. (2014-01-01). "Высаливание белков с использованием осаждения сульфатом аммония". Лабораторные методы в энзимологии: Белки Часть C. Том 541. С. 85–94 . doi :10.1016/B978-0-12-420119-4.00007-0. ISBN 9780124201194. ISSN 1557-7988. PMID 24674064.
- ^ Wingfield, Paul T. (2017-05-05). "Осаждение белков с использованием сульфата аммония". Current Protocols in Protein Science . 13 (1): A.3F.1–8. doi :10.1002/0471140864.psa03fs13. ISBN 978-0471140863. ISSN 1934-3655. PMC 4817497 . PMID 18429073.
- ^ "Калькулятор сульфата аммония". EnCor Biotechnology Inc. 2013. Архивировано из оригинала 26 января 2016 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ Стандартная спецификация ASTM для резиновых концентратов D 1076-06
- ^ "Select Committee on GRAS Substances (SCOGS) Opinion: Ammoniumulfate". Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . 16 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ "Panera Bread: Меню и питание: Профиль информации о питании". Архивировано из оригинала 19 августа 2009 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ "Официальный справочник ингредиентов продуктов Subway Restaurants US". Архивировано из оригинала 14 августа 2011 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ↑ Сара Кляйн (14 мая 2012 г.). «Валовые ингредиенты в обработанных пищевых продуктах». The Huffington Post . Архивировано из оригинала 18 мая 2012 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ "Vaccine Excipient & Media Summary" (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Февраль 2012 г. Архивировано (PDF) из оригинала 5 февраля 2011 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ Джордж, CW; Сасотт, RA (апрель 1971 г.). «Влияние фосфата и сульфата аммония на пиролиз и горение целлюлозы». Исследовательская статья INT-90 . Экспериментальная станция Intermountain Forest and Range: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. OL 16022833M.
- ^ "Mascagnite". Mindat. Архивировано из оригинала 19 января 2013 г. Получено 2 марта 2013 г.
- ^ Бауэр, младший, Уильям (2002). "Метакриловая кислота и ее производные". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_441. ISBN 978-3-527-30673-2..
- ^ Okaya, Y.; K. Vedam; R. Pepinsky (1958). "Неизоморфизм сегнетоэлектрических фаз сульфата аммония и фторобериллата аммония". Acta Crystallographica . 11 (4): 307. Bibcode : 1958AcCry..11..307O. doi : 10.1107/s0365110x58000803 . ISSN 0365-110X.
- ^ Лю Кэ-вэй, Чэнь Тянь-лан (2002). «Исследования термического разложения сульфата аммония». Химические исследования и применение (на китайском языке). 14 (6). doi :10.3969/j.issn.1004-1656.2002.06.038.
- ^ «Откуда берется загрязнение воздуха?». www.purakamasks.com . 2019-02-15. Архивировано из оригинала 2019-02-20 . Получено 2019-02-20 .
- ^ Suzuki, S.; Makita, Y. (1978). «Кристаллическая структура триаммонийгидродисульфата, (NH4 ) 3H ( SO4 ) 2 » . Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry . 34 (3): 732–735 . Bibcode : 1978AcCrB..34..732S. doi : 10.1107/S0567740878003969.
- ^ "ПАКИСТАН: «Антитеррористический» запрет на удобрения мешает фермерам". IRIN Humanitarian News and Analysis. 2010. Архивировано из оригинала 13 мая 2013 г. Получено 24 апреля 2013 г.
Дальнейшее чтение
- Свойства: ЮНИДО и Международный центр разработки удобрений (1998), Руководство по удобрениям , Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4 .
Внешние ссылки
- Сульфат аммония в базе данных свойств пестицидов (PPDB)
- Калькуляторы: поверхностное натяжение, плотность, молярность и моляльность водного сульфата аммония
