Chemische Struktur, Eigenschaften und Verwendungen von Ammonium-Sulfat



Die Ammoniumsulfat Es ist ein ternäres und ammoniakalisches anorganisches Salz der Schwefelsäure. Seine chemische Formel ist (NH4)2SO4. Daher sagen die stöchiometrischen Verhältnisse aus, dass für jedes Sulfatanion zwei Ammoniumkationen mit ihm wechselwirken. Dies ermöglicht die Neutralität des Salzes ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Seine Nomenklatur beruht auf der Tatsache, dass es ein Salz ist, das von H abgeleitet ist2SO4Ändern des Suffixes "uric" in "ato". Somit sind die beiden anfänglichen Protonen durch NH ersetzt4+, Produkt der Reaktion mit Ammoniak (NH3). Also ist die chemische Gleichung für seine Synthese: 2 NH3 + H2SO4 => (NH4)2SO4

Ammoniumsulfat wird auch durch die Reaktion von Ammoniumcarbonat mit Calciumsulfat hergestellt: (NH4)2CO3 + CaSO4 => (NH4)2SO4 + CaCO3Ausfällen des Calciumcarbonats, das von der verbleibenden Flüssigkeit abgetrennt wird.

Ammoniumsulfat ist ein Stickstoff- und Schwefelspeicher, beides unverzichtbar in der Chemie von Böden und Düngemitteln.

Index

  • 1 Chemische Struktur
  • 2 Physikalische und chemische Eigenschaften
    • 2.1 Molekulargewicht
    • 2.2 Aussehen
    • 2.3 Geruch
    • 2.4 Schmelzpunkt
    • 2.5 Löslichkeit
    • 2.6 Dichte
    • 2.7 Dampfdruck
    • 2.8 Flammpunkt
    • 2.9 pH
    • 2.10 Stabilität
    • 2.11 Zersetzung
    • 2.12 Korrosion
  • 3 Verwendet
    • 3.1 In der Landwirtschaft
    • 3.2 Als analytisches Reagenz
    • 3.3 Bei der Fällung und Isolierung von Proteinen
    • 3.4 In der Industrie
    • 3.5 Andere Verwendungen
  • 4 Referenzen

Chemische Struktur

Das obere Bild zeigt die Molekülionen NH Geometrien4+ und SO42-. Die roten Kugeln entsprechen den Sauerstoffatomen, die weißen Kugeln entsprechen den Wasserstoffatomen, die blauen Kugeln entsprechen dem Stickstoffatom und die gelben Kugeln entsprechen dem Schwefelatom.

Beide Ionen können als zwei Tetraeder betrachtet werden und haben somit drei Einheiten, die unter Bildung einer orthorhombischen Kristallanordnung wechselwirken. Das Sulfatanion ist SO42- und ist in der Lage, vier Wasserstoffbrücken zu spenden oder zu akzeptieren, genau wie das NH-Kation4+.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Molekulargewicht

132,134 g / mol.

Aussehen

Weißer Feststoff. Orthorhombische weiße oder braune Kristalle, abhängig von der Verunreinigung.

Geruch

Toilette

Schmelzpunkt

280 ºC. Dieser im Vergleich zu anderen ionischen Verbindungen niedrige Schmelzpunkt beruht auf der Tatsache, dass es sich um ein Salz mit einwertigen Kationen (+1) und ungleichartigen Ionen in seinen Größen handelt, wodurch der Feststoff eine niedrige Kristallgitterenergie aufweist.

Löslichkeit

76,4 g / 100 g Wasser bei 25 ° C. Diese Affinität zu Wasser beruht auf der großen Fähigkeit seiner Moleküle, Ammoniumionen zu solvatisieren. Auf der anderen Seite ist es in Aceton und in Alkohol unlöslich; das heißt in Lösungsmitteln, die weniger polar sind als Wasser.

Dichte

1,77 g / cm3 bei 25 ° C

Dampfdruck

1.871 kPa bei 20 ° C

Entflammbarkeitspunkt

26 ºC.

pH

5,0 bis 6,0 (25 ° C 1 M Lösung.). Der pH-Wert ist leicht sauer aufgrund der Hydrolyse von NH4+ in Wasser, Herstellung von H3O+ in niedrigen Konzentrationen.

Stabilität

Stabil unter geeigneten Umgebungsbedingungen. In Kontakt mit starken Oxidationsmitteln können Feuer fangen.

Zersetzung

Es beginnt bei 150 ° C zu zerfallen und setzt giftige Dämpfe von Schwefeloxid, Stickoxid und Ammonium frei.

Korrosion

Es greift weder Eisen noch Aluminium an.

Verwendet

In der Landwirtschaft

- Ammoniumsulfat wird als Dünger in alkalischen Böden verwendet. Das Ammoniumsalz enthält 21% Stickstoff und 24% Schwefel in seiner Zusammensetzung. Es gibt jedoch Verbindungen, die eine größere Menge an Stickstoff als Ammoniumsulfat beisteuern; Der Vorteil der letzteren ist die hohe Schwefelkonzentration.

- Schwefel ist essentiell für die Synthese von Proteinen, da mehrere Aminosäuren - wie Cystin, Methionin und Cystein - Schwefel enthalten. Aus diesen Gründen ist Ammoniumsulfat weiterhin einer der wichtigsten Düngemittel.

- Es wird in den Kulturen von Weizen, Mais, Reis, Baumwolle, Kartoffeln, Hanf und Obstbäumen verwendet.

- Niedriger pH-Wert von alkalischen Böden aufgrund ihres Beitrags zum Nitrifikationsprozess durch Mikroben. Ammonium (NH) wird verwendet4+) zur Herstellung von Nitrat (NO3-) und geben Sie H frei+: 2NH4+ + 4O2 => 2NO3- + 2H2O + 4H+. Die Erhöhung der Wasserstoffkonzentration verringert den pH-Wert von alkalischen Böden und ermöglicht eine bessere Nutzung.

- Ammoniumsulfat wirkt nicht nur als Dünger, sondern wirkt auch als Koadjuvans für lösliche Insektizide, Herbizide und Fungizide, die auf Kulturpflanzen gesprüht werden.

- Das Sulfat ist in der Lage, im Boden und im Bewässerungswasser vorhandene Ionen zu sezernieren, die für das Leben bestimmter Krankheitserreger notwendig sind. Unter den Ionen, die Ammoniumsulfat einfängt sind Ca2+das Mg2+, der Glaube2+ und der Glaube3+. Diese Wirkung verstärkt die mikrobizide Wirkung der erwähnten Mittel.

Als analytisches Reagenz

Ammoniumsulfat wirkt als Fällungsmittel bei der elektrochemischen Analyse, in mikrobiologischen Kulturmedien und bei der Herstellung von Ammoniumsalzen.

Bei der Fällung und Isolierung von Proteinen

Ammoniumsulfat wird bei der Isolierung und Reinigung von Proteinen, insbesondere Plasmaproteinen, verwendet. Eine Menge Ammoniumsulfat wird dem Plasma zugegeben, bis es eine bestimmte Konzentration erreicht hat; somit wird die Ausfällung einer Gruppe von Proteinen verursacht.

Der Niederschlag wird durch Zentrifugation gesammelt und eine zusätzliche Menge Ammoniumsulfat wird zu dem Überstand zugegeben und bei einer neuen Konzentration tritt die Ausfällung einer anderen Gruppe von Proteinen auf.

Die Wiederholung des vorherigen Prozesses in sequentieller Form erlaubt es, verschiedene Fraktionen von Plasmaproteinen zu erhalten.

Vor dem Erscheinen der neuen Technologien der Molekularbiologie erlaubte dieses Verfahren der Isolierung von Plasmaproteinen von großer Bedeutung in der Medizin, zum Beispiel: Immunglobuline, Gerinnungsfaktoren, etc.

In der Industrie

Ammoniumsulfat verzögert den Brandbeginn in der Textilindustrie. Es wird als Additiv in der Galvanikindustrie verwendet. Es wird auch bei der Herstellung von Wasserstoffperoxid, Ammoniumchlorid usw. verwendet.

Andere Anwendungen

- Ammoniumsulfat wird als Regulator des osmotischen Drucks und als Salzausfällungsmittel verwendet.

- In Form von Ammoniumlaurylsulfat nimmt die Oberflächenspannung des Wassers ab und ermöglicht somit die Abtrennung von Verunreinigungen durch eine Erhöhung der Wasserhärte.

- Es ist ein Korrosionsschutzmittel.

- Es wird als Lebensmittelzusatzstoff verwendet, der den Säuregehalt in Mehlteig und Brot reguliert.

Referenzen

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  2. Die Mosaik-Firma. (2018). Ammoniumsulfat. Abgerufen am 27. April 2018 von: cornnutrition.com
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  5. (23. Juli 2015). [Abbildung] Abgerufen am 27. April 2018 von: flickr.com
  6. Paula Papp (22. Februar 2017). Ammoniumsulfat Anwendungen und Anwendungen. Abgerufen am 27. April 2018 von: business.com