Амониев сулфат

От Wikipedia, безплатната енциклопедия

Амониев сулфат(американски английски и международна научна употреба;амониев сулфатна британски английски); (NH₄)₂ТАКА₄, е неорганична сол с редица търговски приложения. Най-честата употреба е като почвен тор. Съдържа 21% азот и 24% сяра.

Употреби

Селско стопанство

Основната употреба на амониев сулфат е като тор за алкални почви. В почвата амониевият йон се освобождава и образува малко количество киселина, понижавайки рН баланса на почвата, като същевременно допринася с основния азот за растежа на растенията. Един недостатък на използването на амониев сулфат е ниското съдържание на азот в сравнение с амониевия нитрат, което повишава транспортните разходи.

Използва се и като адювант за селскостопанско пръскане за-водоразтворими инсектициди, хербициди и фунгициди. Там той функционира за свързване на железни и калциеви катиони, които присъстват както в кладенческата вода, така и в растителните клетки. Той е особено ефективен като адювант за 2,4-D (амин), глифозат и глуфозинат хербициди.

Лабораторна употреба

Утаяване на амониев сулфат е общ метод за пречистване на протеин чрез утаяване. Тъй като йонната сила на разтвора се увеличава, разтворимостта на протеините в този разтвор намалява. Тъй като е изключително разтворим във вода, амониевият сулфат може да "изсоли" (утаи) протеини от водни разтвори.[3][4] Утаяването от амониев сулфат е резултат от намаляване на разтворимостта, а не денатуриране на протеина, като по този начин утаеният протеин може да бъде повторно разтворен чрез използване на стандартни буфери.[5] Утаяването с амониев сулфат осигурява удобно и просто средство за фракциониране на сложни протеинови смеси.

При анализа на каучукови решетки, летливите мастни киселини се анализират чрез утаяване на каучук с 35% разтвор на амониев сулфат, което оставя бистра течност, от която летливите мастни киселини се регенерират със сярна киселина и след това се дестилират с пара. Селективното утаяване с амониев сулфат, за разлика от обичайната техника на утаяване, която използва оцетна киселина, не пречи на определянето на летливи мастни киселини.

Хранителна добавка

Като хранителна добавка амониевият сулфат се счита за общопризнат като безопасен (GRAS) от Американската администрация по храните и лекарствата [8], а в Европейския съюз се обозначава с E номер E517. Използва се като регулатор на киселинността в брашна и хлябове.

Други употреби

Амониевият сулфат е предшественик на други амониеви соли, особено амониев персулфат.

Амониевият сулфат е посочен като съставка за много ваксини в Съединените щати според Центъра за контрол на заболяванията.[12]

Амониевият сулфат също е бил използван в състави за забавяне на горенето, действащи много като диамониевия фосфат. Като забавител на горенето, той повишава температурата на горене на материала, намалява максималните нива на загуба на тегло и предизвиква увеличаване на производството на остатък или овъглен.

Подготовка

Амониевият сулфат се получава чрез третиране на амоняк със сярна киселина:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Смес от газ амоняк и водна пара се въвежда в реактор, който съдържа наситен разтвор на амониев сулфат и около 2% до 4% свободна сярна киселина при 60 градуса. Добавя се концентрирана сярна киселина, за да поддържа киселинността на разтвора и да поддържа нивото на свободна киселина. Топлината на реакцията поддържа температурата на реактора на 60 градуса. Сух, прахообразен амониев сулфат може да се образува чрез пръскане на сярна киселина в реакционна камера, пълна с газ амоняк. Топлината на реакцията изпарява цялата вода в системата, образувайки прахообразна сол. През 1981 г. са произведени приблизително 6 000 милиона тона.

Амониевият сулфат също се произвежда от гипс (CaSO₄·2H₂О). Фино смлян гипс се добавя към разтвор на амониев карбонат. Калциевият карбонат се утаява като твърдо вещество, оставяйки амониев сулфат в разтвора.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

Амониевият сулфат се среща естествено като редкия минерал масканит във вулканични фумароли и поради въглищни пожари на някои сметища.

Амониевият сулфат е страничен продукт при производството на метилметакрилат.

Свойства

Амониевият сулфат става фероелектричен при температури под -49,5 градуса. При стайна температура кристализира в орторомбична система с размери на клетките отa = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 Å. Когато се охлади до фероелектрично състояние, симетрията на кристала се променя до пространствена група Pna2₁

Реакции

Амониевият сулфат се разлага при нагряване над 250 градуса (482 градуса F), като първо се образува амониев бисулфат. Нагряването при по-високи температури води до разлагане на амоняк, азот, серен диоксид и вода.[17]

Като сол на силна киселина (H₂ТАКА₄) и слаба основа (NH₃), разтворът му е кисел; рН на 0,1 М разтвор е 5,5. Във воден разтвор реакциите са тези на NH+
4 и SO2−
4 йони. Например добавянето на бариев хлорид води до утаяване на бариев сулфат. Филтратът при изпаряване дава амониев хлорид.

Амониевият сулфат образува много двойни соли (амониев метален сулфат), когато неговият разтвор се смеси с еквимоларни разтвори на метални сулфати и разтворът бавно се изпарява. С тривалентни метални йони се образуват стипци като железен амониев сулфат. Двойните метални сулфати включват амониев кобалтов сулфат, железен диамониев сулфат, амониев никелов сулфат, които са известни като соли на Tutton и амониев цериев сулфат.[2] Безводните двойни сулфати на амония също се срещат в семейството на Langbeinites. Полученият амоняк има остра миризма и е токсичен.

Пренасяните във въздуха частици от изпарен амониев сулфат представляват приблизително 30% от замърсяването с фини прахови частици в световен мащаб.[18]

Той реагира с допълнителна сярна киселина, за да даде триамониев хидроген дисулфат, (NH4)3H(SO4)2.

Законодателство и контрол

През ноември 2009 г. беше наложена забрана за торове от амониев сулфат, амониев нитрат и калциев амониев нитрат в бившата дивизия Малаканд-, включваща областите Горен Дир, Долен Дир, Суат, Читрал и Малаканд в Северозападната гранична провинция (NWFP) на Пакистан, след съобщения, че те са били използвани от бойци за производство експлозиви. През януари 2010 г. тези вещества бяха забранени и в Афганистан по същата причина.

Вижте също

Утаяване на амониев сулфат