Ammooniumkarbonaadi omadused, struktuur, kasutusalad ja ohud



The ammooniumkarbonaat on anorgaaniline lämmastiku sool, täpsemalt ammoniaak, mille keemiline valem on (NH4)2CO3. See on välja töötatud sünteesimeetoditega, mille hulgas on väärt mainida ammooniumsulfaadi ja kaltsiumkarbonaadi segu sublimatsiooni: (NH4)2SO4(s) + CaCO3(s) => (NH4)2CO3(s) + CaSO4s).

Üldiselt kuumutatakse ammooniumi ja kaltsiumkarbonaadi soolasid anumas, et saada ammooniumkarbonaat. Tööstuslik meetod, mis toodab tonni seda soola, on läbida süsinikdioksiidi läbi absorbeerimiskolonni, mis sisaldab ammooniumilahust vees, millele järgneb destilleerimine..

Aurud, mis sisaldavad ammooniumi, süsinikdioksiidi ja vett, kondenseeruvad, moodustades ammooniumkarbonaadi kristalle: 2NH3(g) + H2O (l) + CO2(g) → (NH4)2CO3s) Reaktsioonis saadakse süsinikhape, H2CO3, pärast süsinikdioksiidi lahustamist vees, ja just see hape loobub oma kahest prootonist, H+, kahele ammoniaagi molekulile.

Indeks

  • 1 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2 Keemiline struktuur
    • 2.1 Struktuurilised huvid
  • 3 Kasutamine
  • 4 Riskid
  • 5 Viited

Füüsikalised ja keemilised omadused

See on valge tahke aine, kristalliline ja värvitu, tugeva lõhna ja ammoniaagi maitsega. See sulab 58 ° C juures lagunedes ammoniaagiks, veeks ja süsinikdioksiidiks: täpselt ülaltoodud keemiline võrrand, kuid vastupidises suunas.

See lagunemine toimub siiski kahes etapis: kõigepealt vabastatakse NH-molekul3, ammooniumvesinikkarbonaadi (NH4HCO3); ja teiseks, kui kuumutamine jätkub, on karbonaat ebaproportsionaalne, vabastades veelgi gaasilisema ammoniaagi.

See on vees väga hästi lahustuv tahkis ja alkoholides vähem lahustuv. See moodustab veega sildu ja 5 grammi 100 grammi vees lahustudes moodustab see baaslahuse, mille pH on umbes 8,6..

Selle kõrge afiinsus vee suhtes muudab selle hügroskoopseks tahkeks aineks (neelab niiskust) ja seetõttu on seda raske veevaba vormis leida. Tegelikult on selle monohüdreeritud vorm (NH4)2CO3· H2O), on kõige levinum ja selgitab, kuidas sool on ammoniaagi gaasi kandja, mis põhjustab lõhna.

Õhus laguneb see ammooniumvesinikkarbonaadi ja ammooniumkarbonaadi (NH.) Saamiseks4NH2CO2).

Keemiline struktuur

Ammooniumkarbonaadi keemilist struktuuri illustreerib ülemine pilt. Keskel on CO-anioon32-, tasane kolmnurk musta keskme ja punaste keradega; ja mõlemal küljel ammoonium NH katioonid4+ koos tetraedrilise geomeetriaga.

Ammooniumiooni geomeetria on seletatav sp-hübridisatsiooniga3 lämmastiku aatom, tellides selle ümber vesiniku aatomid (valged kerad) tetraeedri kujul. Kolme iooni vahel tekivad interaktsioonid vesiniksidemetega (H3N-H-O-CO22-).

Tänu oma geomeetriale on üks anioon CO32- see võib moodustada kuni kolm vesinikilda; NH-katioonid4+ võib-olla nad ei saa oma vastavaid nelja vesinikilda moodustada nende positiivsete laengute vaheliste elektrostaatiliste tõrgetega.

Kõigi nende interaktsioonide tulemus on ortorombilise süsteemi kristalliseerumine. Miks on see nii hügroskoopne ja vees lahustuv? Vastus on samas punktis eespool: vesiniku sillad.

Need interaktsioonid vastutavad vee kiire imendumise eest veevaba soola moodustamiseks (NH4)2CO3· H2O). Selle tulemuseks on ioonide ruumilise paigutuse ja seega ka kristalse struktuuri muutused.

Struktuurilised huvid

Nii lihtne kui see välja näeb (NH4)2CO3, see on nii tundlik lõpmatu ümberkujundamise suhtes, et selle struktuur on müsteerium, mis sõltub tahke aine tegelikust koostisest. See struktuur varieerub ka vastavalt kristallidele mõjuvatele rõhudele.

Mõned autorid on leidnud, et ioone tellitakse koplanarahelatena, mis on seotud vesiniksidemetega (st ahel NH-järjestusega).4+-CO32--...) kus veemolekulid toimivad tõenäoliselt teiste ahelate ühendajatena.

Veelgi enam, kuidas need kristallid maapealse taeva ületamisel ületavad ruumilisi või tähtedevahelisi tingimusi? Millised on teie kompositsioonid gaseeritud liikide stabiilsuse osas? On uuringuid, mis kinnitavad nende kristallide suurt stabiilsust planeedi jäämassides ja komeedides.

See võimaldab neil toimida süsiniku, lämmastiku ja vesiniku varudena, mida saab päikesekiirguse saamisel muuta orgaaniliseks aineks, näiteks aminohapeteks..

See tähendab, et need jäised ammoniaagiplokid võivad olla kosmose "ratta, mis käivitab elu masina" kandjad. Nendel põhjustel kasvab tema huvi astrobioloogia ja biokeemia vastu.

Kasutamine

Seda kasutatakse hapendamisvahendina, kuna kuumutamisel tekib süsinikdioksiid ja ammooniumgaasid. Ammooniumkarbonaat on, kui soovite, kaasaegsete küpsetuspulbrite eelkäija ja seda saab kasutada küpsiste ja lamedate küpsiste küpsetamiseks..

Siiski ei ole selle kasutamine küpsetamiseks küpsetamiseks soovitatav. Koogide paksuse tõttu jäävad ammoniaagi gaasid kinni ja tekitavad ebameeldivat maitset.

Seda kasutatakse expectorant, see tähendab, et see leevendab köha dekongesteerides bronhid. Sellel on fungitsiidne toime, mida kasutatakse sel põhjusel põllumajanduses. Samuti on see toiduainetes esineva happesuse regulaator ja seda kasutatakse karbamiidi orgaanilises sünteesis kõrgsurve tingimustes ja hüdantoiinid..

Riskid

Ammooniumkarbonaat on väga mürgine. See toodab inimestel suuõõne ägedat ärritust kokkupuutel.

Lisaks sellele, kui see on alla neelatud, põhjustab see maoärritust. Sarnane toime on täheldatud ammooniumkarbonaadiga kokku puutunud silmades.

Soola lagunemisgaaside sissehingamine võib ärritada nina, kõri ja kopse, põhjustades köha ja hingamishäireid.

Akuutne tühja kõhuga koerte kokkupuude ammooniumkarbonaadiga annuses 40 mg / kg põhjustab oksendamist ja kõhulahtisust. Suurimad ammooniumkarbonaadi annused (200 mg / kg kehakaalu kohta) on tavaliselt surmavad. Surma põhjuseks on südamekahjustus.

Kui seda kuumutatakse väga kõrgetele temperatuuridele ja hapnikuga rikastatud õhku, eraldub see mürgistest NO-gaasidest.2.

Viited

  1. PubChem. (2018). Ammooniumkarbonaat. Välja otsitud 25. märtsil 2018 kell PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Orgaanilise keemia portaal. ((2009-2018)). Bucherer-Bergsi reaktsioon. Välja otsitud 25. märtsil 2018, Organic Chemistry Portalist: www.organic-chemistry.org
  3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Keemilised reaktsioonid ultra kõrge rõhu all: tahke ammooniumkarbonaadi uurea süntees. Jaapani füüsikalise keemia ülevaade, 21: 32-40
  4. Fortes, A. D., Wood, I. G., Alfè, D., Hernandez, E. R., Gutmann, M. J., & Sparkes, H. A. (2014). Ammooniumkarbonaadi monohüdraadi struktuur, vesiniku sidumine ja termiline paisumine. Acta Crystallographica B jagu, struktuuriteadus, kristallitehnoloogia ja materjalid, 70(Pt6), 948-962.
  5. Wikipedia. (2018). Ammooniumkarbonaat. Välja otsitud 25. märtsil 2018 Wikipedias: en.wikipedia.org
  6. Keemiline ettevõte. (2018). Keemiline ettevõte. Välja otsitud 25. märtsil 2018, The Chemical Company: thechemco.com