SIARCZAN AMONU: BUDOWA CHEMICZNA, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2025

Siarczan amonowy jest trójskładnikowym i amoniaku nieorganiczną sól kwasu siarkowego. Jego wzór chemiczny to (NH ₄ ) ₂ SO ₄ . Dlatego proporcje stechiometryczne mówią, że na każdy anion siarczanowy oddziałują z nim dwa kationy amoniowe. Pozwala to na neutralność soli ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Jej nazewnictwo wynika z faktu, że jest to sól pochodząca z H ₂ SO ₄ , zmieniając przyrostek „uric” na „ato”. W ten sposób dwa początkowe protony są zastąpione przez NH ₄ ⁺ , produkt reakcji z amoniakiem (NH ₃ ). Wówczas równanie chemiczne jego syntezy jest następujące: 2 NH ₃ + H ₂ SO ₄ => (NH ₄ ) ₂ SO ₄

Siarczan amonu jest buforem azotowo-siarkowym, niezbędnym w chemii gleb i nawozów.

Struktura chemiczna

Górny obraz ilustruje geometrie molekularne jonów NH ₄ ⁺ i SO ₄ ^2- . Czerwone kule odpowiadają atomom tlenu, białe - atomom wodoru, niebieskie - atomom azotu, a żółte - atomom siarki.

Oba jony można uznać za dwa czworościany, a zatem mają one trzy jednostki, które oddziałują, tworząc rombowy układ kryształów. Anion siarczanowy to SO ₄ ^2- i jest zdolny do oddawania lub przyjmowania czterech wiązań wodorowych, podobnie jak kation NH ₄ ⁺ .

Fizyczne i chemiczne właściwości

Waga molekularna

132,134 g / mol.

Wygląd fizyczny

Jednolity biały. Białe lub brązowe kryształy rombowe, w zależności od poziomu zanieczyszczeń.

Zapach

Toaleta.

Temperatura topnienia

280 ° C Ta niska temperatura topnienia w porównaniu z innymi związkami jonowymi wynika z faktu, że jest to sól z jednowartościowymi kationami (+1) i różnymi jonami pod względem wielkości, co powoduje, że ciało stałe ma niską energię sieci krystalicznej.

Rozpuszczalność

76,4 g / 100 g wody o temperaturze 25 ° C To powinowactwo do wody wynika z dużej zdolności jej cząsteczek do solwatacji jonów amonowych. Z drugiej strony jest nierozpuszczalny w acetonie i alkoholu; to znaczy w rozpuszczalnikach mniej polarnych niż woda.

Gęstość

1,77 g / cm ³ w 25 ° C

Ciśnienie pary

1871 kPa w temperaturze 20 ° C

Temperatura zapłonu

26 ° C

pH

5,0-6,0 (25 ° C roztwór 1M). Słabo kwaśne pH jest spowodowane hydrolizą NH ₄ ⁺ w wodzie, wytwarzającą H ₃ O ⁺ w niskich stężeniach.

Stabilność

Stabilny w odpowiednich warunkach środowiskowych. W kontakcie z silnymi utleniaczami może się zapalić.

Rozkład

Zaczyna się rozkładać w temperaturze 150 ºC, uwalniając toksyczne opary tlenku siarki, azotu i amonu.

Korozja

Nie atakuje żelaza ani aluminium.

Aplikacje

W rolnictwie

- Siarczan amonu jest stosowany jako nawóz na glebach zasadowych. Sól amonowa zawiera w swoim składzie 21% azotu i 24% siarki. Istnieją jednak związki, które dostarczają więcej azotu niż siarczan amonu; zaletą tego ostatniego jest wysokie stężenie siarki.

- Siarka jest niezbędna w syntezie białek, ponieważ kilka aminokwasów - takich jak cystyna, metionina i cysteina - zawiera siarkę. Z tych powodów siarczan amonu pozostaje jednym z najważniejszych nawozów.

- Znajduje zastosowanie w uprawach pszenicy, kukurydzy, ryżu, bawełny, ziemniaków, konopi i drzew owocowych.

- Obniża pH gleb zasadowych ze względu na udział w procesie nitryfikacji prowadzonym przez drobnoustroje. Amon (NH ₄ ⁺ ) jest używany do produkcji azotanu (NO ₃ ^- ) i uwalniania H ⁺ : 2NH ₄ ⁺ + 4O ₂ => 2NO ₃ ^- + 2H ₂ O + 4H ⁺ . Zwiększenie stężenia wodoru obniża pH gleb zasadowych i pozwala na większe wykorzystanie.

- Oprócz stosowania jako nawóz, siarczan amonu działa jako pomocniczy środek do rozpuszczalnych środków owadobójczych, herbicydów i fungicydów, które są rozpylane na uprawach.

- Siarczan jest zdolny do wychwytywania jonów obecnych w glebie i wodzie do nawadniania, które są niezbędne do życia niektórych patogenów. Wśród jonów wychwytywanych przez siarczan amonu znajdują się Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , Fe ²⁺ i Fe ³⁺ . To działanie wzmacnia bakteriobójcze działanie wymienionych środków.

Jako odczynnik analityczny

Siarczan amonu działa jako czynnik strącający w analizie elektrochemicznej, w mikrobiologicznej pożywce hodowlanej oraz przy przygotowywaniu soli amonowych.

W wytrącaniu i izolacji białek

Siarczan amonu służy do izolacji i oczyszczania białek, zwłaszcza osoczowych. Do osocza dodaje się pewną ilość siarczanu amonu w celu doprowadzenia go do określonego stężenia; w ten sposób powoduje wytrącanie się grupy białek.

Osad zbiera się przez odwirowanie, a do supernatantu dodaje się dodatkową ilość siarczanu amonu i przy nowym stężeniu następuje wytrącenie innej grupy białek.

Powtarzanie poprzedniego procesu w sposób sekwencyjny pozwala w efekcie na otrzymanie różnych frakcji białek plazmatycznych.

Zanim pojawiły się nowe technologie biologii molekularnej, procedura ta pozwoliła na izolację białek osocza o dużym znaczeniu w medycynie, np. Immunoglobulin, czynników krzepnięcia itp.

W przemyśle

Siarczan amonu działa opóźniając wybuch pożaru w przemyśle tekstylnym. Jest stosowany jako dodatek w przemyśle galwanotechnicznym. Znajduje również zastosowanie w produkcji nadtlenku wodoru, chlorku amonu itp.

Inne zastosowania

- Siarczan amonu jest stosowany jako środek regulujący ciśnienie osmotyczne oraz jako środek wytrącający sól.

- W postaci laurylosiarczanu amonu obniża napięcie powierzchniowe wody, umożliwiając tym samym separację zanieczyszczeń poprzez zwiększenie twardości wody.

- Jest środkiem antykorozyjnym.

- Jest stosowany jako dodatek do żywności regulujący kwasowość ciasta mącznego i chleba.

Bibliografia

1. OECD SIDS. (Październik 2004). Siarczan amonu. . Pobrane 27 kwietnia 2018 z: inchem.org
2. The Mosaic Company. (2018). Siarczan amonu. Pobrane 27 kwietnia 2018 z: cropnutrition.com
3. Wikipedia. (2018). Siarczan amonu. Pobrane 27 kwietnia 2018 z: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2018). Siarczan amonu. Pobrane 27 kwietnia 2018 z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov UpSticksNGo Crew.
5. (23 lipca 2015). . Pobrane 27 kwietnia 2018 r.Z: flickr.com
6. Paula Papp. (22 lutego 2017). Zastosowania i zastosowania siarczanu amonu. Pobrane 27 kwietnia 2018 r. Z: business.com