AMMÓNIUM-HIDROXID: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A ammónium-hidroxid vegyület egy molekuláris képlete NH ₄ OH vagy H ₅ által termelt NO felbomlása gáz ammónia (NH ₃) vízben. Ez az oka ammóniavíznek vagy folyékony ammóniának.

Színtelen folyadék, nagyon intenzív és éles illattal, amely nem izolálható. Ezek a jellemzők közvetlenül kapcsolódnak a vízben feloldott NH ₃ koncentrációjához; Az a koncentráció, amely valójában, mivel gáz, hatalmas mennyiségű, feloldható egy kis mennyiségű vízben.

Forrás: Gabriel Bolívar

Egy lényegesen kis része Ezek a vizes oldatok összetétele a NH ₄ ⁺ kationokat és az OH ^- anionok. Másrészről, a nagyon híg oldatok vagy fagyasztva szilárd nagyon alacsony hőmérsékleten, ammónia megtalálható hidrátok formájában, mint például: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O és NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Furcsa tény, hogy a Jupiter-felhők híg ammónium-hidroxid-oldatokból állnak. A Galileo űrszonda azonban nem talált vizet a bolygó felhőiben, ami az ammónium-hidroxid képződésével kapcsolatos ismereteink alapján várható; azaz, ezek teljesen vízmentes NH ₄ OH kristályok.

Az ammónium ion (NH ₄ ⁺) keletkezik a vese tubuláris lumen az Unió által ammónia és hidrogén, kiválasztódik a vese tubuláris sejtek. Ugyancsak ammóniát termelődik a vese tubuláris sejtjeiben a glutamin glutamáttá történő átalakulásakor, és ennek során a glutamát α-ketoglutaráttá történő átalakulása során.

Az ammóniát iparilag Haber-Bosch módszerrel állítják elő, amelyben a nitrogén és a hidrogén gázok reagálnak; katalizátorként vasion, alumínium-oxid és kálium-oxid felhasználásával. A reakciót magas nyomáson (150-300 atmoszféra) és magas hőmérsékleten (400-500 ° C) végezzük 10-20% kitermeléssel.

A reakcióban ammónia képződik, amely oxidációkor nitriteket és nitrátokat képez. Ezek nélkülözhetetlenek a salétromsav és műtrágyák, például ammónium-nitrát előállításához.

Kémiai szerkezet

Amint a meghatározása azt mutatja, az ammónium-hidroxid vizes ammóniaoldatból áll. Ezért, a folyadékon belül, nincs meghatározott szerkezet egyéb, mint egy véletlenszerű elrendezése NH ₄ ⁺ és OH ^- ionok szolvatált vízmolekulák.

Az ammónium- és hidroxil-ionok az ammóniában lévő hidrolízis egyensúlyának termékei, tehát ezekre az oldatokra jellemző a csípő szaga:

NH ₃ (g) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

A kémiai egyenlet szerint a vízkoncentráció nagy csökkenése az egyensúlyt több ammónia képződéséhez vezetne; vagyis amint az ammónium-hidroxidot hevítik, ammóniagőzök szabadulnak fel.

Emiatt, NH ₄ ⁺ és OH ^- ionok nem alkotnak egy kristály földi körülmények között, ami azt jelenti, a szilárd bázist NH ₄ OH nem létezik.

Az említett szilárd anyagnak csak elektrosztatikusan kölcsönhatásban lévő ionokból kell állnia (amint az a képen látható).

Ammónia jég

Azonban jóval 0 ° C alatti hőmérsékleten, és óriási nyomásokkal, például a fagyasztott holdak magjában az ammónia és a víz fagyásai által gyakorolt ​​nyomásokkal. Ezzel szilárd keverékké kristályosodnak változatos sztöchiometrikus arányokkal, legegyszerűbbek az NH ₃ ∙ H ₂ O: ammónia-monohidrát.

Az NH ₃ ∙ H ₂ O és NH ₃ ∙ ₂ H ₂ O ammónia jég, mivel a szilárd anyag víz- és ammóniamolekulák kristályos elrendezéséből áll, amelyeket hidrogénkötések kötnek össze.

Tekintettel a T és P változására, az összes fizikai változót és ezekre a jégkristályokra gyakorolt ​​hatásait szimuláló számítási tanulmányok szerint átmenet történik egy NH ₃ ∙ nH ₂ O fázisból NH ₄ OH fázisba.

Ezért, csak az ilyen szélsőséges körülmények között, NH ₄ OH létezhet, mint a termék protonálódás belül jég közötti NH ₃ és H ₂ O:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (s)

Vegye figyelembe, hogy ezúttal, az ammónia-hidrolízissel ellentétben, az érintett fajok szilárd fázisban vannak. Ammóniajég, amely sósvá válik ammóniakibocsátás nélkül.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Molekuláris képlet

NH ₄ OH vagy H ₅ NO

Molekuláris tömeg

35,046 g / mol

Megjelenés

Színtelen folyadék.

koncentráció

Legfeljebb körülbelül 30% (NH ₄ ⁺ és OH ^- ionok).

Szag

Nagyon erős és éles.

Íz

Acre.

Küszöbérték

34 ppm a nem specifikus kimutatáshoz.

Forráspont

38 ° C (25%).

Oldhatóság

Csak vizes oldatban létezik.

Vízben való oldhatóság

Keverhető korlátlan arányban.

Sűrűség

0,90 g / cm ³ 25 ° C-on

Gőzsűrűség

Az egységnek vett levegőhöz viszonyítva: 0.6. Vagyis kevésbé sűrű, mint a levegő. Azonban, logikusan a bejelentett érték utal ammóniát gáz formájában, nem annak vizes oldatok vagy NH ₄ OH.

Gőznyomás

2160 Hgmm 25 ° C-on.

Maró hatás

Képes oldani a cinket és a rézet.

pH

11,6 (1 N oldat); 11,1 (0,1 N oldat) és 10,6 (0,01 N oldat).

Disszociációs állandó

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x ^10-5, 20 ° C-on

pKb = 4,751; Kb = 1,774 x ^10–5 25 ° C-on.

A hőmérséklet szinte észrevehetetlenül emelése növeli az ammónium-hidroxid lúgosságát.

Elnevezéstan

Melyek a közönséges és hivatalos nevek az NH ₄ OH-ra? Az IUPAC megállapításai szerint ammónium-hidroxid neve, mivel a hidroxil-aniont tartalmazza.

+ 1 töltése miatt az ammónia monovalens, tehát a készlet-nómenklatúrát használva ammónium-hidroxidnak (I) nevezik.

Bár az ammónium-hidroxid kifejezés használata technikailag helytelen, mivel a vegyület nem izolálható (legalábbis nem a Földön, amint azt az első szakaszban részletesebben kifejtjük).

Az ammónium-hidroxidot ammóniavíznek és folyékony ammóniának is nevezik.

Oldhatóság

NH ₄ OH nem létezik, mint egy só földi körülmények között, ez nem állapítható, hogy hogyan oldható meg különböző oldószerekben.

Azonban, az lenne várható, hogy rendkívül jól oldódik vízben, mivel a kioldódási lenne engedje hatalmas mennyiségű NH ₃. Elméletileg csodálatos módszer lenne az ammónia tárolására és szállítására.

Más olyan oldószerekben, amelyek képesek elfogadni a hidrogénkötéseket, például alkoholok és aminok, várható, hogy ezekben is nagyon jól oldódik. Itt az NH ₄ ⁺ kation jelentése hidrogénkötés-donor, és az OH ^- egyaránt szolgál.

Példák az ilyen kölcsönhatások metanol lenne: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ és HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ azt jelzi, hogy az oxigén megkapja a hidrogén kötést, nem az, hogy a metil-csoport kötődik a H).

kockázatok

-A szemmel való érintkezés irritációt okoz, amely szemkárosodást okozhat.

- Maró hatású. Ezért a bőrrel érintkezve irritációt okozhat, és a reagens magas koncentrációja esetén a bőr égési sérüléseket okozhat. Az ammónium-hidroxid ismételt érintkezésével a bőr kiszáradhat, viszkető lehet és vörös lehet (dermatitisz).

- Az ammónium-hidroxid spray belégzése heves légzőszervi irritációt okozhat, amelyet fulladás, köhögés vagy légszomj jellemez. Az anyag hosszantartó vagy ismételt kitettsége visszatérő fertőzéseket okozhat a hörgőkben. Az ammónium-hidroxid belégzése továbbá a tüdő irritációját is okozhatja.

-A nagy koncentrációjú ammónium-hidroxid-expozíció orvosi sürgősséget jelenthet, mivel folyadék felhalmozódhat a tüdőben (tüdőödéma).

-A 25 ppm koncentrációt expozíciós határértéknek tekintik egy 8 órás munkaváltásban, olyan környezetben, ahol a munkavállaló az ammónium-hidroxid káros hatásának van kitéve.

Reakcióképesség

- Az ammónium-hidroxid-expozíció által okozott lehetséges egészségkárosodásokon kívül vannak más óvintézkedések is, amelyeket figyelembe kell venni az anyaggal végzett munka során.

- Az ammónium-hidroxid számos fémekkel reagálhat, például: ezüsttel, réznel, ólommal és cinkkel. Reagál ezen fémek sóival is, robbanásveszélyes vegyületeket képezve és hidrogéngázt szabadítva fel; amely viszont gyúlékony és robbanásveszélyes.

- Hevesen reagálhat erős savakkal, például: sósavval, kénsavval és salétromsavval. Ugyanígy reagál dimetil-szulfáttal és halogénekkel.

- Erős bázisokkal, például nátrium-hidroxiddal és kálium-hidroxiddal reagál, gáznemű ammóniát eredményezve. Ez lehet megfigyelésével ellenőrizzük az egyensúlyi oldatban, amelyben a hozzáadásával OH ^- ionok eltolja az egyensúlyt, a kialakulását NH ₃.

- A réz- és az alumíniumfémeket, valamint az egyéb horganyzott fémeket nem szabad használni ammónium-hidroxid kezelésekor, mert rájuk ható hatásuk van.

Alkalmazások

Ételekben

- Adalékanyagként használják számos olyan élelmiszerben, amelyben kovácsolószerként, pH-szabályozóként és az élelmiszer felületének befejező anyagként szolgál.

- Azon élelmiszerek listája, amelyekben ammónium-hidroxidot használnak, széles körű, és magában foglalja pékáruk, sajtok, csokoládék, cukorkák és pudingok listáját.

- Az ammónium-hidroxidot az FDA az élelmiszer-feldolgozás során ártalmatlan anyagnak minősíti, feltéve, hogy betartják a megállapított szabványokat.

-Húskészítményekben antimikrobiális szerként alkalmazzák, mivel képes eltávolítani a baktériumokat, például az E. coli-t, és kimutathatatlan szintre csökkenti azt. A baktériumok megtalálhatók a szarvasmarha belekben, alkalmazkodva a savas környezethez. A pH szabályozásával az ammónium-hidroxid gátolja a baktériumok növekedését.

gyógykezelés

-Ammónium-hidroxidnak számos terápiás felhasználása van, többek között:

-A 10% -os oldatot alkalmazzák a légzőszervi reflex stimulálójának

- Külsőleg a rovar- és harapások kezelésére alkalmazzák. - Az emésztőrendszerben savmegkötő és karmináló hatású, azaz elősegíti a gázok eltávolítását.

Ezenkívül helyileg alkalmazható anyagként akut és krónikus izom-csontrendszeri fájdalmak kezelésére. Az ammónium-hidroxid durva hatásának következményeként lokálisan növekszik a véráramlás, a bőrpír és az irritáció.

Ipari és egyéb

- Működik az NOx csökkentésében (erősen reaktív gázok, mint például salétrom-oxid (NO) és nitrogén-dioxid (NO ₂)) az akkumulátorok kibocsátása és az NOx csökkentése révén a kémények kibocsátásában.

- lágyítóként használják; adalékanyag festékekhez és felületek kezeléséhez.

- Növeli a haj porozitását, lehetővé téve a festékpigmensek nagyobb áthatoltságát, ami jobb felületet eredményez.

-Ammónium-hidroxidot használnak antimikrobiális szerként a szennyvíz kezelésére. Ezen felül részt vesz a klóramin szintézisében. Ez az anyag a klórhoz hasonló funkciót tölt be az uszodavíz tisztítása során, azzal az előnnyel, hogy kevésbé mérgező.

- Korróziógátlóként használják az olajfinomítási folyamatban.

-Tisztítószerként használják különféle ipari és kereskedelmi termékekben, különféle felületeken, ideértve a rozsdamentes acélt, a porcelánt, az üveget és a sütőt.

- Ezen felül mosószerek, szappanok, gyógyszerek és festékek gyártásához használják.

A mezőgazdaságban

Noha nem közvetlenül műtrágyaként adják be, az ammónium-hidroxid ezt teszi. Az ammóniát atmoszférikus nitrogénből állítják elő Haber-Bosch módszerrel, és forráspontja (-33 ºC) alatt hűtve szállítják a felhasználási helyekre.

A nyomás alatt álló ammóniát gőz formájában fecskendezik be a talajba, ahol az azonnal reagál az edafikus vízzel, és ammónia (NH ₄ ⁺) formájába jut, amelyet visszatart a talaj kationcserélő helyein. Ezen felül ammónium-hidroxid képződik. Ezek a vegyületek nitrogénforrást jelentenek.

A foszforral és a káliummal együtt a nitrogén képezi a növekedésükhöz nélkülözhetetlen növényi tápanyagok hármasát.

Irodalom

1. Ganong, WF (2002), Orvosi élettan. 19. kiadás. Szerkesztői kézikönyv Moderno.
2. AD Fortes, JP Brodholt, IG Wood és L. Vocadlo. (2001). Az ammónia-monohidrát (NH ₃ ∙ H ₂ O) és az ammónium-hidroxid (NH ₄ OH) ab initio szimulációja. Amerikai Fizikai Intézet. J. Chem. Phys., 115. kötet, 15., 15. szám.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2017. február 6.) Ammónium-hidroxid tények. Helyreállítva: gondolat.com
4. Pochteca Group. (2015). Ammónium-hidroxid. pochteca.com.mx
5. NJ Health. (Sf). Tájékoztató a veszélyes anyagokról: ammónium-hidroxid.. Helyreállítva: nj.gov
6. Kémia tanuló. (2018). Ammónium-hidroxid. Helyreállítva: chemistrylearner.com
7. Pubchem. (2018). Ammónium-hidroxid. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov