Amonijev sulfat

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Amonijev sulfat(američki engleski i međunarodna znanstvena uporaba;amonijev sulfatna britanskom engleskom); (NH₄)₂TAKO₄, anorganska je sol s nizom komercijalnih namjena. Najčešća upotreba je kao gnojivo za tlo. Sadrži 21% dušika i 24% sumpora.

Koristi

Poljoprivreda

Primarna upotreba amonijevog sulfata je kao gnojivo za alkalna tla. U tlu se oslobađa amonijev ion i stvara malu količinu kiseline, snižavajući pH ravnotežu tla, dok pridonosi esencijalnom dušiku za rast biljaka. Jedan nedostatak upotrebe amonijevog sulfata je njegov nizak sadržaj dušika u odnosu na amonijev nitrat, što povećava troškove transporta.

Također se koristi kao pomoćno sredstvo za raspršivanje u poljoprivredi za-vodotopive insekticide, herbicide i fungicide. Tamo djeluje tako da veže katione željeza i kalcija koji su prisutni iu vodi iz bunara iu biljnim stanicama. Posebno je učinkovit kao pomoćno sredstvo za 2,4-D (amin), glifosat i glufosinat herbicide.

Laboratorijska uporaba

Taloženje amonijevog sulfata je uobičajena metoda za pročišćavanje proteina taloženjem. Kako se ionska jakost otopine povećava, topljivost proteina u toj otopini opada. Budući da je izuzetno topiv u vodi, amonijev sulfat može "issoliti" (precipitirati) proteine ​​iz vodenih otopina.[3][4] Taloženje amonijevim sulfatom rezultat je smanjenja topljivosti, a ne denaturacije proteina, stoga se istaloženi protein može ponovo otopiti upotrebom standardnih pufera.[5] Taloženje amonijevim sulfatom pruža prikladan i jednostavan način za frakcioniranje složenih proteinskih smjesa.

U analizi kaučukovih rešetki, hlapljive masne kiseline se analiziraju taloženjem kaučuka 35% otopinom amonijevog sulfata, pri čemu nastaje bistra tekućina iz koje se hlapljive masne kiseline regeneriraju sumpornom kiselinom i zatim destiliraju vodenom parom. Selektivno taloženje amonijevim sulfatom, za razliku od uobičajene tehnike taloženja koja koristi octenu kiselinu, ne ometa određivanje hlapivih masnih kiselina.

Dodatak hrani

Kao dodatak hrani, amonijev sulfat se smatra općenito priznatim kao siguran (GRAS) od strane američke Uprave za hranu i lijekove, [8] au Europskoj uniji označen je E brojem E517. Koristi se kao regulator kiselosti u brašnu i kruhu.

Druge namjene

Amonijev sulfat je prethodnik drugih amonijevih soli, posebno amonijevog persulfata.

Amonijev sulfat je naveden kao sastojak za mnoga cjepiva Sjedinjenih Država prema Centru za kontrolu bolesti.[12]

Amonijev sulfat se također koristio u smjesama za usporavanje plamena djelujući slično kao diamonijev fosfat. Kao usporivač plamena, povećava temperaturu izgaranja materijala, smanjuje maksimalnu stopu gubitka težine i uzrokuje povećanje proizvodnje taloga ili pougljeništa.

Priprema

Amonijev sulfat se dobiva obradom amonijaka sumpornom kiselinom:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Smjesa plinovitog amonijaka i vodene pare uvodi se u reaktor koji sadrži zasićenu otopinu amonijevog sulfata i oko 2% do 4% slobodne sumporne kiseline na 60 stupnjeva. Koncentrirana sumporna kiselina dodaje se kako bi otopina bila kisela i kako bi se zadržala razina slobodne kiseline. Toplina reakcije održava temperaturu reaktora na 60 stupnjeva. Suhi, praškasti amonijev sulfat može se formirati raspršivanjem sumporne kiseline u reakcijsku komoru ispunjenu plinovitim amonijakom. Toplina reakcije isparava svu vodu prisutnu u sustavu, stvarajući praškastu sol. 1981. godine proizvedeno je oko 6000 milijuna tona.

Amonijev sulfat se također proizvodi od gipsa (CaSO₄·2H₂O). Fino usitnjeni gips dodaje se otopini amonijevog karbonata. Kalcijev karbonat se taloži kao krutina, ostavljajući amonijev sulfat u otopini.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

Amonijev sulfat prirodno se pojavljuje kao rijedak mineral mascagnite u vulkanskim fumarolama i zbog požara ugljena na nekim odlagalištima.

Amonijev sulfat je nusproizvod u proizvodnji metil metakrilata.

Svojstva

Amonijev sulfat postaje feroelektričan na temperaturama ispod -49,5 stupnjeva. Na sobnoj temperaturi kristalizira u ortorombskom sustavu, s veličinama ćelija oda = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 Å. Kada se ohladi u feroelektrično stanje, simetrija kristala se mijenja u prostornu skupinu Pna2₁

Reakcije

Amonijev sulfat se raspada nakon zagrijavanja iznad 250 stupnjeva (482 stupnja F), prvo stvarajući amonijev bisulfat. Zagrijavanjem na višim temperaturama dolazi do razgradnje na amonijak, dušik, sumporov dioksid i vodu.[17]

Kao sol jake kiseline (H₂TAKO₄) i slabe baze (NH₃), njegova otopina je kisela; pH 0,1 M otopine je 5,5. U vodenoj otopini reakcije su reakcije NH+
4 i SO2−
4 iona. Na primjer, dodavanjem barijevog klorida, taloži se barijev sulfat. Filtrat nakon isparavanja daje amonijev klorid.

Amonijev sulfat stvara mnoge dvostruke soli (amonijeve metalne sulfate) kada se njegova otopina pomiješa s ekvimolarnim otopinama metalnih sulfata i otopina polako isparava. S trovalentnim metalnim ionima nastaju stipse kao što je željezo-amonijev sulfat. Dvostruki metalni sulfati uključuju amonijev kobaltov sulfat, željezni diamonijev sulfat, amonijev nikal sulfat koji su poznati kao Tuttonove soli i amonijev cerik sulfat.[2] Bezvodni dvostruki sulfati amonijaka također se pojavljuju u obitelji Langbeinites. Proizvedeni amonijak ima oštar miris i otrovan je.

Čestice isparenog amonijevog sulfata u zraku čine približno 30% zagađenja finim česticama diljem svijeta.[18]

Reagira s dodatnom sumpornom kiselinom dajući triamonijev hidrogen disulfat, (NH4)3H(SO4)2.

Zakonodavstvo i kontrola

U studenom 2009. vlada NWFP-a je uvela zabranu gnojiva amonijevog sulfata, amonijevog nitrata i kalcijevog amonijevog nitrata u bivšoj Diviziji Malakand-koja se sastoji od Gornjeg Dira, Donjeg Dira, Swata, Chitrala i Malakanda u Sjeverozapadnoj graničnoj provinciji (NWFP) Pakistana, nakon izvješća da su ih militanti koristili za proizvodnju eksploziva. U siječnju 2010. te su tvari također zabranjene u Afganistanu iz istog razloga.

Vidi također

Taloženje amonijevog sulfata