Ammoniumhydroksidin rakenne, ominaisuudet, nimikkeistö, käyttötarkoitukset

ammoniumhydroksidi on NH-molekyylikaavan yhdiste₄OH tai H₅EI tuotettu ammoniakkikaasun (NH) liukenemisella₃) vedessä. Tästä syystä se saa ammoniakin tai nestemäisen ammoniakin nimet.

Se on väritön neste, jolla on erittäin voimakas ja terävä haju, joka ei ole eristävä. Näillä ominaisuuksilla on suora yhteys NH: n pitoisuuteen₃ liuotettu veteen; konsentraatio, joka itse asiassa voi olla kaasuna se, että se voi kattaa suuria määriä sitä liuotettuna pieneen määrään vettä.

Huomattavasti pieni osa näistä vesiliuoksista koostuu NH-kationeista₄⁺ ja OH-anionit^-. Toisaalta hyvin laimealla liuoksella tai pakastetussa kiintoaineessa hyvin alhaisissa lämpötiloissa ammoniakkia voidaan löytää hydraattien muodossa, kuten: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O ja NH₃∙ 2H₂O.

Uskomaton tosiasia, että Jupiterin pilvet muodostuvat ammoniumhydroksidin laimennetuista liuoksista. Galileon avaruusanturi ei kuitenkaan löytänyt vettä planeetan pilvissä, mikä olisi odotettavissa siitä, että ammoniumhydroksidin muodostuminen on tiedossa; eli ne ovat NH-kiteitä₄OH täysin vedetön.

Ammoniumioni (NH₄⁺) tuotetaan munuaisten tubulaarisessa luumenissa ammoniakin ja vedyn liitoksella, jonka erittävät munuaisten tubulaariset solut. Samoin ammonium tuotetaan munuaisten tubulaarisissa soluissa glutamiinin transformoimiseksi glutamaatiksi ja puolestaan ​​glutamaatin muuntamiseksi a-ketoglutaraatiksi.

Ammoniakkia tuotetaan teollisesti Haber-Boschin menetelmällä, jossa typpi- ja vetykaasut reagoivat; käyttäen rauta-ionia, alumiinioksidia ja kaliumoksidia katalyytteinä. Reaktio suoritetaan suurissa paineissa (150 - 300 ilmakehässä) ja korkeissa lämpötiloissa (400-500 ° C), saanto 10-20%.

Reaktiossa syntyy ammoniakkia, joka hapetettaessa tuottaa nitriittejä ja nitraatteja. Nämä ovat välttämättömiä typpihapon ja lannoitteiden, kuten ammoniumnitraatin, saamiseksi.

indeksi

• 1 Kemiallinen rakenne
  • 1.1 Ammoniakkijää
• 2 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2.1 Molekyylikaava
  • 2.2 Molekyylipaino
  • 2.3 Ulkonäkö
  • 2.4 Keskittyminen
  • 2.5 Haju
  • 2.6 Maku
  • 2.7 Kynnysarvo
  • 2.8 Kiehumispiste
  • 2.9 Liukoisuus
  • 2.10 Liukoisuus veteen
  • 2.11 Tiheys
  • 2.12 Höyryn tiheys
  • 2.13 Höyrynpaine
  • 2.14 Syövyttävä vaikutus
  • 2,15 pH
  • 2.16 Jakautuvakio
• 3 Nimikkeistö
• 4 Liukoisuus
• 5 Riskit
  • 5.1 Reaktiivisuus
• 6 Käyttö
  • 6.1 Elintarvikkeissa
  • 6.2 Terapeuttiset aineet
  • 6.3 Teolliset ja sekalaiset
  • 6.4 Maataloudessa
• 7 Viitteet

Kemiallinen rakenne

Kuten sen määritelmä osoittaa, ammoniumhydroksidi koostuu ammoniakkikaasun vesiliuoksesta. Siten nesteen sisällä ei ole muuta kuin NH-ionien satunnaisen järjestelyn määriteltyä rakennetta₄⁺ ja OH^- solutetaan vesimolekyylien avulla.

Ammonium- ja hydroksyyli-ionit ovat ammoniakin hydrolyysin tasapainotuotteita, joten on yleistä, että näillä liuoksilla on pistävä haju:

NH₃(g) + H₂O (l) <=> NH₄⁺(ac) + OH^-(Aq)

Kemiallisen yhtälön mukaan suuri vesipitoisuuden väheneminen siirtäisi tasapainon enemmän ammoniakin muodostumiseen; eli ammoniumhydroksidin kuumennuksen jälkeen vapautuu ammoniakkihöyryjä.

Tästä syystä NH-ionit₄⁺ ja OH^- ne eivät kykene muodostamaan kiteitä maanpäällisissä olosuhteissa, mikä saa aikaan sellaisen seurauksen, että kiinteä emäs NH₄OH ei ole olemassa.

Tämä kiinteä aine koostuu vain ioneista, jotka ovat vuorovaikutuksessa sähköstaattisesti (kuten kuvassa on esitetty)..

Ammoniakkijää

Kuitenkin lämpötiloissa, jotka ovat selvästi alle 0 ºC ja joita ympäröivät valtavat paineet, kuten jäisten kuun ytimissä vallitsevat, ammoniakki ja vesisuihku. Näin ollen ne kiteytyvät kiinteässä seoksessa, jossa on vaihteleva stökiometrinen suhde, mikä on yksinkertaisin NH₃∙ H₂O: ammoniakin monohydraatti.

NH₃∙ H₂O ja NH₃∙ 2H₂Tai ne ovat ammoniakkijäätä, koska kiinteä aine koostuu vesimolekyylien ja ammoniakin kiteisestä järjestelystä, johon on liitetty vety-sidoksia.

Kun otetaan huomioon T- ja P-muutokset, laskennallisten tutkimusten mukaan, jotka simuloivat kaikkia fyysisiä muuttujia ja niiden vaikutuksia näihin jääihin, tapahtuu NH-vaiheen siirtyminen₃∙ nH₂Tai NH-vaiheeseen₄OH.

Siksi vain näissä äärimmäisissä olosuhteissa NH₄OH voi esiintyä NH: n jään välissä olevan jään protonoitumisen tuotteena₃ ja H₂O:

NH₃(s) + H₂O (t) <=> NH₄OH (t)

Huomaa, että tällä kertaa, toisin kuin ammoniakin hydrolyysi, kyseessä olevat lajit ovat kiinteässä faasissa. Ammoniakkijää, joka tulee suolaiseksi vapauttamatta ammoniakkia.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Molekyylikaava

NH₄OH tai H₅NO

Molekyylipaino

35,046 g / mol

ulkomuoto

Se on väritön neste.

keskittyminen

Enintään noin 30% (NH-ionien osalta₄⁺ ja OH^-).

haju

Erittäin vahva ja terävä.

maku

eekkeri.

Kynnysarvo

34 ppm ei-spesifiseen havaitsemiseen.

Kiehumispiste

38 ºC (25%).

liukoisuus

Se on olemassa vain vesiliuoksessa.

Liukoisuus veteen

Sekoittuu rajattomasti.

tiheys

0,90 g / cm³ 25 ° C: ssa.

Höyryn tiheys

Suhteessa yksikköön otettuun ilmaan: 0.6. Eli se on vähemmän tiheä kuin ilma. Kuitenkin loogisesti ilmoitettu arvo viittaa ammoniakkiin kaasuna, ei sen vesiliuoksiin tai NH: iin₄OH.

Höyrynpaine

2.160 mmHg 25 ° C: ssa.

Syövyttävä vaikutus

Se kykenee liuottamaan sinkkiä ja kuparia.

pH

11,6 (liuos 1 N); 11,1 (liuos 0,1 N) ja 10,6 (0,01 N liuos).

Jakautuvakio

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

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

Lämpötilan nousu nousee lähes huomaamattomasti ammoniumhydroksidin emäksisyyteen.

nimistö

Mitkä ovat NH: n yleiset ja viralliset nimet?₄OH? IUPAC: n mukaan sen nimi on ammoniumhydroksidi, koska se sisältää hydroksyylianionin.

Ammonium kuormituksella +1 on yksiarvoinen, miksi käytetään nimikkeistöä Varasto, jonka nimi on: ammoniumhydroksidi (I).

Vaikka termin "ammoniumhydroksidi" käyttö on teknisesti virheellistä, koska yhdiste ei ole eristettävissä (ainakin ei maapallolla, kuten on selitetty yksityiskohtaisesti ensimmäisessä osassa).

Lisäksi ammoniumhydroksidi saa ammoniakkiveden ja nestemäisen ammoniakin nimet.

liukoisuus

NH₄OH, koska maaperässä ei ole suolaa, ei voida arvioida, kuinka liukoinen se on eri liuottimissa.

Voidaan kuitenkin odottaa, että se on erittäin liukoinen veteen, koska sen liukeneminen vapauttaisi valtavia määriä NH: ta₃. Teoriassa se olisi hämmästyttävä tapa tallentaa ja kuljettaa ammoniakkia.

Muissa liuottimissa, jotka kykenevät hyväksymään vety- sidoksia, kuten alkoholeja ja amiineja, voidaan olettaa, että se olisi myös hyvin liukoinen niihin. Tässä NH-kationi₄⁺ on vetysiltojen ja OH: n luovuttaja^- se toimii molempien tavoin.

Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista metanolin kanssa ovat: H₃N⁺-H - OHCH₃ ja HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ osoittaa, että happi vastaanottaa vetysidoksen, ei että metyyliryhmä on liitetty H).

riskejä

-Roiskeet silmiin aiheuttavat ärsytystä, joka voi aiheuttaa silmävaurioita.

-Se on syövyttävää. Siksi ihokosketuksessa voi aiheuttaa ärsytystä ja reagenssin suurina pitoisuuksina ihon palovammoja. Ammoniumhydroksidin toistuva kosketus ihon kanssa voi aiheuttaa sen kuivumista, kutinaa ja punoitusta (dermatiitti)..

-Ammoniumhydroksidisuihkun hengittäminen voi aiheuttaa hengitysteiden akuuttia ärsytystä, jolle on tunnusomaista tukehtuminen, yskä tai hengenahdistus. Aineen pitkäaikainen tai toistuva altistuminen voi aiheuttaa toistuvia keuhkoputkien infektioita. Myös ammoniumhydroksidin hengittäminen voi aiheuttaa keuhkojen ärsytystä.

-Altistuminen suurille ammoniumhydroksidipitoisuuksille voi olla hätätilanteessa, koska nesteen kertyminen keuhkoihin (keuhkopöhö) voi ilmetä..

-25 ppm: n pitoisuus on otettu altistusrajaksi 8 tunnin työvuoron aikana ympäristössä, jossa työntekijä altistuu ammoniumhydroksidin haitalliselle vaikutukselle.

reaktiivisuus

-Lisäksi ammoniumhydroksidin altistumisesta mahdollisesti aiheutuvista terveysvaurioista on muita varotoimenpiteitä, jotka on otettava huomioon aineen käsittelyssä.

-Ammoniumhydroksidi voi reagoida monien metallien, kuten hopean, kuparin, lyijyn ja sinkin kanssa. Se reagoi myös näiden metallien suolojen kanssa muodostaen räjähtäviä yhdisteitä ja vapauttamaan vetykaasua; joka on puolestaan ​​palava ja räjähtävä.

-Se voi reagoida voimakkaasti vahvojen happojen kanssa, esimerkiksi kloorivetyhapolla, rikkihapolla ja typpihapolla. Samoin se reagoi samalla tavalla dimetyylisulfaatin ja halogeenien kanssa.

-Reagoi vahvojen emästen, kuten natriumhydroksidin ja kaliumhydroksidin kanssa, jolloin muodostuu kaasumainen ammoniakki. Tämä voidaan tarkistaa, jos havaitaan liuoksen tasapainoa, jossa OH-ionien lisääminen^- siirtää tasapainon NH: n muodostumiseen₃.

-Kupari- ja alumiinimetalleja sekä muita galvanoituja metalleja ei tule käyttää ammoniumhydroksidin käsittelyssä sen syövyttävän vaikutuksen vuoksi..

sovellukset

Elintarvikkeissa

-Sitä käytetään lisäaineena monissa elintarvikkeissa, joissa se toimii hapanmuodostusaineena, pH-kontrollina ja elintarvikepinnan viimeistelyaineena..

-Luettelo elintarvikkeista, joissa käytetään ammoniumhydroksidia, on laaja ja sisältää leivonnaisia, juustoja, suklaata, karkkeja ja vanukkaita..

-FDA luokittelee ammoniumhydroksidin turvalliseksi aineeksi elintarvikkeiden käsittelyä varten edellyttäen, että noudatetaan vahvistettuja standardeja.

-Lihavalmisteissa sitä käytetään antimikrobisena aineena, joka pystyy poistamaan bakteereja, kuten E. coli, vähentäen sitä havaitsemattomille tasoille. Bakteerit löytyvät karjan suolistosta sopeutumalla happamaan ympäristöön. Ammoniumhydroksidi estää pH: ta säätämällä bakteerien kasvua.

terapeuttinen

-Ammoniumhydroksidilla on useita terapeuttisia käyttötarkoituksia, mukaan lukien:

-10-prosenttista liuosta käytetään hengitysteiden refleksia stimuloivana aineena

-Ulkopuolella sitä käytetään iholla hyönteisten puremien ja puremien hoitoon - se vaikuttaa ruoansulatuskanavaan antasidina ja karminatiivisena, eli se auttaa poistamaan kaasuja.

Lisäksi sitä käytetään akuutin ja kroonisen lihas- ja liikuntaelinten kipujen ajankohtaisena rubefacienttina. Ammoniumhydroksidin raskaan vaikutuksen seurauksena veren virtaus, punoitus ja ärsytys lisääntyvät paikallisesti..

Teolliset ja sekalaiset

-Se vaikuttaa NOx: n vähentämiseen (erittäin reaktiiviset kaasut, kuten typpioksidi (NO) ja typpidioksidi (NO₂)) savupiipun päästöjen ja NOx-päästöjen vähentämiseksi.

-Sitä käytetään plastisoivana aineena; Maalien lisäaine ja pintojen käsittely.

-Se lisää hiusten huokoisuutta, jolloin tahran pigmentit pääsevät suuremmaksi, mikä saa aikaan paremman lopputuloksen.

-Ammoniumhydroksidia käytetään mikrobilääkkeenä jäteveden käsittelyssä. Lisäksi se vaikuttaa kloramiinin synteesiin. Tämä aine täyttää funktion, joka on samanlainen kuin kloorilla uima-altaan veden puhdistuksessa, sillä sen etuna on vähemmän myrkyllinen.

-Sitä käytetään korroosionestoaineena öljynjalostusprosessissa.

-Sitä käytetään puhdistusaineena useissa teollisuus- ja kaupallisissa tuotteissa, joita käytetään useilla pinnoilla, kuten ruostumatonta terästä, posliinia, lasia ja uunia.

-Lisäksi sitä käytetään pesuaineiden, saippuoiden, lääkkeiden ja musteiden valmistukseen.

Maataloudessa

Vaikka ammoniumhydroksidi ei ole suoraan annettu lannoitteena, se täyttää tämän toiminnon. Ammoniakkia tuotetaan ilmakehän typestä Haber-Bosch-menetelmällä ja kuljetetaan kylmässä sen kiehumispisteen alapuolella (-33 ° C) sen käyttökohteisiin.

Paineistettu ammoniakki ruiskutetaan höyrymuotoon maaperään, jossa se reagoi välittömästi edafiinisen veden kanssa ja siirtyy ammoniummuotoon (NH₄⁺), joka säilyy maaperän kationinvaihtokohdissa. Lisäksi tuotetaan ammoniumhydroksidia. Nämä yhdisteet ovat typen lähde.

Yhdessä fosforin ja kaliumin kanssa typpi muodostaa kasvun kannalta välttämättömien kasvien tärkeimpien ravintoaineiden triadin.

viittaukset

1. Ganong, W. F. (2002). 19. painos. Toimituksellinen Modern Manual.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood ja L. Vocadlo. (2001). Ammoniakin monohydraatin (NH.) \ T₃∙ H₂O) ja ammoniumhydroksidia (NH₄OH). American Institute of Physics. J. Chem. Phys., Voi 115, nro 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. helmikuuta 2017). Ammoniumhydroksiditiedot. Haettu osoitteesta thinkco.com
4. Pochteca Group. (2015). Ammoniumhydroksidi. pochteca.com.mx
5. NJ Health (N.D.). Fact sheet vaarallisista aineista: ammoniumhydroksidi. [PDF]. Haettu osoitteesta nj.gov
6. Kemian oppija. (2018). Ammoniumhydroksidi. Haettu osoitteesta: chemistrylearner.com
7. Pubchem. (2018). Ammoniumhydroksidi. Haettu osoitteesta pubchem.ncbi.nlm.nih.gov