АМОНИЕВ ХИДРОКСИД: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На амониев хидроксид е съединение с молекулна формула NH ₄ ОН или H ₅ NO произведен от разтварянето на газ амоняк (NH ₃) във вода. Поради тази причина се нарича амонячна вода или течен амоняк.

Това е безцветна течност с много интензивен и остър мирис, която не е изключима. Тези характеристики са пряко свързани с концентрацията на NH ₃ разтваря във водата; концентрация, която всъщност, като газ, може да обхване огромни количества от него, разтворени в малък обем вода.

Източник: Габриел Боливар

Значително малка част от тези водни разтвори са съставени от NH ₄ ⁺ катиони и OH ^- аниони. От друга страна, в много разредени разтвори или в замразени твърди частици при много ниски температури, амонякът може да се намери под формата на хидрати, като: NH ₃ ∙ H ₂ O, 2NH ₃ ∙ H ₂ O и NH ₃ ∙ 2H ₂ O.

Като любопитен факт, облаците на Юпитер са съставени от разредени разтвори на амониев хидроксид. Космическата сонда Галилео обаче не успя да намери вода в облаците на планетата, което би се очаквало поради знанията, които имаме за образуването на амониев хидроксид; това означава, че те са напълно безводни NH ₄ OH кристали.

Амониев йон (NH ₄ ⁺) се произвежда в бъбречните тубуларни лумена от Съюза на амоняк и водород, секретиран от бъбречните тубуларни клетки. По същия начин, амонийът се произвежда в бъбречни тубуларни клетки в процеса на трансформация на глутамин в глутамат и от своя страна при превръщането на глутамат в α-кетоглутарат.

Амонякът се произвежда индустриално по метода Haber-Bosch, при който азотните и водородните газове реагират; използване на железен йон, алуминиев оксид и калиев оксид като катализатори. Реакцията се провежда при високи налягания (150 - 300 атмосфери) и високи температури (400 -500 ° С), с добив 10 -20%.

В реакцията се получава амоняк, който при окисляване произвежда нитрити и нитрати. Те са от съществено значение за получаването на азотна киселина и торове като амониев нитрат.

Химическа структура

Както показва дефиницията му, амониевият хидроксид се състои от воден разтвор на амонячен газ. Следователно в течността няма определена структура, различна от тази на произволна подредба на NH ₄ ⁺ и OH ^- йони, разтворени от водни молекули.

Амониевите и хидроксилни йони са продукти на равновесието на хидролизата при амоняк, така че обикновено е тези разтвори да имат остра миризма:

NH ₃ (г) + H ₂ O (л) <=> NH ₄ ⁺ (вод) + OH ^- (вод)

Според химичното уравнение, високото намаляване на концентрацията на вода би изместило равновесието към образуването на повече амоняк; тоест, когато амониевият хидроксид се нагрява, амонячните пари ще се отделят.

Поради тази причина, NH ₄ ⁺ и OH ^- йони не успяват да образуват кристален при наземни условия, което означава, че твърдата основа NH ₄ ОН не съществува.

Споменатото твърдо вещество трябва да се състои само от електростатично взаимодействащи йони (както се вижда на снимката).

Амонячен лед

Въпреки това, при температури доста под 0 ° C и заобиколени от огромен натиск, като преобладаващите в сърцевините на замразени луни, амоняк и замръзване на вода. По този начин те кристализират в твърда смес с различни стехиометрични съотношения, като най-простият е NH ₃ ∙ H ₂ O: амоняк монохидрат.

NH ₃ ∙ Н ₂ О и NH ₃ ∙ 2H ₂ O са амоняк лед, тъй като твърдото вещество се състои от кристален подреждане на вода и амоняк молекули свързани чрез водородни връзки.

При един промяна в Т и Р, съгласно изчислителни проучвания, които симулират всички физически променливи и техните ефекти върху тези сладоледи, преход настъпва от NH на ₃ ∙ пН ₂ О фаза на NH ₄ ОН фаза.

Ето защо, само при тези условия екстремни, NH ₄ ОН могат да съществуват като продукт на протониране в лед между NH ₃ и Н ₂ О:

NH ₃ (S) + H ₂ O (и) <=> NH ₄ ОН (а)

Имайте предвид, че този път, за разлика от амонячната хидролиза, участващите видове са в твърда фаза. Амонячен лед, който се превръща в солен, без да се отделя амоняк.

Физични и химични свойства

Молекулярна формула

NH ₄ ОН или H ₅ NO

Молекулно тегло

35.046 g / mol

Външен вид

Това е безцветна течност.

концентрация

До около 30% (за NH ₄ ⁺ и OH ^- йони).

миризма

Много силен и остър.

вкус

Acre.

Праг, Гранична стойност

34 ppm за неспецифично откриване.

Точка на кипене

38 ° С (25%).

разтворимост

Той съществува само във воден разтвор.

Разтворимост във вода

Може да се смесва в неограничени пропорции.

плътност

0,90 g / cm ³ при 25 ° C.

Плътност на парата

Относително към въздуха, взет като единство: 0.6. Тоест, той е по-малко плътен от въздуха. Въпреки това, логично отчетената стойност се отнася до амоняк като газ, да не си водни разтвори или NH ₄ ОН.

Парно налягане

2160 mmHg при 25 ° C.

Корозивно действие

Способен е да разтваря цинк и мед.

рН

11.6 (1N разтвор); 11.1 (0.1 N разтвор) и 10.6 (0.01 N разтвор).

Константа на дисоциация

pKb = 4.767; Kb = 1,71 x 10 ^-5 при 20 ºC

pKb = 4.751; Kb = 1,774 x 10 ^-5 при 25 ° C.

Повишаването на температурата почти незабележимо повишава основността на амониевия хидроксид.

номенклатура

Какви са всички общи и официални имена за NH ₄ OH? Според това, което е установено от IUPAC, името му е амониев хидроксид, тъй като съдържа хидроксил аниона.

Амоният, поради своя заряд +1, е еднороден, така че използвайки номенклатурата на запасите, той е наречен като: амониев хидроксид (I).

Въпреки че използването на термина амониев хидроксид е технически неправилно, тъй като съединението не е изолирано (поне не е на Земята, както е обяснено подробно в първия раздел).

Също така, амониевият хидроксид се нарича амонячна вода и течен амоняк.

разтворимост

NH ₄ OH не съществува като сол в земни условия, не може да се прецени колко разтворим е в различни разтворители.

Въпреки това, ще се очаква да бъде изключително разтворими във вода, тъй като неговото разтваряне ще освободи огромни количества NH ₃. Теоретично би било невероятен начин за съхранение и транспортиране на амоняк.

В други разтворители, способни да приемат водородни връзки, като алкохоли и амини, може да се очаква, че той също ще бъде много разтворим в тях. Тук NH ₄ ⁺ катион е донор на водородна връзка, и ОН ^- служи като двете.

Примери за тези взаимодействия с метанол ще бъде: Н ₃ М ⁺ Н - OHCH ₃ и HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ показва, че кислородът получава водородна връзка, не че метиловата група е свързана с Н).

Рискове

-Контактът с очите предизвиква дразнене, което може да доведе до увреждане на очите.

-Тя е разяждаща. Следователно, при контакт с кожата може да предизвика дразнене и при високи концентрации на реактива, да причини изгаряния на кожата. Многократният контакт на амониев хидроксид с кожата може да доведе до изсушаване, сърбеж и зачервяване (дерматит).

-Вдишването на амониев хидроксид спрей може да предизвика остро дразнене на дихателните пътища, характеризиращо се с задушаване, кашлица или задух. Продължителното или многократно излагане на веществото може да доведе до повтарящи се инфекции на бронхите. Също така, вдишването на амониев хидроксид може да предизвика дразнене на белите дробове.

- Излагането на високи концентрации на амониев хидроксид може да представлява медицинска спешност, тъй като може да се натрупа течност в белите дробове (белодробен оток).

-Концентрацията от 25 ррт е приета като граница на експозиция при 8-часова работна смяна в среда, в която работникът е изложен на вредното действие на амониевия хидроксид.

реактивност

-В допълнение към потенциалната вреда за здравето от излагане на амониев хидроксид, има и други предпазни мерки, които трябва да се вземат предвид при работа с веществото.

-Амониевият хидроксид може да реагира с много метали, като: сребро, мед, олово и цинк. Той също така реагира със солите на тези метали, за да образува експлозивни съединения и отделя водороден газ; което от своя страна е запалимо и експлозивно.

-Той може да реагира бурно със силни киселини, например: солна киселина, сярна киселина и азотна киселина. Той също така реагира по същия начин с диметил сулфат и халогени.

-Реакции със силни основи като натриев хидроксид и калиев хидроксид, произвеждащи газообразен амоняк. Това може да бъде проверено чрез наблюдаване на равновесие в разтвор, в който добавянето на ОН ^- йони измества равновесието към образуване на NH ₃.

-Копсите и алуминиевите метали, както и други поцинковани метали, не трябва да се използват при работа с амониев хидроксид, поради корозиращото му действие върху тях.

Приложения

В храната

-Използва се като добавка в много храни, в които действа като разхлабващ агент, рН контрол и завършващ агент на повърхността на храната.

-Списъкът на храните, в които се използва амониев хидроксид, е обширен и включва печива, сирена, шоколади, бонбони и пудинги.

-Амониевият хидроксид е класифициран като безобидно вещество от FDA за преработка на храни, стига да се спазват установените стандарти.

-В месните продукти се използва като антимикробно средство, като е в състояние да елиминира бактерии като E. coli, намалявайки го до неоткриваеми нива. Бактериите се намират в червата на говеда, като се адаптират към киселата среда. Регулирайки pH, амониевият хидроксид пречи на растежа на бактериите.

терапевтика

-Амониевият хидроксид има няколко терапевтични приложения, включително:

-10% разтворът се използва като стимулатор на респираторния рефлекс

-Външно се използва върху кожата за лечение на ухапвания и ухапвания от насекоми.-Действа в храносмилателната система като антиацидно и карминативно средство, тоест помага за елиминирането на газовете.

В допълнение, той се използва като локален рубефен за остра и хронична мускулно-скелетна болка. Като следствие от рубещото действие на амониевия хидроксид се наблюдава локално увеличаване на притока на кръв, зачервяване и дразнене.

Промишлени и разни

-Действа в намаляването на NOx (силно реактивни газове, като азотен оксид (NO) и азотен диоксид (NO ₂)) за емисиите на батерията и намаляването на NOx в емисиите от димната атака.

-Използва се като пластификатор; добавка за бои и за обработка на повърхности.

-Увеличава порьозността на косата, което позволява на пигментите на багрилата да имат по-голямо проникване, което постига по-добър финал.

-Амониевият хидроксид се използва като антимикробно средство при пречистването на отпадъчните води. В допълнение, той участва в синтеза на хлорамин. Това вещество изпълнява функция, подобна на хлора, при пречистването на водата в басейните, като има предимството да е по-малко токсична.

-Използва се като инхибитор на корозията в процеса на рафиниране на маслото.

-Използва се като почистващо средство в различни промишлени и търговски продукти, като се използва на различни повърхности, включително: неръждаема стомана, порцелан, стъкло и фурна.

-Допълнително, той се използва при производството на детергенти, сапуни, фармацевтични продукти и мастила.

В селското стопанство

Въпреки че не се прилага директно като тор, амониевият хидроксид прави това. Амонякът се произвежда от атмосферен азот по метода Haber-Bosch и се транспортира в хладилник под точката на кипене (-33 ºC) до местата на употреба.

Амонякът под налягане се инжектира под формата на пари в почвата, където веднага реагира с едафичната вода и преминава във формата на амоняк (NH ₄ ⁺), който се задържа в местата за обмен на катиони в почвата. Освен това се получава амониев хидроксид. Тези съединения са източник на азот.

Заедно с фосфор и калий азотът представлява триадата от основни растителни хранителни вещества, необходими за растежа им.

Препратки

1. Ganong, WF (2002). Медицинска физиология. 19 издание. Ръководство за редакция Moderno.
2. AD Fortes, JP Brodholt, IG Wood и L. Vocadlo. (2001 г.). От самото начало симулация на амоняк монохидрат (NH ₃ ∙ H ₂ O) и амониев хидроксид (NH ₄ ОН). Американски институт по физика. J. Chem. Phys., Vol. 115, No. 15, 15.
3. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (6 февруари 2017 г.). Факти на амониевия хидроксид. Възстановено от: thinkco.com
4. Pochteca Group. (2015). Амониев хидроксид. pochteca.com.mx
5. NJ Health. (SF). Информационен лист за опасни вещества: амониев хидроксид., Възстановени от: nj.gov
6. Учител по химия. (2018). Амониев хидроксид. Възстановени от: chemistrylearner.com
7. PubChem. (2018). Амониев хидроксид. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov