AMMONIUMSULFAT: CHEMISCHE STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN UND VERWENDUNG - CHEMIE - 2025

Das Ammoniumsulfat ist ein ternäres und ammoniakalisches anorganisches Salz der Schwefelsäure. Seine chemische Formel lautet (NH ₄ ) ₂ SO ₄ . Daher sagen die stöchiometrischen Anteile, dass für jedes Sulfatanion zwei Ammoniumkationen mit ihm wechselwirken. Dies ermöglicht die Neutralität des Salzes ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Seine Nomenklatur beruht auf der Tatsache, dass es sich um ein Salz handelt, das von H ₂ SO _{4 abgeleitet} ist und das Suffix „Harnstoff“ für „ato“ ändert. Somit werden die beiden anfänglichen Protonen durch NH ₄ ^{+ ersetzt} , ein Produkt der Reaktion mit Ammoniak (NH ₃ ). Dann lautet die chemische Gleichung für ihre Synthese: 2 NH ₃ + H ₂ SO ₄ => (NH ₄ ) ₂ SO ₄

Ammoniumsulfat ist ein Stickstoff- und Schwefelpuffer, die beide für die Chemie von Böden und Düngemitteln unerlässlich sind.

Chemische Struktur

Das obere Bild zeigt die Molekülgeometrien von NH ₄ ^{+ -} und SO ₄ ^2- -Ionen . Die roten Kugeln entsprechen den Sauerstoffatomen, die weißen den Wasserstoffatomen, die blauen dem Stickstoffatom und die gelben dem Schwefelatom.

Beide Ionen können als zwei Tetraeder betrachtet werden, die drei Einheiten aufweisen, die unter Bildung einer orthorhombischen Kristallanordnung interagieren. Das Sulfatanion ist SO ₄ ^2- und kann vier Wasserstoffbrückenbindungen abgeben oder akzeptieren, ebenso wie das NH ₄ ⁺ -Kation .

Physikalische und chemische Eigenschaften

Molekulargewicht

132,134 g / mol.

Aussehen

Solides Weiss. Weiße oder braune orthorhombische Kristalle, je nach Verunreinigungsgrad.

Geruch

Toilette.

Schmelzpunkt

280 ° C. Dieser im Vergleich zu anderen ionischen Verbindungen niedrige Schmelzpunkt beruht auf der Tatsache, dass es sich um ein Salz mit einwertigen Kationen (+1) und unterschiedlichen Ionen in ihrer Größe handelt, wodurch der Feststoff eine niedrige Kristallgitterenergie aufweist.

Löslichkeit

76,4 g / 100 g Wasser bei 25 ° C. Diese Affinität zu Wasser beruht auf der großen Fähigkeit seiner Moleküle, Ammoniumionen zu solvatisieren. Andererseits ist es in Aceton und Alkohol unlöslich; das heißt, in Lösungsmitteln, die weniger polar als Wasser sind.

Dichte

1,77 g / cm ³ bei 25 ° C.

Dampfdruck

1.871 kPa bei 20 ° C.

Flammpunkt

26 ° C.

pH

5,0-6,0 (25 ° C, 1 M Lösung). Der leicht saure pH-Wert ist auf die Hydrolyse von NH ₄ ⁺ in Wasser zurückzuführen, wobei in geringen Konzentrationen H ₃ O ^{+ entsteht} .

Stabilität

Stabil unter geeigneten Umgebungsbedingungen. Bei Kontakt mit starken Oxidationsmitteln kann es sich entzünden.

Zersetzung

Es beginnt sich bei 150 ºC zu zersetzen und setzt giftige Dämpfe von Schwefeloxid, Stickoxid und Ammonium frei.

Korrosion

Es greift weder Eisen noch Aluminium an.

Anwendungen

In der Landwirtschaft

- Ammoniumsulfat wird in alkalischen Böden als Dünger verwendet. Das Ammoniumsalz hat in seiner Zusammensetzung 21% Stickstoff und 24% Schwefel. Es gibt jedoch Verbindungen, die eine größere Menge Stickstoff liefern als Ammoniumsulfat; der Vorteil des letzteren ist seine hohe Schwefelkonzentration.

- Schwefel ist für die Synthese von Proteinen essentiell, da mehrere Aminosäuren - wie Cystin, Methionin und Cystein - Schwefel enthalten. Aus diesen Gründen ist Ammoniumsulfat weiterhin einer der wichtigsten Düngemittel.

- Es wird in den Kulturen von Weizen, Mais, Reis, Baumwolle, Kartoffeln, Hanf und Obstbäumen verwendet.

- Senkt den pH-Wert alkalischer Böden aufgrund seines Beitrags zum Nitrifikationsprozess von Mikroben. Ammonium (NH ₄ ⁺ ) wird verwendet, um Nitrat (NO ₃ ^- ) herzustellen und H ⁺ freizusetzen: 2NH ₄ ⁺ + 4O ₂ => 2NO ₃ ^- + 2H ₂ O + 4H ⁺ . Eine Erhöhung der Wasserstoffkonzentration senkt den pH-Wert alkalischer Böden und ermöglicht eine stärkere Nutzung.

- Ammoniumsulfat wirkt nicht nur als Dünger, sondern auch als Coadjuvans für lösliche Insektizide, Herbizide und Fungizide, die auf Nutzpflanzen gesprüht werden.

- Sulfat kann im Boden und im Bewässerungswasser vorhandene Ionen binden, die für das Leben bestimmter Krankheitserreger erforderlich sind. Unter den Ionen, die Ammoniumsulfat einfängt, befinden sich Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , Fe ²⁺ und Fe ³⁺ . Diese Wirkung verstärkt die mikrobizide Wirkung der genannten Mittel.

Als analytisches Reagenz

Ammoniumsulfat wirkt als Fällungsmittel bei der elektrochemischen Analyse, im mikrobiologischen Kulturmedium und bei der Herstellung von Ammoniumsalzen.

Bei der Fällung und Isolierung von Proteinen

Ammoniumsulfat wird zur Isolierung und Reinigung von Proteinen, insbesondere von Plasmaproteinen, verwendet. Eine Menge Ammoniumsulfat wird dem Plasma zugesetzt, um es auf eine bestimmte Konzentration zu bringen; somit wird die Ausfällung einer Gruppe von Proteinen verursacht.

Der Niederschlag wird durch Zentrifugation gesammelt und eine zusätzliche Menge Ammoniumsulfat wird zu dem Überstand gegeben, und bei einer neuen Konzentration tritt eine Ausfällung einer anderen Gruppe von Proteinen auf.

Die sequentielle Wiederholung des vorherigen Prozesses ermöglicht infolgedessen die Gewinnung verschiedener Fraktionen von Plasmaproteinen.

Bevor die neuen Technologien der Molekularbiologie auftauchten, ermöglichte dieses Verfahren die Isolierung von Plasmaproteinen von großer Bedeutung in der Medizin, zum Beispiel: Immunglobuline, Gerinnungsfaktoren usw.

In der Industrie

Ammoniumsulfat verzögert den Brandstart in der Textilindustrie. Es wird als Additiv in der Galvanikindustrie eingesetzt. Es wird auch zur Herstellung von Wasserstoffperoxid, Ammoniumchlorid usw. verwendet.

Andere Verwendungen

- Ammoniumsulfat wird als Regulationsmittel für den osmotischen Druck und als Salzfällungsmittel verwendet.

- In Form von Ammoniumlaurylsulfat verringert es die Oberflächenspannung des Wassers und ermöglicht so die Trennung von Schadstoffen durch Erhöhung der Wasserhärte.

- Es ist ein Korrosionsschutzmittel.

- Es wird als Lebensmittelzusatz verwendet, der den Säuregehalt von Mehlteig und Brot reguliert.

Verweise

1. OECD SIDS. (Oktober 2004). Ammoniumsulfat. . Abgerufen am 27. April 2018 von: inchem.org
2. Die Mosaic Company. (2018). Ammoniumsulfat. Abgerufen am 27. April 2018 von: cropnutrition.com
3. Wikipedia. (2018). Ammoniumsulfat. Abgerufen am 27. April 2018 von: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2018). Ammoniumsulfat. Abgerufen am 27. April 2018 von: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov UpSticksNGo Crew.
5. (2015, 23. Juli). . Abgerufen am 27. April 2018 von: flickr.com
6. Paula Papp. (22. Februar 2017). Anwendungen und Anwendungen von Ammoniumsulfat. Abgerufen am 27. April 2018 von: business.com