Sulfat de amoniu

Din Wikipedia, enciclopedia liberă

Sulfat de amoniu(Engleză americană și utilizare științifică internațională;sulfat de amoniuîn engleză britanică); (NH₄)₂AŞA₄, este o sare anorganică cu o serie de utilizări comerciale. Cea mai comună utilizare este ca îngrășământ pentru sol. Conține 21% azot și 24% sulf.

Utilizări

Agricultură

Utilizarea principală a sulfatului de amoniu este ca îngrășământ pentru solurile alcaline. În sol, ionul de amoniu este eliberat și formează o cantitate mică de acid, scăzând echilibrul pH-ului solului, contribuind în același timp cu azot esențial pentru creșterea plantelor. Un dezavantaj al utilizării sulfatului de amoniu este conținutul scăzut de azot în comparație cu azotatul de amoniu, ceea ce crește costurile de transport.

Este, de asemenea, utilizat ca adjuvant pentru pulverizare agricolă pentru insecticide, erbicide și fungicide solubile în apă-. Acolo, funcționează pentru a lega fierul și cationii de calciu care sunt prezenți atât în ​​apa de fântână, cât și în celulele plantelor. Este deosebit de eficient ca adjuvant pentru erbicidele 2,4-D (amină), glifosat și glufosinat.

Utilizare în laborator

Precipitarea sulfatului de amoniu este o metodă comună de purificare a proteinelor prin precipitare. Pe măsură ce puterea ionică a unei soluții crește, solubilitatea proteinelor în soluția respectivă scade. Fiind extrem de solubil în apă, sulfatul de amoniu poate „săra” (precipita) proteinele din soluții apoase.[3][4] Precipitarea cu sulfatul de amoniu este rezultatul unei reduceri a solubilității, mai degrabă decât al denaturării proteinei, astfel proteina precipitată poate fi rezolubilizată prin utilizarea tampoane standard.[5] Precipitarea sulfatului de amoniu oferă un mijloc convenabil și simplu de fracționare a amestecurilor complexe de proteine.

În analiza rețelelor de cauciuc, acizii grași volatili sunt analizați prin precipitarea cauciucului cu o soluție de sulfat de amoniu 35%, care lasă un lichid limpede din care acizii grași volatili sunt regenerați cu acid sulfuric și apoi distilați cu abur. Precipitarea selectivă cu sulfat de amoniu, spre deosebire de tehnica uzuală de precipitare care utilizează acid acetic, nu interferează cu determinarea acizilor grași volatili.

Aditiv alimentar

Ca aditiv alimentar, sulfatul de amoniu este considerat în general recunoscut ca sigur (GRAS) de către Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente[8], iar în Uniunea Europeană este desemnat cu numărul E E517. Este folosit ca regulator de aciditate în făină și pâine.

Alte utilizări

Sulfatul de amoniu este un precursor al altor săruri de amoniu, în special al persulfatului de amoniu.

Sulfatul de amoniu este listat ca ingredient pentru multe vaccinuri din Statele Unite, conform Centrului pentru Controlul Bolilor.[12]

Sulfatul de amoniu a fost, de asemenea, utilizat în compoziții ignifuge care acționează mult ca fosfatul de diamoniu. Ca ignifug, crește temperatura de ardere a materialului, scade ratele maxime de pierdere în greutate și provoacă o creștere a producției de reziduuri sau carbon.

Pregătirea

Sulfatul de amoniu este obținut prin tratarea amoniacului cu acid sulfuric:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Un amestec de amoniac gazos și vapori de apă este introdus într-un reactor care conține o soluție saturată de sulfat de amoniu și aproximativ 2% până la 4% acid sulfuric liber la 60 de grade. Se adaugă acid sulfuric concentrat pentru a menține soluția acidă și pentru a-și păstra nivelul de acid liber. Căldura de reacție menține temperatura reactorului la 60 de grade. Se poate forma sulfat de amoniu uscat, sub formă de pulbere, prin pulverizarea acidului sulfuric într-o cameră de reacție umplută cu amoniac gazos. Căldura de reacție evaporă toată apa prezentă în sistem, formând o sare sub formă de pulbere. Aproximativ 6.000 de milioane de tone au fost produse în 1981.

Sulfatul de amoniu este, de asemenea, fabricat din gips (CaSO₄·2H₂O). La o soluție de carbonat de amoniu se adaugă gipsul divizat fin. Carbonatul de calciu precipită ca solid, lăsând sulfat de amoniu în soluție.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

Sulfatul de amoniu apare în mod natural ca mineral rar mascagnit în fumarolele vulcanice și din cauza incendiilor de cărbune de pe unele haldări.

Sulfatul de amoniu este un produs secundar în producția de metacrilat de metil.

Proprietăți

Sulfatul de amoniu devine feroelectric la temperaturi sub -49,5 grade. La temperatura camerei, cristalizează în sistemul ortorombic, cu dimensiuni de celule dea = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 Å. Când este răcit în stare fero-electrică, simetria cristalului se schimbă în grupul spațial Pna2₁

Reacții

Sulfatul de amoniu se descompune la încălzire peste 250 de grade (482 de grade F), formând mai întâi bisulfat de amoniu. Încălzirea la temperaturi mai ridicate are ca rezultat descompunerea în amoniac, azot, dioxid de sulf și apă.[17]

Ca sare a unui acid puternic (H₂AŞA₄) și bază slabă (NH₃), soluția sa este acidă; pH-ul soluției 0,1 M este 5,5. În soluție apoasă reacțiile sunt cele ale NH+
4 și SO2−
4 ioni. De exemplu, adăugarea de clorură de bariu precipită sulfatul de bariu. Filtratul la evaporare dă clorură de amoniu.

Sulfatul de amoniu formează multe săruri duble (sulfați metalici de amoniu) atunci când soluția sa este amestecată cu soluții echimolare de sulfați metalici și soluția este evaporată lent. Cu ionii metalici trivalenți, se formează alaun, cum ar fi sulfatul feric de amoniu. Sulfatii metalici dubli includ sulfatul de amoniu cobaltos, sulfatul feros de diamoniu, sulfatul de amoniu nichel care sunt cunoscute sub numele de saruri Tutton si sulfatul ceric de amoniu.[2] Sulfații dubli de amoniu anhidri apar și în familia Langbeinites. Amoniacul produs are un miros înțepător și este toxic.

Particulele aeropurtate de sulfat de amoniu evaporat cuprind aproximativ 30% din poluarea cu particule fine la nivel mondial.[18]

Reacționează cu acid sulfuric suplimentar pentru a da hidrogen bisulfat de triamoniu, (NH4)3H(SO4)2.

Legislație și control

În noiembrie 2009, a fost impusă interzicerea îngrășămintelor cu sulfat de amoniu, azotat de amoniu și azotat de calciu și amoniu în fosta Divizie Malakand-cuprinzând districtele Upper Dir, Lower Dir, Swat, Chitral și Malakand din provincia North West Frontier Province (NWFP) din Pakistan, de către NWFP, în urma rapoartelor care au fost folosite de militanții pentru a face guvernarea exploziilor. În ianuarie 2010, aceste substanțe au fost interzise și în Afganistan din același motiv.

Vezi de asemenea

Precipitarea sulfatului de amoniu