Ammooniumhüdroksiid, tuntud ka kui vedel ammoniaak, on keemiline ühend, mis koosneb ammoniaagist (NH3) ja veest (H2O). Sellel on lihtne molekulaarstruktuur, mis koosneb lämmastikuaatomist, mis on seotud kolme vesinikuaatomi ja ühe hapnikuaatomiga.
Selle omaduste hulka kuulub võime vees kergesti lahustuda, moodustades aluselise lahuse. See on väga hügroskoopne ühend, mis tähendab, et see imab õhust kergesti niiskust. Lisaks on see värvitu, tuleohtlik ja suurtes kontsentratsioonides väga mürgine vedelik.
Ammooniumhüdroksiidil on mitmesuguseid tööstuslikke kasutusviise, tavaliselt puhastusvahendite tootmisel, väetisetööstuses, tekstiilitööstuses ja keemiatööstuses. Seda kasutatakse ka puhastusvahendina kodumajapidamistes ja neutraliseeriva ainena tööstusprotsessides. Selle toksilisuse tõttu on aga oluline seda ettevaatlikult käsitseda ja järgida soovitatud ohutusnõudeid.
Ammooniumhüdroksiidi rakendused keemiatööstuses ja reoveepuhastuses.
Ammooniumhüdroksiid, tuntud ka kui vedel ammoniaak, on keemiline ühend valemiga NH4OH. Seda kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses tänu oma omadustele lahusti, neutraliseeriva ja redutseerijana. Lisaks kasutatakse ammooniumhüdroksiidi reovee puhastamisel, peamiselt selle võime tõttu neutraliseerida happeid ja reguleerida pH-d.
Keemiatööstuses kasutatakse ammooniumhüdroksiidi väetiste, puhastusvahendite, ravimite ja muude toodete tootmisel. See toimib neutraliseeriva ainena happe-aluse neutraliseerimisprotsessides ja lahustina keemilistes reaktsioonides. Lisaks kasutatakse ammooniumhüdroksiidi redutseerijana erinevates tööstusprotsessides.
Reovee puhastamisel kasutatakse ammooniumhüdroksiidi pH reguleerimiseks ja vees leiduvate hapete neutraliseerimiseks. See on tõhus raskmetallide ja muude saasteainete eemaldamisel, aidates kaasa vee kvaliteedi parandamisele ja keskkonnakaitsele. Lisaks kasutatakse ammooniumhüdroksiidi ka tööstusreovee puhastamisel, mis aitab vähendada keskkonda paisatavat saasteainekoormust.
Kokkuvõttes mängib ammooniumhüdroksiid keemiatööstuses ja reoveepuhastuses olulist rolli, kuna seda kasutatakse lahusti, neutraliseeriva ainena, redutseerijana ja pH regulaatorina. Selle mitmekesised omadused ja kasutusalad muudavad selle mitmekülgseks ja oluliseks aineks erinevates tööstuslikes ja keskkonnaprotsessides.
Ammoniaagi omadused: looduses tavaliselt esineva keemilise aine omadused ja kasutusalad.
Ammoniaak on looduses levinud keemiline aine, millel on mitmesuguseid omadusi ja kasutusviise. See on ühend, mis koosneb ühest lämmastikuaatomist ja kolmest vesinikuaatomist ning mida esindab valem NH3. Selle molekulaarstruktuur on trigonaalne püramiidjas, mis annab ammoniaagile ainulaadsed omadused.
Üks ammoniaagi peamisi omadusi on võime toimida alusena, reageerides hapetega soolade moodustamiseks. Lisaks on see vees hästi lahustuv ja iseloomuliku ärritava lõhnaga.
Ammoniaaki kasutatakse laialdaselt väetisetööstuses, olles taimedele oluline lämmastikuallikas. Seda kasutatakse ka selliste kemikaalide nagu lämmastikhape ja karbamiid tootmisel.
Ammooniumhüdroksiid: struktuur, omadused ja kasutusalad
Ammooniumhüdroksiid , tuntud ka kui vedel ammoniaak , on ammoniaagi vesilahus. Selle keemiline valem on NH4OH ja see tekib ammoniaagi lahustamisel vees.
Üks ammooniumhüdroksiidi peamisi omadusi on võime toimida nõrga alusena, mis võimaldab tal hapetega reageerida ja moodustada sooli. Lisaks on see lenduv ja tuleohtlik aine ning seda tuleks käsitseda ettevaatlikult.
Ammooniumhüdroksiidi kasutatakse puhastusvahendites, kosmeetikatööstuses ja isegi toiduainete tootmises. Selle võime toimida neutraliseeriva ainena muudab selle mitmekülgseks ja asendamatuks aineks erinevates tööstusprotsessides.
Miks on ammooniumhüdroksiid oluline erinevate tööstus- ja põllumajandussektorite jaoks?
Ammooniumhüdroksiid, tuntud ka kui vedel ammoniaak, on oma mitmekülgsete omaduste ja rakenduste tõttu oluline keemiline aine erinevates tööstus- ja põllumajandussektorites.
Esiteks kasutatakse ammooniumhüdroksiidi laialdaselt puhastus- ja desinfitseerimistööstuses, olles tavaline koostisosa kodumajapidamises ja tööstuslikes puhastusvahendites. Selle võime lahustada rasva ja mustust muudab selle tõhusaks puhastusvahendiks mitmesugustele pindadele.
Lisaks kasutatakse ammooniumhüdroksiidi väetise- ja agrokeemiatööstuses, mis on taimede kasvuks oluline lämmastikuallikas. Selle kasutamine vedelväetisena tagab põllukultuuride kiire ja tõhusa imendumise, aidates kaasa taimede tervele ja jõulisele arengule.
Teine sektor, mis ammooniumhüdroksiidist kasu saab, on vee- ja reoveepuhastus. Selle võime neutraliseerida happeid ja reguleerida vee pH-d muudab selle oluliseks aineks tööstusliku reovee puhastamisel ja käitlemisel, tagades vastavuse keskkonnanõuetele.
Kokkuvõttes mängib ammooniumhüdroksiid oma ainulaadsete keemiliste omaduste ja mitmekülgsete rakenduste tõttu olulist rolli erinevates tööstus- ja põllumajandussektorites. Selle tähtsus puhastusvahendina, väetisena ja veetöötlusvahendina muudab selle asendamatuks tööstus- ja põllumajandusprotsesside tõhususe ja jätkusuutlikkuse tagamiseks.
Kust leida ammooniumhüdroksiidi?
Ammooniumhüdroksiidi, tuntud ka kui vedel ammoniaak, võib leida mitmesugustest puhastusvahenditest, sealhulgas klaasipuhastusvahenditest, plekieemaldajatest ja rasvaeemaldusvahenditest. Seda kasutatakse ka väetise- ja keemiatööstuses teiste keemiliste ühendite tootmiseks.
Kuigi seda leidub mõnes majapidamistarves, on oluline hoida ammooniumhüdroksiidi lastele ja lemmikloomadele kättesaamatus kohas, kuna see võib allaneelamisel olla mürgine. Lugege alati hoolikalt kasutatavate toodete silte ja järgige ohutusjuhiseid.
Ammooniumhüdroksiidiga seotud lekete või õnnetuste korral on soovitatav kasutada sobivaid kaitsevahendeid, näiteks kindaid ja kaitseprille, ning ala hästi ventileerida, et vältida aurude sissehingamist.
Lühidalt öeldes võib ammooniumhüdroksiidi leida puhastusvahenditest ja keemiatööstusest, kuid selle võimalike terviseriskide tõttu on oluline sellega ettevaatlikult ümber käia.
Ammooniumhüdroksiid: struktuur, omadused ja kasutusalad
Ammooniumhüdroksiid on ühend molekulaarvalemiga NH₄OH või H₅NO₃ , mis tekib ammoniaagigaasi (NH₃ ) lahustamisel vees. Sel põhjusel tuntakse seda ka ammoniaagivee või vedela ammoniaagina.
See on värvitu vedelik, millel on väga intensiivne ja terav lõhn, mis ei ole isoleeritud. Need omadused on otseselt seotud vees lahustunud NH3 kontsentratsiooniga ; kontsentratsioon, mis tegelikult gaasina võib katta suures koguses lahustunud NH3-d väikeses veekogus.
Märkimisväärselt väike osa nendest vesilahustest koosneb NH4+ katioonidest ja OH– anioonidest . Teisest küljest võib väga lahjendatud lahustes või väga madalatel temperatuuridel külmunud tahketes ainetes ammoniaak esineda hüdraatide kujul, näiteks NH3 ∙ H2O , 2NH3 ∙ H2O ja NH3 ∙ 2H2O.
Huvitav on see, et Jupiteri pilved on moodustunud ammooniumhüdroksiidi lahjendatud lahustest. Galileo kosmosesond ei suutnud aga planeedi pilvedest vett leida, mida oleks oodatud ammooniumhüdroksiidi tekke kohta käivate teadmiste põhjal; see tähendab, et need on täiesti veevaba NH4OH kristallid.
Ammooniumioon (NH4 + ) tekib neerutuubulite valendikus ammoniaagi ja vesiniku ühinemisel, mida eritavad neerutuubulite rakud. Lisaks toodetakse neerutuubulite rakkudes ammooniumi glutamiini glutamaadiks muutmise ja omakorda glutamaadi α-ketoglutaraadiks muundamise protsessis.
Ammoniaaki toodetakse tööstuslikult Haber-Boschi meetodil, kus lämmastik ja vesinikgaasid reageerivad, kasutades katalüsaatoritena raudiioone, alumiiniumoksiidi ja kaaliumoksiidi. Reaktsioon viiakse läbi kõrgel rõhul (150–300 atmosfääri) ja kõrgel temperatuuril (400–500 °C), saagisega 10–20%.
Reaktsiooni käigus tekib ammoniaak, mis oksüdeerub nitritite ja nitraatide moodustamiseks. Need on olulised lämmastikhappe ja väetiste, näiteks ammooniumnitraadi, tootmiseks.
Keemiline struktuur
Nagu definitsioon näitab, koosneb ammooniumhüdroksiid ammoniaagi gaasilise vesilahusest. Seega ei ole vedelikus muud määratletud struktuuri peale NH4+ ja OH- ioonide juhusliku paigutuse, mis on solvateeritud veemolekulidega.
Ammoonium- ja hüdroksüülioonid on ammoniaagi hüdrolüüsi tasakaalu produktid, seega on nendel lahustel tavaline terav lõhn:
NH3 (g) + H2O ( l) <=> NH4 + ( vesilahus ) + OH– ( vesilahus)
Keemilise võrrandi kohaselt nihutaks vee kontsentratsiooni suur langus tasakaalu suurema ammoniaagi moodustumise suunas; see tähendab, et ammooniumhüdroksiidi kuumutamisel eralduvad ammoniaagiaurud.
Sel põhjusel ei moodusta NH4 + ja OH- ioonid maapealsetes tingimustes kristalli, mille tulemuseks on tahke aluse NH4OH puudumine.
Kõnealune tahke aine peab koosnema ainult elektrostaatiliselt interakteeruvatest ioonidest (nagu pildil näha).
Ammoniaagijää
Kuid temperatuuridel, mis on tunduvalt alla 0 °C, ja tohutu rõhu all, näiteks jäiste kuude tuumades, ammoniaak ja vesi külmuvad. Seda tehes kristalliseerub tahke segu erinevate stöhhiomeetriliste proportsioonidega, millest lihtsaim on NH3 ∙ H2O : ammooniummonohüdraat.
NH3 ∙ H2O ja NH3 ∙ 2H2O on ammoniaakjää, seega on tahke aine vee- ja ammoniaagimolekulide kristalne paigutus, mida hoiavad koos vesiniksidemed.
Arvestades T ja P muutust, toimub arvutuslike uuringute kohaselt, mis simuleerivad kõiki füüsikalisi muutujaid ja nende mõju sellele jääle, üleminek NH3 ∙ nH2O faasist NH4OH faasiks.
Seega ainult nendes äärmuslikes tingimustes saab NH₄OH eksisteerida protoneerimisproduktina jää sees NH₃ ja H₂O vahel :
NH3 ( s) + H2O ( s) <=> NH4OH ( s)
Pane tähele, et seekord, erinevalt ammoniaagi hüdrolüüsist, on kaasatud liigid tahkes faasis: ammoniaagijää, mis muutub soolaseks ilma ammoniaaki vabastamata.
Propriedades físicas e químicas
Molekulaarne valem
NH4OH või H5NO
Molekulmass
35,046 g / mol
Välimus
See on värvitu vedelik.
Concentração
Kuni ligikaudu 30% (NH4 + ja OH- ioonide puhul ).
Lõhn
Väga tugev ja terav.
konvent
Aaker.
Piirväärtus
34 ppm mittespetsiifiliseks tuvastamiseks.
Keemistemperatuur
38 °C (25%).
Lahustuvus
See eksisteerib ainult vesilahuses.
Lahustuvus vees
Seguneb piiramatutes proportsioonides.
Tihedus
0,90 g/cm³ temperatuuril 25 °C.
Auru tihedus
Eemaldatud õhu ühiku kohta: 0,6. See tähendab, et see on õhust väiksema tihedusega. Loogiliselt võttes viitab esitatud väärtus aga ammoniaagile kui gaasile, mitte selle vesilahustele ega NH4OH-le.
Aururõhk
2.160 mmHg temperatuuril 25 °C.
Söövitav toime
See on võimeline lahustama tsinki ja vaske.
pH
11,6 (1 N lahus); 11,1 (0,1 N lahus ) ja 10,6 (0,01 N lahus).
Dissotsiatsioonikonstant
pKb = 4.767; Kb = 1,71 x 10⁻⁵ temperatuuril 20 °C
pKb = 4.751; Kb = 1.774 x 10⁻⁵ temperatuuril 25 °C.
Temperatuuri tõstmine suurendab peaaegu märkamatult ammooniumhüdroksiidi aluselisust.
Nomenklatuur
Mis on NH4OH üldlevinud ja ametlikud nimetused ? IUPACi poolt on selle nimetus ammooniumhüdroksiid, kuna see sisaldab hüdroksüülaniooni.
Ammoonium on oma +1 laengu tõttu monovalentne; seetõttu nimetatakse seda tavanomenklatuuri järgi ammoonium(I)hüdroksiidiks.
Kuigi termini "ammooniumhüdroksiid" kasutamine on tehniliselt vale, kuna ühendit ei isoleerita (vähemalt mitte Maal, nagu esimeses osas üksikasjalikult selgitatud).
Samuti nimetatakse ammooniumhüdroksiidi ammoniaakveeks ja vedelaks ammoniaagiks.
Lahustuvus
Kuna NH₄OH ei eksisteeri maismaal soolana, ei ole võimalik hinnata selle lahustuvust erinevates lahustites.
Siiski võiks eeldada, et see lahustub vees suurepäraselt, kuna selle lahustumisel eralduks suur kogus NH3 . Teoreetiliselt oleks see uskumatu viis ammoniaagi säilitamiseks ja transportimiseks.
Teistes vesiniksidemeid siduvates lahustites, näiteks alkoholides ja amiinides, võiks eeldada, et see lahustub ka neis väga hästi. Siin on NH4+ katioon vesiniksideme doonor ja OH- toimib mõlemana.
Nende interaktsioonide näideteks metanooliga on: H3N + -H - OHCH3 ja HO- -HOCH3 ( OHCH3 näitab , et hapnik saab vesiniksideme , mitte et metüülrühm on seotud H-ga).
Kriimustused
- Silma sattumine põhjustab ärritust, mis võib põhjustada silmakahjustusi.
See on söövitav. Seetõttu võib kokkupuude nahaga põhjustada ärritust ja suurtes kontsentratsioonides nahapõletust. Ammooniumhüdroksiidi korduv kokkupuude nahaga võib põhjustada kuivust, sügelust ja punetust (dermatiiti).
-Ammooniumhüdroksiidi pihusti sissehingamine võib põhjustada ägedat hingamisteede ärritust, mida iseloomustab lämbumine, köha või õhupuudus. Pikaajaline või korduv kokkupuude ainega võib põhjustada korduvaid bronhiaalseid infektsioone. Ammooniumhüdroksiidi sissehingamine võib põhjustada ka kopsude ärritust.
-Kokkupuude suure kontsentratsiooniga ammooniumhüdroksiidiga võib olla meditsiiniline hädaolukord, kuna kopsudesse võib koguneda vedelikku (kopsuödeem).
-25-tunnise vahetuse jooksul keskkonnas, kus töötaja puutub kokku ammooniumhüdroksiidi kahjuliku toimega, võeti kokkupuute piirväärtuseks kontsentratsioon 8 ppm.
Reaktsioonivõime
-Lisaks ammooniumhüdroksiidiga kokkupuutest tulenevale võimalikule tervisekahjustusele tuleb ainega töötamisel arvestada ka muude ettevaatusabinõudega.
Ammooniumhüdroksiid võib reageerida paljude metallidega, näiteks hõbeda, vase, plii ja tsingi. See reageerib ka nende metallide sooladega, moodustades plahvatusohtlikke ühendeid ja eraldades vesinikgaasi, mis omakorda on tuleohtlik ja plahvatusohtlik.
-See võib ägedalt reageerida tugevate hapetega, näiteks vesinikkloriidhappe, väävelhappe ja lämmastikhappega. Samuti reageerib see ägedalt dimetüülsulfaadi ja halogeenidega.
– Reageerib tugevate alustega, näiteks naatriumhüdroksiidi ja kaaliumhüdroksiidiga, tekitades ammoniaagigaasi. Seda saab kontrollida lahuse tasakaalu jälgides, kus OH- ioonide lisamine muudab tasakaalu NH3 moodustumise suunas.
-Ärge kasutage ammooniumhüdroksiidi käitlemisel vaske, alumiiniumi ega muid tsingitud metalle, kuna see avaldab neile söövitavat toimet.
Kasutamine
Toidus
-Seda kasutatakse lisandina paljudes toiduainetes, kus see toimib kergitusainena, pH reguleerijana ja pinnaviimistlusainena.
-Ammooniumhüdroksiidi kasutavate toitude loetelu on ulatuslik ja hõlmab küpsetisi, juustusid, šokolaadi, maiustusi ja pudingeid.
-Toidu- ja Ravimiamet (FDA) on liigitanud ammooniumhüdroksiidi toiduainete töötlemiseks ohutuks aineks, kui järgitakse kehtestatud standardeid.
-Lihatoodetes kasutatakse seda antimikroobse ainena, mis hävitab baktereid, näiteks E. coli, vähendades nende hulka tuvastamatule tasemele. Baktereid leidub veiste soolestikus ja nad kohanevad happelise keskkonnaga. Ammooniumhüdroksiid, reguleerides pH-d, takistab bakterite kasvu.
Terapeutiline
Ammooniumhüdroksiidil on mitu terapeutilist kasutusala, sealhulgas:
10% lahust kasutatakse hingamisrefleksi stimulandina.
-Välispidiselt kasutatakse seda nahal putukahammustuste ja -nõelamiste raviks. -See toimib seedesüsteemile antatsiidina ja karminatiivina, st aitab gaase eemaldada.
Seda kasutatakse ka ägeda ja kroonilise lihasluukonna valu paikseks raviks. Ammooniumhüdroksiidi hõõrumisvastane toime suurendab lokaalset verevoolu, põhjustab punetust ja ärritust.
Tööstus ja mitmesugused
- Toimib akude heitgaasides NOx (väga reaktiivsed gaasid, näiteks lämmastikoksiid (NO) ja lämmastikdioksiid (NO2 ) ) vähendamisel ja korstna heitgaasides NOx-i vähendamisel.
-Seda kasutatakse plastifikaatorina; värvi lisandina ja pinnatöötluseks.
-Suurendab juuste poorsust, võimaldades värvipigmentidel sügavamale tungida, mille tulemuseks on parem viimistlus.
Ammooniumhüdroksiidi kasutatakse reovee puhastamisel antimikroobse ainena. See osaleb ka kloramiini sünteesis. See aine mängib basseinivee puhastamisel klooriga sarnast rolli, mille eeliseks on vähem mürgine olemus.
-Seda kasutatakse korrosiooni inhibiitorina nafta rafineerimisel.
-Seda kasutatakse puhastusvahendina erinevates tööstus- ja kaubandustoodetes, erinevatel pindadel, sealhulgas roostevabal terasel, portselanil, klaasil ja ahjus.
-Lisaks kasutatakse seda pesuvahendite, seepide, ravimite ja värvide tootmisel.
Põllumajanduses
Kuigi ammooniumhüdroksiidi otseselt väetisena ei kasutata, täidab see seda funktsiooni. Ammoniaaki toodetakse atmosfäärilämmastikust Haber-Boschi meetodil ja transporditakse jahutatult alla keemistemperatuuri (-33 °C) ettenähtud otstarbeni.
Surve all olev ammoniaak süstitakse auru kujul pinnasesse, kus see reageerib koheselt mullaveega ja muundub ammooniumiks (NH4 + ) , mis jääb mulla katioonvahetuskohtadesse. Lisaks tekib ammooniumhüdroksiidi. Need ühendid on lämmastiku allikas.
Koos fosfori ja kaaliumiga moodustab lämmastik peamiste taimede toitainete kolmiku, mis on nende kasvuks hädavajalik.
Viited
- Ganong, W.F. (2002). Meditsiiniline füsioloogia. 19. väljaanne. Kaasaegne käsiraamatute kirjastamine.
- A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood ja L. Vocadlo. (2001) Ammooniummonohüdraadi (NHXNUMX) ab initio simulatsioon 3 ∙ H 2 O) ja ammooniumhüdroksiid (NH 4 OH). Ameerika Füüsika Instituut. J. Chem. Phys., kd 115, nr 15, 15.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. veebruar 2017). Fakte ammooniumhüdroksiidi kohta. Välja otsitud aadressilt: thinkco.com
- Pochteca Group. (2015). Ammooniumhüdroksiid pochteca.com.mx
- NJ Health (ilma kuupäevata). Ohtlike ainete teabeleht: ammooniumhüdroksiid. [PDF]. Välja otsitud aadressilt: nj.gov
- Keemiaüliõpilane. (2018). Ammooniumhüdroksiid. Välja otsitud aadressilt: chemistrylearner.com
- PubChem (2018). Ammooniumhüdroksiid. Välja otsitud aadressilt: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov