Гидроксид аммония, также известный как жидкий аммиак, — это химическое соединение, состоящее из аммиака (NH3) и воды (H2O). Его молекула имеет простую структуру: атом азота связан с тремя атомами водорода и одним атомом кислорода.
К его свойствам относится способность легко растворяться в воде, образуя щелочной раствор. Это высокогигроскопичное соединение, то есть оно легко поглощает влагу из воздуха. Кроме того, это бесцветная, легковоспламеняющаяся и высокотоксичная жидкость в высоких концентрациях.
Гидроксид аммония имеет широкий спектр промышленного применения, широко используется в производстве чистящих средств, удобрений, текстильной промышленности и химической промышленности. Он также используется в качестве чистящего средства в быту и в качестве нейтрализующего агента в промышленных процессах. Однако из-за его токсичности необходимо соблюдать осторожность при обращении с ним и соблюдать рекомендуемые меры предосторожности.
Применение гидроксида аммония в химической промышленности и очистке сточных вод.
Гидроксид аммония, также известный как жидкий аммиак, — химическое соединение с формулой NH₂OH. Он широко используется в химической промышленности благодаря своим свойствам растворителя, нейтрализующего и восстановителя. Кроме того, гидроксид аммония используется в очистке сточных вод, главным образом благодаря своей способности нейтрализовать кислоты и регулировать pH.
В химической промышленности гидроксид аммония используется при производстве удобрений, чистящих средств, фармацевтических препаратов и других продуктов. Он действует как нейтрализующий агент в процессах кислотно-щелочной нейтрализации и как растворитель в химических реакциях. Кроме того, гидроксид аммония используется в качестве восстановителя в различных промышленных процессах.
При очистке сточных вод гидроксид аммония используется для регулирования pH и нейтрализации кислот, присутствующих в воде. Он эффективен для удаления тяжёлых металлов и других загрязняющих веществ, способствуя улучшению качества воды и сохранению окружающей среды. Кроме того, гидроксид аммония используется для очистки промышленных стоков, помогая снизить уровень загрязняющих веществ, сбрасываемых в окружающую среду.
Подводя итог, можно сказать, что гидроксид аммония играет основополагающую роль в химической промышленности и очистке сточных вод, используясь в качестве растворителя, нейтрализующего агента, восстановителя и регулятора pH. Разнообразные свойства и области применения делают его универсальным и незаменимым веществом в различных промышленных и экологических процессах.
Свойства аммиака: характеристики и применение химического вещества, широко встречающегося в природе.
Аммиак — это химическое вещество, широко распространенное в природе, обладающее различными свойствами и областями применения. Это соединение, образованное одним атомом азота и тремя атомами водорода, имеющее формулу NH3. Его молекулярная структура — тригонально-пирамидальная, что придает аммиаку уникальные характеристики.
Одним из основных свойств аммиака является его способность действовать как основание, реагируя с кислотами с образованием солей. Кроме того, он хорошо растворяется в воде и обладает характерным раздражающим запахом.
Аммиак широко используется в производстве удобрений, являясь важным источником азота для растений. Он также используется в производстве таких химикатов, как азотная кислота и мочевина.
Гидроксид аммония: структура, свойства и применение
Гидроксид аммония , также известный как жидкий аммиак , представляет собой водный раствор аммиака. Его химическая формула — NH4OH, и он образуется при растворении аммиака в воде.
Одним из основных свойств гидроксида аммония является его способность действовать как слабое основание, что позволяет ему реагировать с кислотами с образованием солей. Кроме того, это летучее и огнеопасное вещество, требующее осторожного обращения.
Гидроксид аммония используется в чистящих средствах, косметической промышленности и даже в производстве продуктов питания. Его нейтрализующие свойства делают его универсальным и незаменимым веществом в различных промышленных процессах.
Почему гидроксид аммония важен для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства?
Гидроксид аммония, также известный как жидкий аммиак, является важнейшим химическим веществом для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства благодаря своим универсальным свойствам и применению.
Во-первых, гидроксид аммония широко используется в индустрии чистки и дезинфекции, являясь распространённым компонентом бытовых и промышленных чистящих средств. Его способность растворять жир и грязь делает его эффективным чистящим средством для различных поверхностей.
Кроме того, гидроксид аммония используется в производстве удобрений и агрохимической промышленности, являясь важным источником азота для роста растений. Его применение в качестве жидкого удобрения обеспечивает быстрое и эффективное усвоение растениями, способствуя здоровому и энергичному развитию растений.
Ещё одной областью применения гидроксида аммония является водоподготовка и очистка сточных вод. Его способность нейтрализовать кислоты и регулировать pH воды делает его важным средством для очистки и обработки промышленных сточных вод, обеспечивая соблюдение экологических норм.
Подводя итог, можно сказать, что гидроксид аммония играет основополагающую роль в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства благодаря своим уникальным химическим свойствам и универсальности применения. Его значение в качестве чистящего средства, удобрения и средства для очистки воды делает его незаменимым для обеспечения эффективности и устойчивости промышленных и сельскохозяйственных процессов.
Где найти гидроксид аммония?
Гидроксид аммония, также известный как жидкий аммиак, входит в состав различных чистящих средств, включая очистители для стёкол, пятновыводители и обезжириватели. Он также используется в производстве удобрений и химической промышленности для производства других химических соединений.
Хотя гидроксид аммония входит в состав некоторых бытовых средств, важно хранить его в недоступном для детей и домашних животных месте, так как он может быть токсичен при проглатывании. Всегда внимательно читайте этикетки используемых средств и соблюдайте меры предосторожности.
В случае разлива или несчастных случаев, связанных с гидроксидом аммония, рекомендуется использовать соответствующие средства защиты, такие как перчатки и очки, а также хорошо проветривать помещение, чтобы избежать вдыхания паров.
Короче говоря, гидроксид аммония можно найти в чистящих средствах и в химической промышленности, но с ним важно обращаться осторожно из-за его потенциального риска для здоровья.
Гидроксид аммония: структура, свойства и применение
Гидроксид аммония — это соединение с молекулярной формулой NH₄OH или H₅NO₃ , получаемое путем растворения газообразного аммиака (NH₃ ) в воде. По этой причине его также называют аммиачной водой или жидким аммиаком.
Это бесцветная жидкость с очень интенсивным и резким запахом, которая не может быть выделена в чистом виде. Эти характеристики напрямую связаны с концентрацией NH3, растворенного в воде; концентрацией, которая, будучи газом, может достигать больших количеств, растворенных в небольшом объеме воды.
Значительная часть этих водных растворов состоит из катионов NH4+ и анионов OH– . С другой стороны, в очень разбавленных растворах или в замороженных твердых веществах при очень низких температурах аммиак может находиться в форме гидратов, таких как NH3 ∙ H2O , 2NH3 ∙ H2O и NH3 ∙ 2H2O.
Любопытный факт: облака Юпитера образованы из разбавленных растворов гидроксида аммония. Однако космический зонд «Галилео» не смог обнаружить воду в облаках планеты, что и следовало ожидать, исходя из знания процесса образования гидроксида аммония; то есть, это кристаллы полностью безводного NH4OH .
Ион аммония (NH4 + ) образуется в просвете почечных канальцев в результате соединения аммиака и водорода, выделяемого клетками почечных канальцев. Кроме того, аммоний образуется в клетках почечных канальцев в процессе превращения глутамина в глутамат и, в свою очередь, в процессе превращения глутамата в α-кетоглутарат.
В промышленности аммиак получают методом Габера-Боша, в котором азот и водород взаимодействуют с использованием ионов железа, оксида алюминия и оксида калия в качестве катализаторов. Реакция протекает при высоких давлениях (150–300 атмосфер) и температурах (400–500 °C) с выходом 10–20%.
В результате реакции образуется аммиак, который окисляется с образованием нитритов и нитратов. Они необходимы для производства азотной кислоты и удобрений, таких как аммиачная селитра.
Химическая структура
Как следует из определения, гидроксид аммония представляет собой водный раствор газообразного аммиака. Следовательно, внутри жидкости нет никакой другой определенной структуры, кроме случайного расположения ионов NH4+ и OH- , сольватированных молекулами воды.
Ионы аммония и гидроксильные ионы являются продуктами баланса гидролиза аммиака, поэтому такие растворы часто имеют резкий запах:
NH₃ ( г ) + H₂O ( ж) <=> NH₄⁺ ( водн ) + OH⁻ ( водн)
Согласно химическому уравнению, значительное уменьшение концентрации воды сместит равновесие в сторону образования большего количества аммиака; то есть при нагревании гидроксида аммония будут выделяться пары аммиака.
По этой причине ионы NH4 + и OH- не образуют кристаллов в земных условиях, что приводит к отсутствию твердого основания NH4OH.
Рассматриваемое твердое тело должно состоять только из ионов, взаимодействующих электростатически (как показано на изображении).
Аммиачный лед
Однако при температурах значительно ниже 0ºC и в условиях огромного давления, например, преобладающего в ядрах ледяных лун, аммиак и вода замерзают. При этом происходит кристаллизация твердой смеси с различными стехиометрическими соотношениями, простейшей из которых является NH3 ∙ H2O : моногидрат аммиака.
NH3 ∙ H2O и NH3 ∙ 2H2O представляют собой аммиачный лед, следовательно, твердое вещество является кристаллической структурой молекул воды и аммиака, связанных водородными связями.
Согласно результатам вычислительных исследований, моделирующих все физические переменные и их влияние на этот лед при изменении температуры и давления, происходит переход из фазы NH3 ∙ nH2O в фазу NH4OH.
Следовательно, только в этих экстремальных условиях NH₄OH может существовать в виде продукта протонирования во льду между NH₃ и H₂O :
NH₃ ( тв.) + H₂O ( тв.) <=> NH₄OH ( тв.)
Обратите внимание, что на этот раз, в отличие от гидролиза аммиака, участвующие в реакции частицы находятся в твердой фазе: аммиачный лед, который становится соленым без выделения аммиака.
Физические и химические свойства
молекулярная формула
NH4OH или H5NO
Молекулярный вес
35,046 г / моль
Внешность
Это бесцветная жидкость.
Концентрация
Примерно до 30% (для ионов NH4 + и OH- ).
Кейро
Очень сильный и острый.
Сбор
Акко.
Предельное значение
34 ppm для неспецифического обнаружения.
Мост эбулисао
38 °С (25%).
Растворимость
Существует только в водном растворе.
Растворимость в воде
Смешивается в неограниченных пропорциях.
Плотность
0,90 г/см³ при 25°C.
Плотность пара
Что касается количества удаленного воздуха в единицу: 0,6. То есть, он менее плотный, чем воздух. Однако, логично предположить, что указанное значение относится к аммиаку как газу, а не к его водным растворам или NH4OH.
Давление пара
2.160 мм рт. ст. при 25°С.
Коррозионное действие
Способен растворять цинк и медь.
pH
11,6 (раствор 1 Н); 11,1 (раствор 0,1 Н ) и 10,6 (раствор 0,01 Н).
Константа диссоциации
pKb = 4.767; Kb = 1,71 x 10⁻⁵ при 20 °C
pKb = 4.751; Kb = 1.774 x 10⁻⁵ при 25 °C.
Повышение температуры почти незаметно увеличивает основность гидроксида аммония.
номенклатура
Каковы общепринятые и официальные названия NH4OH ? Согласно ИЮПАК, его название — гидроксид аммония, поскольку он содержит гидроксильный анион.
Аммоний, ввиду своего заряда +1, является одновалентным, поэтому, используя терминологию запасов, его называют: гидроксид аммония(I).
Хотя использование термина «гидроксид аммония» технически некорректно, поскольку это соединение не является изолированным (по крайней мере, на Земле, как подробно объяснено в первом разделе).
Также гидроксид аммония называют аммиачной водой и жидким аммиаком.
Растворимость
Поскольку NH₄OH не существует в виде соли в земных условиях, невозможно оценить его растворимость в различных растворителях.
Однако можно было бы ожидать, что он будет чрезвычайно хорошо растворяться в воде, поскольку его растворение высвободит большое количество аммиака . Теоретически, это был бы невероятно эффективный способ хранения и транспортировки аммиака.
В других растворителях, способных принимать водородные связи, таких как спирты и амины, можно было бы ожидать, что он также будет хорошо растворяться в них. Здесь катион NH4+ является донором водородной связи, а OH- выполняет обе функции.
Примерами таких взаимодействий с метанолом могут служить: H3N + -H - OHCH3 и HO- -HOCH3 ( OHCH3 указывает на то, что кислород принимает водородную связь, а не на то, что метильная группа связана с H).
Риски
-Попадание в глаза вызывает раздражение, которое может привести к повреждению глаз.
Он едкий. Поэтому контакт с кожей может вызвать раздражение, а в высоких концентрациях — ожоги. Повторный контакт гидроксида аммония с кожей может вызвать сухость, зуд и покраснение (дерматит).
Вдыхание аэрозоля гидроксида аммония может вызвать острое раздражение дыхательных путей, характеризующееся удушьем, кашлем или одышкой. Длительное или многократное воздействие этого вещества может привести к рецидивирующим бронхиальным инфекциям. Вдыхание гидроксида аммония также может вызвать раздражение лёгких.
-Воздействие высоких концентраций гидроксида аммония может привести к неотложной медицинской помощи, поскольку в легких может скапливаться жидкость (отек легких).
-В качестве предельно допустимой концентрации была принята концентрация 25 ppm в течение 8-часовой смены в условиях, когда работник подвергается вредному воздействию гидроксида аммония.
Реактивность
-Помимо возможного вреда для здоровья, вызванного воздействием гидроксида аммония, существуют и другие меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при работе с этим веществом.
Гидроксид аммония может реагировать со многими металлами, такими как серебро, медь, свинец и цинк. Он также реагирует с солями этих металлов, образуя взрывоопасные соединения и выделяя водород, который, в свою очередь, огнеопасен и взрывоопасен.
Может бурно реагировать с сильными кислотами, такими как соляная, серная и азотная кислоты. Также бурно реагирует с диметилсульфатом и галогенами.
– Он реагирует с сильными основаниями, такими как гидроксид натрия и гидроксид калия, образуя газообразный аммиак. Это можно подтвердить, наблюдая за равновесием раствора, в котором добавление ионов OH- изменяет равновесие в сторону образования NH3.
-При работе с гидроксидом аммония нельзя использовать медь и алюминий, а также другие оцинкованные металлы из-за его коррозионного воздействия на них.
Использует
В еде
- Он используется в качестве добавки во многих пищевых продуктах, где он выполняет функцию разрыхлителя, регулятора pH и поверхностного финишного агента.
-Список продуктов, в которых используется гидроксид аммония, обширен и включает в себя хлебобулочные изделия, сыры, шоколад, сладости и пудинги.
- Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) классифицирует гидроксид аммония как безвредное вещество, разрешенное к применению в пищевой промышленности при условии соблюдения установленных стандартов.
В мясных продуктах он используется как антимикробное средство, уничтожая такие бактерии, как кишечная палочка, снижая их количество до неопределяемого уровня. Эти бактерии обитают в кишечнике крупного рогатого скота и адаптируются к кислой среде. Гидроксид аммония, регулируя pH, препятствует росту бактерий.
Терапевтический
- Гидроксид аммония имеет несколько терапевтических применений, в том числе:
-10% раствор используется как стимулятор дыхательного рефлекса
- Наружно применяется для лечения укусов и ужалений насекомых. - Действует на пищеварительную систему как антацидное и ветрогонное средство, то есть способствует устранению газов.
Он также используется для местного лечения острой и хронической боли в опорно-двигательном аппарате. Гидроксид аммония обладает местнораздражающим действием, что приводит к усилению местного кровотока, покраснению и раздражению.
Промышленные и прочие
- Способствует снижению выбросов оксидов азота (высокореактивных газов, таких как оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2 ) ) из аккумуляторных батарей и снижению выбросов оксидов азота из дымовых труб.
-Применяется в качестве пластификатора, добавки к краскам и для обработки поверхностей.
-Увеличивает пористость волос, позволяя красящим пигментам проникать глубже, что приводит к лучшему результату.
Гидроксид аммония используется в качестве антимикробного средства при очистке сточных вод. Он также участвует в синтезе хлорамина. Это вещество выполняет функцию, аналогичную хлору, при очистке воды в бассейне, но обладает меньшим уровнем токсичности.
-Применяется в качестве ингибитора коррозии в процессе нефтепереработки.
-Применяется в качестве чистящего средства в различных промышленных и коммерческих изделиях, на различных поверхностях, в том числе: нержавеющей стали, фарфоре, стекле и духовках.
-Кроме того, его используют в производстве моющих средств, мыла, фармацевтических препаратов и красок.
В сельском хозяйстве
Хотя гидроксид аммония не используется напрямую в качестве удобрения, он выполняет эту функцию. Аммиак производится из атмосферного азота по методу Габера-Боша и транспортируется к месту назначения в охлажденном виде при температуре ниже точки кипения (-33°C).
Аммиак под давлением вводится в почву в парообразной форме, где он немедленно реагирует с почвенной водой и превращается в аммоний (NH4 + ) , который удерживается в катионообменных центрах почвы. Кроме того, образуется гидроксид аммония. Эти соединения являются источником азота.
Азот вместе с фосфором и калием составляет триаду основных питательных веществ для растений, необходимых для их роста.
ссылки
- Ганонг, У. Ф. (2002). Медицинская физиология. 19-е издание. Современное издание руководств.
- А. Д. Фортес, Дж. П. Бродхолт, И. Г. Вуд и Л. Вокадло. (2001) Моделирование ab initio моногидрата аммиака (NH 3 ∙ Н 2 O) и гидроксид аммония (NH 4 (Огайо). Американский институт физики. J. Chem. Phys., т. 115, № 15, 15.
- Хелменстайн, Энн Мари, доктор философии (6 февраля 2017 г.). Факты о гидроксиде аммония. Источник: thoughtco.com
- Группа Pochteca. (2015). Гидроксид аммония pochteca.com.mx
- NJ Health (б.д.). Информационный бюллетень об опасных веществах: гидроксид аммония. [PDF]. Источник: nj.gov
- Студент-химик. (2018). Гидроксид аммония. Источник: chemistrylearner.com
- PubChem (2018). Гидроксид аммония. Источник: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov