سولفات آمونیوم

از ویکی پدیا، دانشنامه آزاد

سولفات آمونیوم(کاربرد علمی انگلیسی آمریکایی و بین المللی؛سولفات آمونیومبه انگلیسی بریتانیایی)؛ (NH₄)₂بنابراین₄، یک نمک غیر آلی با تعدادی کاربرد تجاری است. رایج ترین کاربرد آن به عنوان کود خاک است. حاوی 21 درصد نیتروژن و 24 درصد گوگرد است.

استفاده می کند

کشاورزی

استفاده اولیه از سولفات آمونیوم به عنوان کود برای خاک های قلیایی است. در خاک، یون آمونیوم آزاد می‌شود و مقدار کمی اسید تشکیل می‌دهد و تعادل pH خاک را کاهش می‌دهد و در عین حال نیتروژن ضروری برای رشد گیاه را تامین می‌کند. یکی از معایب استفاده از سولفات آمونیوم محتوای نیتروژن پایین آن نسبت به نیترات آمونیوم است که هزینه های حمل و نقل را افزایش می دهد.

همچنین به عنوان یک اسپری کمکی کشاورزی برای حشره کش‌ها، علف‌کش‌ها و قارچ‌کش‌های محلول در آب-استفاده می‌شود. در آنجا، کاتیون‌های آهن و کلسیم را که هم در آب چاه و هم در سلول‌های گیاهی وجود دارند، متصل می‌کند. این به ویژه به عنوان یک کمکی برای علف کش های 2،4-D (آمین)، گلیفوسیت و گلوفوسینات موثر است.

استفاده آزمایشگاهی

رسوب سولفات آمونیوم یک روش رایج برای خالص سازی پروتئین با رسوب است. با افزایش قدرت یونی محلول، حلالیت پروتئین ها در آن محلول کاهش می یابد. سولفات آمونیوم که در آب بسیار محلول است، می‌تواند پروتئین‌ها را از محلول‌های آبی «نمک کند» (رسوب کند).[3][4] رسوب توسط سولفات آمونیوم در نتیجه کاهش حلالیت به جای دناتوره شدن پروتئین است، بنابراین پروتئین رسوب شده را می توان از طریق استفاده از بافرهای استاندارد مجدداً حل کرد.[5] رسوب سولفات آمونیوم یک وسیله راحت و ساده برای تکه تکه کردن مخلوط های پروتئینی پیچیده فراهم می کند.

در تجزیه و تحلیل شبکه های لاستیکی، اسیدهای چرب فرار با رسوب لاستیک با محلول سولفات آمونیوم 35 درصد تجزیه و تحلیل می شوند، که مایع شفافی باقی می ماند که اسیدهای چرب فرار با اسید سولفوریک بازسازی می شوند و سپس با بخار تقطیر می شوند. رسوب انتخابی با سولفات آمونیوم، برخلاف روش رسوب معمول که از اسید استیک استفاده می کند، در تعیین اسیدهای چرب فرار دخالتی ندارد.

افزودنی مواد غذایی

به عنوان یک افزودنی غذایی، سولفات آمونیوم به طور کلی به عنوان ایمن (GRAS) توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده شناخته می شود، [8] و در اتحادیه اروپا با شماره E517 تعیین می شود. به عنوان یک تنظیم کننده اسیدیته در آرد و نان استفاده می شود.

استفاده های دیگر

سولفات آمونیوم پیش ساز سایر نمک های آمونیوم به ویژه پرسولفات آمونیوم است.

سولفات آمونیوم به عنوان یک عنصر برای بسیاری از واکسن های ایالات متحده در مرکز کنترل بیماری ها ذکر شده است.[12]

سولفات آمونیوم همچنین در ترکیبات بازدارنده شعله که بسیار شبیه دی آمونیوم فسفات عمل می کند، استفاده شده است. به عنوان یک بازدارنده شعله، دمای احتراق مواد را افزایش می دهد، حداکثر سرعت کاهش وزن را کاهش می دهد و باعث افزایش تولید پسماند یا زغال می شود.

آماده سازی

سولفات آمونیوم از تصفیه آمونیاک با اسید سولفوریک ساخته می شود:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

مخلوطی از گاز آمونیاک و بخار آب به راکتوری وارد می شود که حاوی محلول اشباع سولفات آمونیوم و حدود 2 تا 4 درصد اسید سولفوریک آزاد در دمای 60 درجه است. اسید سولفوریک غلیظ اضافه می شود تا محلول اسیدی بماند و سطح اسید آزاد آن حفظ شود. گرمای واکنش دمای راکتور را در 60 درجه نگه می دارد. سولفات آمونیوم خشک و پودری ممکن است با پاشیدن اسید سولفوریک در یک محفظه واکنش پر از گاز آمونیاک تشکیل شود. گرمای واکنش تمام آب موجود در سیستم را تبخیر می کند و نمک پودری را تشکیل می دهد. در سال 1981 حدود 6000 میلیون تن تولید شد.

سولفات آمونیوم نیز از گچ (CaSO) ساخته می شود₄·2H₂O). گچ ریز تقسیم شده به محلول کربنات آمونیوم اضافه می شود. کربنات کلسیم به صورت جامد رسوب می کند و سولفات آمونیوم در محلول باقی می ماند.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

سولفات آمونیوم به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی کمیاب ماسکگنیت در فومارول های آتشفشانی و به دلیل آتش سوزی زغال سنگ در برخی از زباله ها وجود دارد.

سولفات آمونیوم یک محصول جانبی در تولید متیل متاکریلات است.

خواص

سولفات آمونیوم در دماهای زیر 49.5- درجه فروالکتریک می شود. در دمای اتاق در سیستم اورتومبیک با اندازه سلول متبلور می شودa = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 Å. هنگامی که در حالت فروالکتریک سرد می شود، تقارن کریستال به گروه فضایی Pna2 تغییر می کند.₁

واکنش ها

سولفات آمونیوم با حرارت دادن بالای 250 درجه (482 درجه فارنهایت) تجزیه می شود و ابتدا بی سولفات آمونیوم را تشکیل می دهد. حرارت دادن در دماهای بالاتر منجر به تجزیه به آمونیاک، نیتروژن، دی اکسید گوگرد و آب می شود.[17]

به عنوان نمک یک اسید قوی (H₂بنابراین₄) و پایه ضعیف (NH₃محلول آن اسیدی است. pH محلول 0.1 مولار 5.5 است. در محلول آبی، واکنش های NH+ هستند
4 و SO2-
4 یون. به عنوان مثال، افزودن کلرید باریم، سولفات باریم را رسوب می دهد. فیلتر در تبخیر کلرید آمونیوم تولید می کند.

سولفات آمونیوم هنگامی که محلول آن با محلول های هممولار سولفات های فلزی مخلوط می شود و محلول به آرامی تبخیر می شود، نمک های مضاعف زیادی (سولفات های فلز آمونیوم) تشکیل می دهد. با یون های فلزی سه ظرفیتی، آلوم هایی مانند سولفات آمونیوم آهن تشکیل می شود. سولفات های فلزی دوگانه شامل سولفات کبالت آمونیوم، سولفات دی آمونیوم آهن، سولفات نیکل آمونیوم که به نمک های توتون و سولفات سریک آمونیوم معروف هستند. سولفات های مضاعف بی آب آمونیوم نیز در خانواده لانگبینیت ها وجود دارد. آمونیاک تولید شده بوی تند و سمی دارد.

ذرات معلق در هوا سولفات آمونیوم تبخیر شده تقریباً 30 درصد از آلودگی ذرات ریز در سراسر جهان را تشکیل می دهند.[18]

با اسید سولفوریک اضافی واکنش می دهد و هیدروژن دی سولفات تری آمونیوم (NH4)3H(SO4)2 می دهد.

قانونگذاری و کنترل

در نوامبر 2009، ممنوعیتی برای کودهای سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم و نیترات آمونیوم کلسیم در بخش مالاکند سابق{1}}شامل ولسوالی‌های دیر بالا، دیر پایین، سوات، چیترال و مالاکند در استان مرزی شمال غربی اعمال شد (NWFP، گزارش‌هایی که توسط NWFP توسط دولت پاکستان استفاده می‌شد) برای ساختن مواد منفجره در ژانویه 2010 این مواد در افغانستان نیز به همین دلیل ممنوع شد.

همچنین ببینید

رسوب سولفات آمونیوم