كبريتات الأمونيوم
ترك رسالة
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
كبريتات الأمونيوم(الإنجليزية الأمريكية والاستخدام العلمي الدولي؛كبريتات الأمونيومباللغة الإنجليزية البريطانية)؛ (نيو هامبشاير4)2لذا4، هو ملح غير عضوي له عدد من الاستخدامات التجارية. الاستخدام الأكثر شيوعًا هو كسماد للتربة. يحتوي على 21% نيتروجين و 24% كبريت.
الاستخدامات
زراعة
الاستخدام الأساسي لكبريتات الأمونيوم هو كسماد للتربة القلوية. في التربة، يتم إطلاق أيون الأمونيوم ويشكل كمية صغيرة من الحمض، مما يخفض توازن الرقم الهيدروجيني للتربة، بينما يساهم بالنيتروجين الأساسي لنمو النبات. أحد عيوب استخدام كبريتات الأمونيوم هو محتواها المنخفض من النيتروجين مقارنة بنترات الأمونيوم، مما يرفع تكاليف النقل.
كما يُستخدم أيضًا كرذاذ مساعد للمبيدات الحشرية القابلة للذوبان في الماء-ومبيدات الأعشاب ومبيدات الفطريات. هناك، يعمل على ربط كاتيونات الحديد والكالسيوم الموجودة في كل من مياه الآبار والخلايا النباتية. وهو فعال بشكل خاص كمساعد لمبيدات الأعشاب 2،4-D (أمين) والغليفوسات والغلوفوسينات.
استخدام المختبر
ترسيب كبريتات الأمونيوم هي طريقة شائعة لتنقية البروتين عن طريق الترسيب. مع زيادة القوة الأيونية للمحلول، تقل قابلية ذوبان البروتينات في هذا المحلول. كونها قابلة للذوبان للغاية في الماء، يمكن لكبريتات الأمونيوم أن "تملح" (ترسب) البروتينات من المحاليل المائية. [3] [4] الترسيب بواسطة كبريتات الأمونيوم هو نتيجة لانخفاض قابلية الذوبان بدلاً من تمسخ البروتين، وبالتالي يمكن إعادة إذابة البروتين المترسب من خلال استخدام المخازن المؤقتة القياسية. يوفر ترسيب كبريتات الأمونيوم وسيلة مريحة وبسيطة لتجزئة مخاليط البروتين المعقدة.
في تحليل الشبكات المطاطية، يتم تحليل الأحماض الدهنية المتطايرة عن طريق ترسيب المطاط بمحلول كبريتات الأمونيوم 35٪، مما يترك سائلًا صافًا يتم تجديد الأحماض الدهنية المتطايرة منه بحمض الكبريتيك ثم يتم تقطيره بالبخار. لا يتعارض الترسيب الانتقائي بكبريتات الأمونيوم، على عكس تقنية الترسيب المعتادة التي تستخدم حمض الأسيتيك، مع تحديد الأحماض الدهنية المتطايرة.
المضافات الغذائية
باعتبارها مادة مضافة للغذاء، تعتبر كبريتات الأمونيوم آمنة بشكل عام (GRAS) من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية،[8] وفي الاتحاد الأوروبي تم تصنيفها بالرقم E E517. يستخدم كمنظم للحموضة في الدقيق والخبز.
استخدامات أخرى
كبريتات الأمونيوم هي مقدمة لأملاح الأمونيوم الأخرى، وخاصة كبريتات الأمونيوم.
يتم إدراج كبريتات الأمونيوم كعنصر في العديد من اللقاحات الأمريكية في مراكز السيطرة على الأمراض. [12]
كما تم استخدام كبريتات الأمونيوم في تركيبات مثبطات اللهب التي تعمل بشكل يشبه إلى حد كبير فوسفات ثنائي الأمونيوم. باعتباره مثبطًا للهب، فهو يزيد من درجة حرارة احتراق المادة، ويقلل الحد الأقصى لمعدلات فقدان الوزن، ويسبب زيادة في إنتاج البقايا أو الفحم.
تحضير
يتم تصنيع كبريتات الأمونيوم عن طريق معالجة الأمونيا بحمض الكبريتيك:
2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
يتم إدخال خليط من غاز الأمونيا وبخار الماء إلى مفاعل يحتوي على محلول مشبع من كبريتات الأمونيوم وحوالي 2% إلى 4% من حمض الكبريتيك الحر عند درجة حرارة 60 درجة. يضاف حمض الكبريتيك المركز للحفاظ على حمضية المحلول وللحفاظ على مستوى الحمض الحر. حرارة التفاعل تحافظ على درجة حرارة المفاعل عند 60 درجة. يمكن تكوين مسحوق كبريتات الأمونيوم الجاف عن طريق رش حمض الكبريتيك في غرفة تفاعل مملوءة بغاز الأمونيا. تبخر حرارة التفاعل كل الماء الموجود في النظام، مكونًا ملحًا ناعمًا. تم إنتاج ما يقرب من 6000 مليون طن في عام 1981.
يتم تصنيع كبريتات الأمونيوم أيضًا من الجبس (CaSO4·2H2يا). يضاف الجبس المقسم إلى محلول كربونات الأمونيوم. تترسب كربونات الكالسيوم في صورة مادة صلبة، تاركة كبريتات الأمونيوم في المحلول.
(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3
تتواجد كبريتات الأمونيوم بشكل طبيعي في صورة معدن الماسكاجنيت النادر الموجود في فومارول البركانية وبسبب حرائق الفحم في بعض مقالب النفايات.
كبريتات الأمونيوم هي منتج ثانوي في إنتاج ميثاكريلات الميثيل.
ملكيات
تصبح كبريتات الأمونيوم كهربية عند درجات حرارة أقل من -49.5 درجة. في درجة حرارة الغرفة يتبلور في نظام تقويم العظام، مع أحجام الخلاياa = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 أ. عند تبريدها إلى الحالة الكهروضوئية، يتغير تماثل البلورة إلى المجموعة الفضائية Pna21
ردود الفعل
تتحلل كبريتات الأمونيوم عند التسخين فوق 250 درجة (482 درجة فهرنهايت)، لتشكل أولًا ثنائي كبريتات الأمونيوم. يؤدي التسخين عند درجات حرارة أعلى إلى التحلل إلى الأمونيا والنيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والماء.[17]
كملح حمض قوي (H2لذا4) والقاعدة الضعيفة (NH3) ، محلوله حمضي. الرقم الهيدروجيني لمحلول 0.1 م هو 5.5. في المحاليل المائية تكون التفاعلات هي تفاعلات NH+
4 و SO2−
4 أيونات. على سبيل المثال، إضافة كلوريد الباريوم، يترسب من كبريتات الباريوم. ينتج عن الترشيح عند التبخر كلوريد الأمونيوم.
تشكل كبريتات الأمونيوم العديد من الأملاح المزدوجة (كبريتات معدن الأمونيوم) عندما يتم خلط محلولها مع محاليل متساوية المولية من كبريتات المعدن ويتم تبخير المحلول ببطء. مع أيونات المعادن ثلاثية التكافؤ، يتم تشكيل الشبة مثل كبريتات الأمونيوم الحديديك. تشتمل الكبريتات المعدنية المزدوجة على كبريتات كوبالت الأمونيوم، وكبريتات ثنائي أمونيوم الحديدوز، وكبريتات نيكل الأمونيوم والتي تُعرف بأملاح توتون وكبريتات سيريك الأمونيوم. توجد أيضًا كبريتات الأمونيوم المزدوجة اللامائية في عائلة Langbeinites. الأمونيا المنتجة لها رائحة نفاذة وهي سامة.
تشكل الجسيمات المحمولة جواً من كبريتات الأمونيوم المتبخرة حوالي 30% من الجسيمات الدقيقة الملوثة في جميع أنحاء العالم.[18]
ويتفاعل مع حمض الكبريتيك الإضافي ليعطي ثاني كبريتات هيدروجين ثلاثي الأمونيوم، (NH4)3H(SO4)2.
التشريع والرقابة
في تشرين الثاني (نوفمبر) 2009، تم فرض حظر على أسمدة كبريتات الأمونيوم ونترات الأمونيوم ونترات الأمونيوم الكالسيوم في مقاطعة مالاكاند السابقة-التي تضم مناطق دير العليا، ودير السفلى، وسوات، وشيترال، ومالاكاند في المقاطعة الحدودية الشمالية الغربية في باكستان، من قبل حكومة الإقليم الحدودي الشمالي الغربي، بعد تقارير تفيد بأن المسلحين استخدموها لصنع متفجرات. وفي يناير 2010، تم حظر هذه المواد أيضًا في أفغانستان لنفس السبب.
أنظر أيضا
ترسيب كبريتات الأمونيوم
