คุณสมบัติของแอมโมเนียมคาร์บอเนตโครงสร้างการใช้ประโยชน์และความเสี่ยง

แอมโมเนียมคาร์บอเนต เป็นเกลือไนโตรเจนอนินทรีย์โดยเฉพาะแอมโมเนียคาลซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ (NH₄)₂CO₃. มันถูกอธิบายโดยวิธีการสังเคราะห์ในหมู่ที่การใช้การระเหิดของส่วนผสมของแอมโมเนียมซัลเฟตและแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นมูลค่าการกล่าวขวัญ: (NH₄)₂SW₄(s) + CaCO₃(s) => (NH₄)₂CO₃(s) + CaSO₄(S).

โดยทั่วไปเกลือแอมโมเนียมและแคลเซียมคาร์บอเนตจะถูกทำให้ร้อนในภาชนะเพื่อสร้างแอมโมเนียมคาร์บอเนต วิธีการทางอุตสาหกรรมที่ผลิตเกลือจำนวนมากนี้คือการส่งผ่านคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านคอลัมน์ดูดซับที่มีสารละลายแอมโมเนียมในน้ำตามด้วยการกลั่น.

ไอระเหยที่มีแอมโมเนียม, คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกลั่นตัวเป็นผลึกผลึกแอมโมเนียมคาร์บอเนต: 2NH₃(g) + H₂O (l) + CO₂(g) → (NH)₄)₂CO₃(S) กรดคาร์บอนิกเกิดขึ้นในปฏิกิริยา₂CO₃, หลังจากละลายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำและเป็นกรดนี้ที่ให้โปรตอนสองตัวคือเอช⁺, ถึงสองโมเลกุลของแอมโมเนีย.

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
• 2 โครงสร้างทางเคมี
  • 2.1 วิทยาการโครงสร้าง
• 3 ใช้
• 4 ความเสี่ยง
• 5 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

มันเป็นของแข็งสีขาวผลึกและไม่มีสีมีกลิ่นแรงและรสชาติแอมโมเนีย มันละลายที่อุณหภูมิ 58 ° C สลายเป็นแอมโมเนียน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์: สมการทางเคมีดังกล่าวข้างต้น แต่ในทิศทางตรงกันข้าม.

อย่างไรก็ตามการสลายตัวนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน: ก่อนจะปล่อยโมเลกุล NH₃, การผลิตแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต (NH₄HCO₃); และประการที่สองถ้าความร้อนยังคงดำเนินต่อไปคาร์บอเนตจะไม่ปล่อยสัดส่วนแอมโมเนียที่เป็นก๊าซมากขึ้น.

มันเป็นของแข็งที่ละลายในน้ำมากและละลายได้น้อยในแอลกอฮอล์ มันสร้างสะพานไฮโดรเจนด้วยน้ำและเมื่อมันละลายน้ำได้ 5 กรัมใน 100 กรัมมันจะสร้างสารละลายพื้นฐานที่มีค่า pH ประมาณ 8.6.

ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับน้ำทำให้มันเป็นของแข็งอุ้มน้ำ (ดูดซับความชื้น) และนั่นคือเหตุผลที่มันยากที่จะหามันในรูปแบบที่ไม่มีน้ำ ในความเป็นจริงรูปแบบ monohydrated (NH₄)₂CO₃·ชั่วโมง₂O) เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดและอธิบายว่าเกลือเป็นตัวพาของก๊าซแอมโมเนียซึ่งทำให้เกิดกลิ่นได้อย่างไร.

ในอากาศจะสลายตัวเพื่อสร้างแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตและแอมโมเนียมคาร์บอเนต (NH₄NH₂CO₂).

โครงสร้างทางเคมี

โครงสร้างทางเคมีของแอมโมเนียมคาร์บอเนตแสดงไว้ในภาพด้านบน ตรงกลางคือประจุลบ CO₃^2-, สามเหลี่ยมแบนที่มีจุดศูนย์กลางสีดำและทรงกลมสีแดง และทั้งสองด้านแอมโมเนียมไอออนบวกไพเพอร์₄⁺ กับรูปทรงเรขาคณิต tetrahedral.

เรขาคณิตของแอมโมเนียมอิออนนั้นถูกอธิบายโดยการผสมพันธุ์แบบ sp³ ของอะตอมไนโตรเจนสั่งอะตอมไฮโดรเจน (ทรงกลมสีขาว) รอบ ๆ มันในรูปแบบของจัตุรมุข ปฏิกิริยาถูกสร้างขึ้นระหว่างไอออนทั้งสามโดยพันธะไฮโดรเจน (H)₃N-H- O-CO₂^2-).

ขอบคุณเรขาคณิต₃^2- มันสามารถสร้างสะพานไฮโดรเจนได้ถึงสามแห่ง ในขณะที่ไพเพอร์นิวตรอน₄⁺ บางทีพวกเขาไม่สามารถสร้างสะพานไฮโดรเจนสี่อันที่ตรงกันได้เนื่องจากประจุไฟฟ้าสถิตระหว่างประจุบวก.

ผลที่ได้จากการโต้ตอบทั้งหมดนี้คือการตกผลึกของระบบออร์โธร์ฮอมบิก ทำไมมันจึงดูดความชื้นและละลายในน้ำ? คำตอบอยู่ในวรรคเดียวกันข้างต้น: สะพานไฮโดรเจน.

ปฏิกิริยาเหล่านี้มีความรับผิดชอบต่อการดูดซึมน้ำอย่างรวดเร็วจากเกลือปราศจากแร่ (NH)₄)₂CO₃·ชั่วโมง₂O) สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของไอออนและดังนั้นในโครงสร้างผลึก.

ความอยากรู้ด้านโครงสร้าง

ง่ายเหมือนที่ดู (NH₄)₂CO₃, มันอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงแบบไม่ จำกัด ที่โครงสร้างของมันเป็นเรื่องลึกลับภายใต้องค์ประกอบที่แท้จริงของของแข็ง โครงสร้างนี้ยังแตกต่างกันไปตามแรงกดดันที่มีผลต่อผลึก.

ผู้เขียนบางคนพบว่ามีการสั่งไอออนไอออนเป็นโซ่ coplanar ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยพันธะไฮโดรเจน (เช่นโซ่ที่มีลำดับ NH)₄⁺-CO₃^2--... ) ซึ่งโมเลกุลของน้ำมีแนวโน้มที่จะทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อกับโซ่อื่น ๆ.

ยิ่งกว่านั้นการก้าวข้ามท้องฟ้าบนพื้นโลกผลึกเหล่านี้มีสภาพอวกาศหรือดวงดาวอย่างไร อะไรคือองค์ประกอบของคุณในแง่ของความคงตัวของสายพันธุ์อัดลม? มีการศึกษาที่ยืนยันถึงความเสถียรที่ยอดเยี่ยมของผลึกเหล่านี้ติดอยู่ในมวลน้ำแข็งของดาวเคราะห์และดาวหาง.

สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาทำหน้าที่เป็นแหล่งสำรองของคาร์บอนไนโตรเจนและไฮโดรเจนซึ่งได้รับรังสีดวงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนเป็นวัสดุอินทรีย์เช่นกรดอะมิโน.

นั่นคือบล็อกแอมโมเนียน้ำแข็งเหล่านี้อาจเป็นพาหะของ "วงล้อที่เริ่มต้นกลไกแห่งชีวิต" ในจักรวาล ด้วยเหตุผลเหล่านี้ความสนใจของเขาในด้านโหราศาสตร์และชีวเคมีก็เพิ่มมากขึ้น.

การใช้งาน

มันถูกใช้เป็นสารให้ความร้อนเนื่องจากเมื่อถูกทำให้ร้อนจะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซแอมโมเนียม ถ้าคุณชอบแอมโมเนียมคาร์บอเนตเป็นสารตั้งต้นของผงฟูที่ทันสมัยและสามารถใช้ในการอบคุกกี้และบิสกิตแบน.

อย่างไรก็ตามไม่แนะนำให้ใช้กับเค้กอบ เนื่องจากความหนาของเค้กก๊าซแอมโมเนียจะถูกเก็บไว้ภายในและทำให้เกิดรสชาติที่ไม่พึงประสงค์.

มันถูกใช้เป็นเสมหะนั่นคือมันช่วยบรรเทาอาการไอโดยการถอนพิษหลอดลม มันมีการกระทำที่ฆ่าเชื้อราถูกนำมาใช้ด้วยเหตุผลนี้ในการเกษตร นอกจากนี้ยังเป็นสารควบคุมความเป็นกรดที่มีอยู่ในอาหารและใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ของยูเรียภายใต้สภาวะความดันสูงและ hydantoins.

ความเสี่ยง

แอมโมเนียมคาร์บอเนตเป็นพิษสูง มันผลิตในมนุษย์ระคายเคืองเฉียบพลันของช่องปากเมื่อใส่ตัวเองในการติดต่อ.

นอกจากนี้หากรับประทานเข้าไปจะทำให้เกิดการระคายเคืองกระเพาะอาหาร การกระทำที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในดวงตาที่สัมผัสกับแอมโมเนียมคาร์บอเนต.

การสูดดมก๊าซที่เกิดจากการสลายตัวของเกลือสามารถทำให้จมูกคอและปอดระคายเคืองทำให้เกิดอาการไอและหายใจลำบาก.

การสัมผัสกับสุนัขที่ถือศีลอดเฉียบพลันต่อแอมโมเนียมคาร์บอเนตขนาด 40 มก. / กก. ทำให้อาเจียนและท้องร่วง ปริมาณสูงสุดของแอมโมเนียมคาร์บอเนต (น้ำหนัก 200 มก. / กก.) มักเป็นอันตรายถึงตาย ความเสียหายของหัวใจถูกระบุว่าเป็นสาเหตุของการเสียชีวิต.

ถ้ามันถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่สูงมากและในอากาศที่อุดมไปด้วยออกซิเจนมันจะไม่ปล่อยก๊าซพิษออกมา₂.

การอ้างอิง

1. PubChem (2018) แอมโมเนียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. พอร์ทัลเคมีอินทรีย์ ((2009-2018)). ปฏิกิริยาของ Bucherer-Bergs. สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จากสารเคมีอินทรีย์พอร์ทัล: www.organic-chemistry.org
3. คิยามะเรียว; Yanagimoto, Takao (1951) ปฏิกิริยาทางเคมีภายใต้ความดันสูงพิเศษ: การสังเคราะห์ยูเรียจากแอมโมเนียมคาร์บอเนตที่เป็นของแข็ง การทบทวนวิชาเคมีเชิงฟิสิกส์ของญี่ปุ่น, 21: 32-40
4. Fortes, A. D. , Wood, I. G. , Alfè, D. , Hernandez, E. R. , Gutmann, M. J. , & Sparkes, H. A. (2014) โครงสร้างพันธะไฮโดรเจนและการขยายตัวทางความร้อนของแอมโมเนียมคาร์บอเนต monohydrate. Acta Crystallographica Section B, โครงสร้างวิทยาศาสตร์, วิศวกรรมคริสตัลและวัสดุ, 70(Pt6), 948-962.
5. วิกิพีเดีย (2018) แอมโมเนียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org
6. บริษัท เคมี (2018). บริษัท เคมี. สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก The Chemical Company: thechemco.com