Sulfato de amonio

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Sulfato de amonio

General
Nombre sistemático	sulfato de amonio
nombres tradicionales	sulfato de amonio
química fórmula	(NH 4 ) 2 SO 4
Rata. fórmula	H 8 N 2 O 4 S
Propiedades físicas
Estado	sólido
Masa molar	132,14052 g/ mol
Densidad	1,769 g/cm³ (20 °C)
Propiedades termales
La temperatura
• fusión	235-280°C
• descomposición	218°C
mol. capacidad calorífica	187,4 J/(mol·K)
entalpía
• educación	−1180,26 kJ/mol
Propiedades químicas
Solubilidad
• en agua	75,4 g/100 g (20 °C)
Clasificación
registro número CAS	7783-20-2
PubChem	24538
registro Número EINECS	231-984-1
SONRISAS	O=S(=O)(O)ONN
InChI	InChI=1S/2H3N.H2O4S/c;;1-5(2.3)4/h2*1H3;(H2,1,2,3,4)BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N
Codex Alimentarius	E517
CHEBI	62946
ChemSpider	22944
La seguridad
LD 50	2840 mg/kg (ratas; oral)
NFPA 704	una una 0
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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Sulfato de amonio ( sulfato de amonio , lat. ammonii sulfas ), ( NH 4 ) 2 SO 4 - compuesto binario inorgánico , sal de amonio de ácido sulfúrico . Son cristales incoloros, transparentes (o polvo blanco ), inodoros. El sulfato de amonio se obtiene por la acción del ácido sulfúrico sobre una solución de amoníaco y por reacciones de intercambio con otras sales . Se utiliza como fertilizante , en la producción de viscosa , en la industria alimentaria , en la purificación de proteínas en bioquímica , como aditivo en la cloración del agua del grifo. La toxicidad del sulfato de amonio es muy baja.

Propiedades físicas

Sulfato de amonio puro - cristales transparentes incoloros , en forma triturada - polvo blanco [1] . No tiene olor. La higroscopicidad es baja.

Forma cristales ortorrómbicos , grupo espacial Pnma , parámetros de celda a = 0,7782 nm , b = 0,5993 nm , c = 1,0636 nm , Z = 4 .

Densidad (a 20 °C) - 1,766 g/cm 3 [1] .

Solubilidad en agua (g/100 ml) [2] :

70,1 (0°C)
72,7 (10°C)
75,4 (20°C)
76,9 (25°C)
78,1 (30°C)
81,2 (40°C)
84,3 (50°C)
87,4 (60°C)
94,1 (80°C)
102 (100°C).

Solubilidad en otros disolventes (g/100 g):

ácido fórmico 95%: 25,4 (16,5°C);
acetona : insoluble;
etanol : insoluble;
éter dietílico : insoluble.

El sulfato de amonio con sales de algunos otros metales ( aluminio , hierro , etc.) forma sales dobles , como el alumbre de alúmina , la sal de Mohr [1] .

Propiedades químicas

Cuando se calienta a 147 ° C, el sulfato de amonio se descompone en el correspondiente hidrosulfato NH 4 HSO 4 y amoníaco según el esquema:

{\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}\rightarrow NH_{4}HSO_{4}+NH_{3}\uparrow ))

Cuando la temperatura supera los 500 °C , el hidrosulfato de amonio hierve y se descompone en anhídrido sulfúrico , amoníaco y agua :

{\mathsf {NH_{4}HSO_{4}\ \xrightarrow {>500^{o}C} \ NH_{3}\uparrow +SO_{3}\uparrow +H_{2}O\uparrow } }

El sulfato de amonio se oxida a nitrógeno molecular u óxido nítrico (I) mediante agentes oxidantes fuertes , como permanganato de potasio , ácido nitroso , ácido nítrico , nitritos , nitratos y una mezcla de óxido nítrico (II) y óxido nítrico (IV) :

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2KMnO_{4}\longrightarrow 2MnO_{2}\downarrow +K_{2}SO_{4}+N_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2HNO_{2}\ \xrightarrow {+70^{o}C} 2N_{2}\uparrow +H_{2}SO_ {4}+4H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+HNO_{2}\ \xrightarrow {+70^{o}C} N_{2}\uparrow +NH_{4}HSO_ {4}+2H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+NO+NO_{2}\ \xrightarrow {+70^{o}C} 2N_{2}\uparrow +H_{2 }SO_{4}+3H_{2}O}}$

${\mathsf {2(NH_{4})_{2}SO_{4}+NO+NO_{2}\ \xrightarrow {+70^{o}C} 2N_{2}\uparrow +2NH_{ 4}HSO_{4}+3H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+HNO_{3}\ \xrightarrow {+190^{o}C,p} N_{2}O\uparrow +NH_{ 4}HSO_{4}+2H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2NaNO_{2}\ \xrightarrow {+70^{o}C} 2N_{2}\uparrow +Na_{2}SO_ {4}+4H_{2}O}}$

${\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2NaNO_{3}\ \xrightarrow {+190^{o}C} 2N_{2}O\uparrow +Na_{2} SO_{4}+4H_{2}O}}$

Conseguir

En el laboratorio , se prepara por la acción de ácido sulfúrico concentrado sobre una solución concentrada de amoníaco .

{\mathsf {2NH_{3}+H_{2}SO_{4}\rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4))}

Esta reacción, como todas las demás reacciones de interacción del amoníaco con los ácidos , se lleva a cabo en un dispositivo para obtener sustancias solubles en forma sólida.

Entre los principales métodos para obtener sulfato de amonio, que se utilizan con mayor frecuencia en la industria química, se encuentran los siguientes: el proceso de neutralización del ácido sulfúrico con amoníaco sintético ; usar amoníaco del gas del horno de coque para hacerlo reaccionar químicamente con ácido sulfúrico ; obtenido como resultado del procesamiento de yeso con soluciones de carbonato de amonio ; recepción durante el procesamiento de los residuos que quedan después de la producción de caprolactama . Sin embargo, existen otras formas de producir sulfato de amonio, por ejemplo, obteniendo esta sustancia de los gases de combustión de las centrales eléctricas y plantas de ácido sulfúrico. Para ello, se introduce amoníaco gaseoso en los gases calientes , que une los óxidos de azufre presentes en el gas en diversas sales de amonio , incluido el sulfato de amonio.

Purificación

El sulfato de amonio comercial a menudo está contaminado con sulfato ferroso . Es imposible deshacerse de él por simple recristalización, ya que las sales de hierro co-cristalizan con sulfato de amonio, formando una doble sal de Mohr .

Según Karyakin [3] , para purificar la droga, se disuelven 150 g de la misma en 260 ml de agua destilada , se calienta hasta que hierva , se agregan 1-2 g de peroxodisulfato de amonio y se hierve hasta que el hierro (II) se oxida por completo . al hierro (III). La oxidación completa debe verificarse agregando una solución de hexacianoferrato de potasio (III) (sal de sangre roja) a la muestra filtrada; la coloración azul de la muestra indica una oxidación incompleta del hierro, en cuyo caso debe repetirse el proceso de purificación.

Después de la transición de todo el hierro a trivalente, se debe agregar una solución fuerte de amoníaco a la solución para obtener una reacción fuertemente alcalina y filtrar. Evapore la solución resultante hasta obtener la consistencia de una suspensión líquida cristalina y deje que se enfríe a temperatura ambiente . Aspire los cristales en un embudo Buechner y enjuague varias veces con agua destilada .

El reactivo resultante puede contener hasta un 0,2 % de sulfato de calcio , que no se puede separar de ninguna manera.

Aplicación

El sulfato de amonio se usa ampliamente como fertilizante mineral de nitrógeno y azufre (en la Federación Rusa , según GOST-9097-82) en una forma fácilmente digerible que no contiene grupos NO 3 y no es cáustico, se puede usar en cualquier época del año Contiene 21% nitrógeno y 24% azufre . Acidifica el suelo .

También se utiliza en la producción de fibra de viscosa como componente del baño de hilado.

En bioquímica, la reprecipitación de sulfato de amonio es un método común para purificar proteínas.

Registrado en la industria alimentaria como aditivo alimentario E517 .

El sulfato de amonio se utiliza en la tecnología de cloración del agua con amonización : se introduce en el agua tratada unos segundos antes que el cloro. Con el cloro, forma cloraminas , que une el cloro libre, por lo que se reduce significativamente la formación de sustancias organocloradas dañinas para el cuerpo humano, se reduce el consumo de cloro y se reduce la corrosión de las tuberías de agua .

El sulfato de amonio es un componente de los extintores de incendios en polvo y de los retardantes de llama.

Además, encuentra aplicación en la producción de manganeso por electrólisis , en la producción de alumbre de amonio-aluminio , corindón . Se añade a la carga de vidrio para mejorar su fusibilidad.

Impacto humano

El sulfato de amonio es reconocido como seguro para los humanos y se usa como aditivo alimentario en Rusia , Ucrania y la UE. El sulfato de amonio se utiliza como sustituto de la sal y se denomina aditivo alimentario E517. En la industria alimentaria, el aditivo sulfato de amonio actúa como mejorador de la calidad de las harinas y productos de panadería, aumentando además su volumen, es un nutritivo para los cultivos de levaduras, y se utiliza como estabilizante y emulsionante.

Notas

↑ 1 2 3 Chukurov P. M. Sulfato de amonio // Enciclopedia química : en 5 volúmenes / Cap. edición I. L. Knunyants . - M .: Enciclopedia soviética , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 154. - 623 pág. — 100.000 copias. - ISBN 5-85270-008-8 .
↑ Manual de solubilidad. - M. - L .: IAN URSS, 1961. - T. 1.1. - S. 219-220.
↑ Karyakin Yu. V. Reactivos químicos puros. Directrices para la preparación en laboratorio de preparaciones inorgánicas / Ed. edición G. Ya. Bakharovsky. - 2ª ed. - L. : Polygraphkniga, 1947. - S. 51-52. — 576 pág.

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