Что такое аммоний и где его используют
Содержание статьи
Аммоний – химическое вещество, образующееся в результате взаимодействия атомов азота и водорода (формула – NH4), активно использующееся в различных сферах деятельности человека. Аммоний обнаруживается в составе более сложных соединений и никогда в чистом виде. К таким соединениям относятся: хлорид аммония или нашатырь, при взаимодействии с водой образующий нашатырный спирт, сульфат аммония, аммоний ацетат, нитрат аммония.
В природе возникновение подобных соединений связано с вулканической активностью планеты, соли хлорида аммония присутствуют в почве и горных породах в местах разломов земной коры, в пещерах, вблизи часто извергающихся вулканов. Незначительное количество нашатыря образуется в процессе разложения продуктов жизнедеятельности животных. В промышленных масштабах аммоний получают в лабораторных условиях.
Использование аммония в промышленности
Сфера применения этого вещества чрезвычайно широка – от производства строительных материалов до пищевой промышленности.
Хлорид аммония получил название нашатыря, это вещество представляет собой белый мелкокристаллический порошок, хорошо растворимый в воде и не имеющий запаха, используется при производстве стали, в качестве удобрения в сельском хозяйстве, как лекарственный препарат, обладающий диуретическим действием, в медицине.
Сульфат аммония – это порошок без запаха и цвета, хорошо растворимый в воде и разлагающийся при нагревании до 250°С. Основные сферы применения: пищевая, химическая, горнодобывающая промышленность, производство кормов для животных, строительных материалов. Сульфат аммония обладает легким дезинфицирующим действием, используется в разработке вакцин.
Аммония ацетат – бесцветный или белый кристаллический порошок, получаемый при взаимодействии раствора аммиака с уксусной кислотой. Наиболее часто применяется в химической промышленности, при изготовлении и хранении изделий из кожи, в качестве консерванта при производстве некоторых продуктов питания.
Аммоний как пищевая добавка
Различные соединения аммония применяются в пищевой промышленности в качестве консерванта и пищевой добавки:
Е510 (хлорид аммония). Используется в основном в хлебобулочном производстве в качестве разрыхлителя теста, в пивоварении для ускорения процесса брожения пива. В ряде стран пищевая добавка Е510 запрещена, в России добавляется в дрожжи, приправы, соусы, мучные изделия.
Е517 (сульфат аммония). Применяется в качестве заменителя соли, эмульгатора, ускоряет процесс поднятия хлеба, улучшает качество муки, вещество разрешено к употреблению в пищу в России и странах ЕС.
Е264 (ацетат аммония). Способствует увеличению срока годности пищевых продуктов, предотвращает появление плесени, улучшает вкус, запрещен к употреблению в большинстве стран мира, в том числе в России.
Гидроксид аммония (Е527)
Гидроксид аммония (Е527) – это пищевая добавка. Является слабым образованием, которое получено посредством соединения аммиака с водой. Данная пищевая добавка относится к группе эмульгаторов, и благодаря своим химическим свойствам чаще всего используется в качестве регулятора кислотности.
Получение добавки
Гидроксид аммония – это соединение чистой воды и аммиака. Раствор прозрачный, обладающий едким и достаточно резким запахом. Если рассматривать промышленное производство добавки, то для этого используют продукты сжигания каменного угля и растворяют их в воде. Процесс производства проходит в несколько этапов: первый этап – дистилляция, второй этап – дефлегмация и завершающий этап – конденсация аммиачной воды.
Характеристика
Формула аммиачной воды – NH4OH. Пищевую добавку Е527 активно используют в производстве пищевого направления в виде эмульгатора. Производители часто используют иные названия добавки – гидроксид аммония или ammonium hydroxide. Раствор полностью бесцветен, но с резким, характерным ацетону, запахом. Добавка великолепно растворяется в воде. Для производства обычно используется синтетического происхождения сырье, в частности аммиачная вода, которая, получается, посредством соединения коксового газа и воды. Основная цель применения данной добавки в пищевой промышленности – это регулирование кислотности. Е527 опасна для организма человека, следовательно, разрешена не во всех мировых странах. На сегодняшний день ее применение разрешено в странах ЕС, России и Украине.
Е527 обладает щелочными свойствами, следовательно, его чистая, неразбавленная форма способна вызывать серьезные химические ожоги. Добавка аллергенная и сильно раздражает не только слизистые, но и кожные покровы. Именно по этой причине в косметике Е527 можно встретить максимум в 6% концентрации. Чаще всего из косметических средств аммиачную воду можно встретить в красках для волос, но ее концентрация не должна превышать 3%. Желательно чтобы в составе красок для волос вообще не было данной синтетической добавки.
Применение гидроксида аммония
В пищевой промышленности аммиачную воду добавляют в некоторые разновидности шоколада, в разные какао-продукты, в карамельные конфеты. В период производства данной продукции добавка играет роль буфера. Стоит отметить, что в какао-бобах содержится 2% кислот, которые в контакте с Е527 полностью нейтрализуются.
Кроме промышленности пищевого направления, аммониевая вода используется в домашнем обиходе и в медицине. 10% раствор многим известен как нашатырный спирт. При его резком вдыхании наблюдается стимулирование работы дыхательного центра. Нашатырный спирт активно используют в период выведения после наркоза, при потере сознания, в период, когда срочно нужно вызвать рвотный рефлекс. Также стоит отметить, что раствор Е527 используют и наружно, так как он обладает великолепными охлаждающими и антисептическими свойствами. Им часто обрабатывают укусы насекомых, мелкие царапины и руки для обеззараживания.
Нередко встречается информация о том, что данная пищевая добавка используется в целях дезинфекции разнообразных видов мяса (его вымачивают в растворе Ammonium Hydroxide). В результате происходит полное обеззараживание продукта (это положительный момент), а также наблюдается насыщение продукта аммиачным водным раствором, который может негативно отразиться на функциональности всего организма.
Также стоит отметить, что гидроксид аммония присутствует в составе некоторых удобрений, красок для волос, моющих средств и даже соды.
Гидроксид аммония встречается в красках для волос, а также используется для химического выпрямления или завивки волос. Основная задача Е527 для ухода за волосами – это вызвать набухание и раскрытие каждого волоска, и запустить реакцию распада перекиси водорода. Периодически аммиачную воду в 6% концентрации можно встретить в качестве корректора РН в препаратах по уходу за кожей и в средствах для укладки волос.
Так как добавка несет опасность для организма, стоит обращать внимание на количество ее в продукте. Максимальная норма Е527 – это 50 грамм аммиачной воды на 1 килограмм продукции.
Кроме всего перечисленного, гидроксид аммония встречается в: сельскохозяйственных продуктах (не пестицидных), строительных материалах, очистке и меблировке, электрических и электронных изделиях, взрывчатых материалах, тканевых, текстильных и кожаных изделиях, чернилах, тонерах и красителях, услугах прачечной, посудомоечной машины, продуктах для ухода за газонами и садами, бумажных изделиях, продуктах личной гигиены, продуктах для обработки воды.
Вред аммониевой воды
Гидроксид аммония должен добавляться в продукцию по определенным рекомендациям и техническим инструкциям, очень часто наблюдается комбинация с иными гидроксидными добавками. По установленным нормативам в какао и шоколаде норма Е527 не должна превышать 70 грамм на 1 килограмм. В иных случаях данная норма составляет 50 грамм добавки на 1 килограмм продукта.
В некоторых странах, таких как Австралия и Новая Зеландия, аммониевая вода запрещена для использования в виде пищевой добавки, так как есть сведения о негативном отражении добавки на организме человека. Чаще всего от гидроксида аммония страдает кишечник и печень.
Вред Е527 заключается в его нестабильности и легком разделении на воду и аммиак. Чистый аммиак – это активный раздражитель, который негативно влияет на состояние слизистых пищеварительного тракта. Желательно при выборе продуктов внимательно изучать их состав, и, по возможности, избегать данную пищевую добавку, так как у каждого организм индивидуальный, а потому невозможно точно рассчитать безопасную норму Е527.
Когда вспоминают вредные свойства Ammonium Hydroxide, на первое место выходят: способность вызывания химических ожогов, невероятная токсичность, нестабильность (распад на воду и концентрированный аммиак в чистом виде), способность раздражать дыхательные пути, слизистые и кожу.
Эффекты от воздействия Е527 могут включать в себя чрезмерное раздражение глаз и слизистых оболочек, контактные ожоги кожи и глаз, опасный для жизни легочный отек. При действии и ситуациях, когда возможно чрезмерное воздействие добавки, рекомендуется надевать защитный автономный дыхательный аппарат и защитную одежду (включая полную защиту лица). Если контакт произошел, немедленно промойте пораженную кожу или глаза проточной водой в течение как минимум 15 минут, и удалите загрязненную одежду и обувь на месте. Е527 легко воспламеняется. Пожары, содержащие гидроксид аммония, можно гасить сухим химикатом, CO2, туманом или стандартной пеной.
Хранение
Гидроксид аммония следует хранить в прохладных, хорошо проветриваемых помещениях, в прочных стеклянных, пластиковых или резиновых бутылках вдали от тяжелых металлов, кислот и горючих материалов (например, дерева, бумаги, масла). Для небольших разливов гидроксида аммония сначала выделите область разлива, затем возьмите с собой песок или другой негорючий абсорбент и поместите в контейнер для последующего удаления. Перед тем, как внедрить удаление отходов отработанного гидроксида аммония, проконсультируйтесь с органами регулирования окружающей среды.
Соли аммония. Общая характеристика. Химические свойства.
Соли аммония.
Ион аммония образуется, когда аммиак, слабое основание, реагирует с кислотами Бренстеда (доноры протонов):
Таким образом, обработка концентрированных растворов солей аммония сильным основанием дает аммиак.
Когда аммиак растворяется в воде, его небольшое количество превращается в ионы аммония:
— если pH низкий, равновесие смещается вправо: больше молекул аммиака превращается в ионы аммония.
— если pH высокий, равновесие сдвигается влево: ион гидроксида отнимает протон от иона аммония, образуя аммиак.
Важно! Все соли аммония растворимы в воде, кроме гексахлороплатината аммония (раньше использовалось в качестве теста на NH4 + )
Наибольшее значение среди солей аммония в промышленности имеют хлорид аммония (NH4Cl), сульфат аммония ((NH4)2SO4), нитрат аммония (NH4NO3), характеристики которых мы сегодня и пройдем.
Уровень опасности: раздражающее средство
3) С щелочами (Ме АІ):
4) С щелочами (Ме АІІ):
5) С нерастворимыми основаниями:
6) C основаниями (комплексообразующими):
8) С солями летучих кислот:
9) С оксидами малоактивных Ме:
10) С оксидами активных Ме:
Уровень опасности: окислитель, раздражающее средство, экологически опасен
Уровень опасности: окислитель (взрывчатое вещество), раздражающее вещество
NH4NO 3
Аммоний
Существует также короткоживущий свободный радикал аммония с формулой NH4 [7] (см. Свободный аммоний).
Содержание
Диссоциация солей аммония
При диссоциации солей аммония в водных растворах образуется катион аммония, например:
Свойства солей аммония
Большинство солей аммония — бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и легко разлагающиеся при нагревании с выделением газов.
Аммониевые соли летучих кислот при нагревании разлагаются, выделяя газообразные продукты, которые при охлаждении вновь образуют соль:
Если соль образована нелетучей кислотой, то нагреванием можно удалить NH3:
Реакция для обнаружения аммония
Реакция для обнаружения аммония — выделение аммиака при действии едких щелочей на соли аммония:
Широко используется для спектрофотометрического количественного анализа также реакция с реактивом Несслера.
Свободный аммоний
При попытке получения в свободном виде аммоний распадается на аммиак и водород. Однако при определенных условиях возможно выделение очень нестабильного свободного аммония NH4. Впервые он был получен при восстановлении раствора хлорида аммония амальгамой натрия в виде тестообразной массы, выделяющей водород и аммиак. В дальнейшем его удалось получить в жидком аммиаке. Если действовать NH4I на синий раствор металлического натрия в жидком аммиаке, то он обесцвечивается вследствие реакции по схеме:
Так как выделение водорода при этом не наблюдается и образовавшаяся бесцветная жидкость легко присоединяет иод (предположительно – по схеме: 2NH4 + I2 = 2NH4I), весьма вероятно, что в ней содержится свободный радикал – NH4. Заметное разложение последнего с выделением водорода начинает идти лишь выше минус 40 °C. [3]
Замещённые соединения аммония
Органические
Атомы водорода в аммонии могут быть замещены на органические радикалы. Существуют соединения одно-, двух-, трёх- и даже четырёхзамещённого аммония. Гидроксиды четырёхзамещённого аммония (например, гидроксид тетраметиламмония) могут быть выделены в свободном состоянии и являются намного более сильными щелочами, чем сам аммоний и его производные меньшей степени замещения.
Неорганические
См. также
Литература
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Аммоний» в других словарях:
АММОНИЙ — АММОНИЙ ( Αμμώνιος), сын Гермия (между 435 445 между 517 526, Александрия) представитель Александрийской школы неоплатонизма, преподаватель философии, не пренебрегавший геометрией и астрономией. Комментарии Аммония к Аристотелю пользовались… … Философская энциклопедия
АММОНИЙ — (лат. ammonium от греч. ammoniakon). Металлическое вещество, составляющее основание аммиака, представляет соединение 1 атома азота с 4 атомами водорода. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АММОНИЙ лат.… … Словарь иностранных слов русского языка
Аммоний — я, муж. Стар. редк.Отч.: Аммониевич, Аммониевна.Производные: Моня.Происхождение: (От др. евр. ’amon искусный мастер, художник.)Именины: 23 янв., 8 февр., 10 сент., 14 сент., 17 сент., 17 окт. Словарь личных имён. Аммоний Посвященный Амону, егип.… … Словарь личных имен
АММОНИЙ — АММОНИЙ, аммония, мн. нет, муж. (см. аммониак). 1. Соединение азота и водорода, не встречающееся в свободном состоянии, а лишь как составная часть сложных соединений, напр. в нашатыре (хлористый аммоний) и др. (хим.). 2. То же, что углекислый… … Толковый словарь Ушакова
аммоний — нашатырь Словарь русских синонимов. аммоний сущ., кол во синонимов: 2 • нашатырь (6) • удо … Словарь синонимов
АММОНИЙ — NH4+, однозарядный катион. Входит в состав нитрата аммония NH4NO3, сульфата аммония. (NH4)2SO4 и др. солей аммония … Большой Энциклопедический словарь
АММОНИЙ — АММОНИЙ, я, муж. Не существующее в свободном виде соединение атомов азота и водорода, обладающее химическими свойствами металлов. | прил. аммониевый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Аммоний — (NH+4) неорганический радикал; входит в молекулы многих химических соединений, в свободном виде не существует. Широко применяют соли А. (аммониевые соли). Гидроксид А. (гидроокись А.) NH4OH образуется при растворении аммиака в воде … Российская энциклопедия по охране труда
АММОНИЙ — АММОНИЙ, NH4, хим. радикал, не получающийся в свободном состоянии. Впервые Ампер (1817 г.) и затем Берцелиус указали, что соединение аммиака с водой следует рассматривать как водную окись металлоподоб ного соединения, как «сложный… … Большая медицинская энциклопедия
Соли аммония: получение и химические свойства
Соли аммония
Способы получения солей аммония
2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.
Химические свойства солей аммония
NH4Cl ⇄ NH4 + + Cl –
Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.
NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O
Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.
Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:
При температуре 250 – 300°C:
При температуре выше 300°C:
Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):
Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.
Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.
