重炭酸アンモニウムは、ベーキング時に脱離剤として使用される白色の結晶性化合物です。加熱すると炭酸ガスが発生し、ふんわり軽い焼き菓子が仕上がります。
| IUPAC名 | 重炭酸アンモニウム |
| 分子式 | NH4HCO3 |
| CAS番号 | 1066-33-7 |
| 同義語 | 酸性炭酸アンモニウム;ベーカリー用アンモニア。炭酸アンモニウム塩(1:1);炭酸水素アンモニウム |
| インチチ | InChI=1S/CH2O3.H3N/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);1H3 |
提供される InChI 値は簡略化された表現であり、完全ではない場合があることに注意してください。
重炭酸アンモニウムの性質
重炭酸アンモニウムの配合
重炭酸アンモニウムの化学式はNH4HCO3です。アンモニウムイオン (NH4+) と重炭酸イオン (HCO3-) から構成されます。この式は化合物の組成を表しており、アンモニウム基と重炭酸塩基の存在を示しています。
重炭酸アンモニウムのモル質量
炭酸水素アンモニウムのモル質量は、構成元素の原子量を加算して計算されます。炭酸水素アンモニウム (NH4HCO3) の場合、モル質量は 1 モルあたり約 79.06 グラムです。この値は、さまざまな化学計算や変換にとって重要です。
重炭酸アンモニウムの沸点
炭酸水素アンモニウムは加熱すると分解してガス状になるため、明確な沸点がありません。ただし、分解プロセスは摂氏60〜70度付近で始まります。温度が上昇すると、化合物はアンモニア (NH3)、水 (H2O)、二酸化炭素 (CO2) に分解されます。
重炭酸アンモニウムの融点
炭酸水素アンモニウムの融点は約41～60℃です。加熱すると、化合物は昇華を起こし、液相を通さずに固体から直接気体になります。
重炭酸アンモニウムの密度 g/mL
炭酸水素アンモニウムの密度は、室温で約 1.59 グラム/ミリリットル (g/mL) です。この値は、単位体積あたりの化合物の質量を表します。炭酸水素アンモニウムの密度は、さまざまな用途での挙動やさまざまな溶媒への溶解性に影響します。
重炭酸アンモニウムの分子量
炭酸水素アンモニウムの分子量は、1 モルあたり約 79.06 グラムです。この値は、化合物に存在する元素 (窒素、水素、炭素、酸素) の原子量を加算することによって得られます。分子量は、化学反応に必要な炭酸水素アンモニウムの量を計算するために不可欠です。
重炭酸アンモニウムの構造
炭酸水素アンモニウムは、アンモニウム (NH4+) イオンと重炭酸イオン (HCO3-) イオンから構成される結晶構造を持っています。アンモニウムイオンは 1 つの窒素原子と 4 つの水素原子の組み合わせによって形成されますが、重炭酸イオンは 3 つの酸素原子に結合した 1 つの炭素原子から構成されます。
重炭酸アンモニウムの溶解度
炭酸水素アンモニウムは水によく溶けます。水溶液に容易に溶解し、アンモニウムイオンと重炭酸イオンを放出します。しかし、その溶解度は温度とともに低下します。アルコールには溶けにくく、ほとんどの有機溶媒には溶けません。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 1,586 g/cm3 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | アンモニア臭 |
| モル質量 | 79.06g/モル |
| 密度 | 1.59g/ml |
| 融合点 | 41～60℃ |
| 沸点 | 分解された |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 可溶性 |
| 溶解性 | 水に溶けます。アルコールに溶けにくい |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 適用できない |
| pH | ~7 |
提供される値は概算であり、純度や環境条件などの要因によって異なる場合があることに注意してください。
重炭酸アンモニウムの安全性と危険性
炭酸水素アンモニウムには、安全上の考慮事項と危険性があります。接触または吸入により、目、皮膚、呼吸器系を刺激する可能性があります。直接暴露すると、灼熱感などの不快感を引き起こす可能性があります。化合物を慎重に取り扱い、手袋やゴーグルなどの適切な個人用保護具を使用することが重要です。さらに、炭酸水素アンモニウムは加熱すると有害なアンモニアガスを放出する可能性があるため、そのような状況では十分な換気が必要です。この化合物は可燃性ではなく、特定の引火点もありません。炭酸水素アンモニウムの取り扱いと使用に伴うリスクを最小限に抑えるには、適切な保管、ラベル付け、安全プロトコルの順守が不可欠です。
| ハザードシンボル | シー（イライラする） |
| セキュリティの説明 | – 目、皮膚との接触、吸入を避けてください。\n- 適切な個人用保護具を使用してください。\n- 取り扱うときは十分な換気を確保してください。\n- 適切に保管し、容器にラベルを付けてください。\n – 安全プロトコルに従ってください。 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 28369990 |
| 危険等級 | 未分類 |
| 梱包グループ | 未分類 |
| 毒性 | 毒性が低い。目、皮膚、呼吸器系を刺激します。 |
提供される情報は一般的なものであり、炭酸水素アンモニウムの安全性と危険性のすべての側面を網羅しているわけではないことに注意してください。完全なガイダンスを得るには、特定の安全データシートと規制を参照することが重要です。
重炭酸アンモニウムの合成方法
炭酸水素アンモニウムを合成するにはいくつかの方法があります。
一般的な方法には、水溶液中でのアンモニアガス (NH3)と二酸化炭素 (CO2) の反応が含まれます。このプロセスでは、2 つのガスを水の中に直接泡立てると、水は炭酸水素アンモニウム溶液を形成します。次に、溶液を濃縮して結晶化させて固体化合物を取得します。
別のアプローチは、メタノールやエタノールなどの溶媒中でのアンモニアと二酸化炭素の反応です。反応は加圧下、高温で起こり、炭酸水素アンモニウムの結晶が形成されます。
炭酸アンモニウムを二酸化炭素で処理すると、重炭酸アンモニウムと水が生成されます。炭酸アンモニウムは、固体であろうと溶液であろうと、二酸化炭素と反応して重炭酸アンモニウムを生成します。
炭酸水素アンモニウムを合成するには、アンモニアを炭酸と組み合わせることができます。炭酸は二酸化炭素を水に溶かすことで生成され、得られた炭酸溶液にアンモニアを加えると炭酸水素アンモニウムが生成されます。
反応中にアンモニアガスが放出されるため、炭酸水素アンモニウムの合成は必ず換気の良い場所で行ってください。安全で効率的な合成プロセスを確保するために、適切な安全上の注意事項と取り扱いプロトコルに従ってください。
重炭酸アンモニウムの用途
炭酸水素アンモニウムは、さまざまな産業や用途でさまざまな用途に使用されています。一般的な用途のいくつかを次に示します。
- ベーキング: 炭酸水素アンモニウムは、ベーキング、特にクッキー、クラッカー、その他の焼き菓子の脱離剤として使用されます。加熱すると炭酸ガスが発生し、サクサクとした軽い食感が生まれます。
- アンモニアの生成: 炭酸水素アンモニウムは、アンモニアの生成における中間化合物として機能します。アンモニアと二酸化炭素に分解でき、分離してさまざまな用途に利用できます。
- 農業: 農家は植物の成長に必須の栄養素を提供する肥料の窒素源としてそれを使用します。水に溶けやすいため、植物は容易に吸収します。
- pH 制御: 業界では、水処理、染料製造、顔料製造などのプロセスで pH レベルを調整するために炭酸水素アンモニウムを使用しています。
- 消火器: 一部の乾燥粉末消火器は、この化合物を消火剤として使用します。炎を消し、燃焼プロセスを中断します。
- 洗浄剤: 一部の業界では、表面から汚れ、グリース、汚染物質を除去するための洗浄剤として使用されています。
- 繊維および皮革産業: 繊維および皮革製品の染色および印刷プロセスにおいて、炭酸水素アンモニウムは染料を固定し、色堅牢度を向上させるのに役立ちます。
- 医薬用途: 緩衝剤または薬用錠剤の成分として、特定の医薬製剤に応用されています。
炭酸水素アンモニウムの多様な用途は、製パン、農業、pH 制御、消火、さまざまな製造プロセスなど、複数の業界にわたるその多用途性と有用性を際立たせています。
質問:
Q: 重炭酸アンモニウムは体に悪いですか?
A: 炭酸水素アンモニウムは、大量に摂取または吸入すると有害であり、呼吸器系や皮膚に炎症を引き起こす可能性があります。適切な注意を払って取り扱い、使用する必要があります。
Q: 炭酸アンモニウムと重炭酸アンモニウムを分離するにはどうすればよいですか?
A: 重炭酸アンモニウムはアンモニア、二酸化炭素、水に分解し、炭酸アンモニウムが残るため、混合物を加熱することで炭酸アンモニウムと炭酸水素アンモニウムを分離できます。
Q: 水中の重炭酸アンモニウムの pH はどのように計算しますか?
A: 水中の炭酸水素アンモニウムの pH は、ヘンダーソン-ハッセルバルヒの式を使用して計算できます: pH = pKa + log([A-]/[HA])。ここで、pKa は酸解離定数、[A-]/[ [HA]は共役塩基と酸の比率を表します。
Q: 重炭酸アンモニウム緩衝液の pH はどのように調整すればよいですか?
A: 炭酸水素アンモニウム緩衝液の pH は、重炭酸アンモニウムとその共役塩基の適切な比率を維持しながら、強酸を加えて pH を下げるか、強塩基を加えて pH を上げることによって調整できます。
Q: 重炭酸アンモニウムは食品に入れても安全ですか?
A: 炭酸水素アンモニウムは一般に食品への使用が安全であると認識されています (GRAS) が、規制ガイドラインに従って適切な量で使用する必要があります。
Q: 重炭酸アンモニウム緩衝液とは何ですか?
A: 炭酸水素アンモニウム緩衝液は、炭酸水素アンモニウムとその共役塩基 (または酸) を含む溶液で、さまざまな生化学および生物学的用途で安定した pH を維持するために使用されます。
Q: 重炭酸アンモニウムの分子量はどれくらいですか?
A: 炭酸水素アンモニウムの分子量は約 79.06 g/mol です。
Q: NH4HCO3 中の水素の質量パーセント組成は何ですか?
A: NH4HCO3 中の水素の質量パーセント組成は約 6.57% です。
Q: NH4HCO3 は酸ですか、それとも塩基ですか?
A: NH4HCO3 は、状況に応じて酸としても塩基としても作用します。プロトン (H+) を供与して酸として機能させることも、プロトンを受け入れて塩基として機能させることもできます。
Q: 式 NH4HCO3 の化合物の名前は何ですか?
A: 式 NH4HCO3 の化合物は炭酸水素アンモニウムと呼ばれます。
Q: NH4HCO3 はイオン性ですか、それとも共有結合性ですか?
A: NH4HCO3 は、その構造内にアンモニウム イオン (NH4+) と炭酸水素イオン (HCO3-) が存在するため、イオン性化合物とみなされます。