Сульфат аммония - (NH4)2SO4, 7783-20-2

Сульфат аммония ((NH4)2SO4) — широко используемое удобрение, обеспечивающее растения необходимыми питательными веществами. Он также используется в антипиренах, при очистке белков и в качестве пищевой добавки.

Название ИЮПАК	Тетраоксосульфат аммония (VI)
Молекулярная формула	(NH4)2SO4
Количество CAS	7783-20-2
Синонимы	Сульфат аммония, сульфат аммония (2:1), сульфат диаммония, диаммонийная соль серной кислоты, маскагнит, Актамастер, Доламин
ИнЧИ	InChI=1S/2H3N.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h2*1H3;(H2,1,2,3,4)

Свойства сульфата аммония

Формула сульфата аммония

Формула сульфата аммония: (NH4)2SO4. Это означает, что одна молекула сульфата аммония содержит два иона аммония (NH4)+ и один сульфат-ион (SO4)2-. Ионы аммония и сульфат-ион удерживаются вместе ионными связями.

Молярная масса сульфата аммония

Молярная масса (NH4)2SO4 составляет 132,14 г/моль. Чтобы рассчитать молярную массу, нам нужно сложить атомные массы всех атомов в формуле. Атомные массы:

Азот: 14,01 г/моль
Водород: 1,01 г/моль
Сера: 32,06 г/моль
Кислород: 16,00 г/моль

Таким образом, молярная масса (NH4)2SO4 равна:

(2 х 14,01) + (8 х 1,01) + 32,06 + (4 х 16,00) = 132,14 г/моль

Температура кипения сульфата аммония

Температура кипения (NH4)2SO4 точно не определена, поскольку он разлагается до достижения точки кипения. При нагревании выше 235°С (NH4)2SO4 начинает терять воду и образовывать бисульфат аммония (NH4)HSO4. При нагревании выше 280°С бисульфат аммония далее разлагается на аммиак (NH3) и серную кислоту (H2SO4).

Сульфат аммония Температура плавления

Температура плавления (NH4)2SO4 составляет 235°С. Это температура, при которой (NH4)2SO4 переходит из твердого состояния в жидкое. Однако, как уже говорилось выше, (NH4)2SO4 также начинает разлагаться при этой температуре, поэтому не является чистой жидкой фазой.

Плотность сульфата аммония г/мл

Плотность (NH4)2SO4 составляет 1,77 г/мл при комнатной температуре и давлении. Это означает, что один миллилитр (NH4)2SO4 весит 1,77 грамма. Плотность вещества зависит от его температуры и давления, поэтому в разных условиях она может незначительно меняться.

Молекулярный вес сульфата аммония

Молекулярная масса (NH4)2SO4 равна его молярной массе, которая составляет 132,14 г/моль. Молекулярная масса — это масса одного моля вещества, равная 6,022 х 10^23 молекул. Молекулярную массу также можно выразить в единицах атомной массы (а.е.м.), которые равны 1/12 массы атома углерода-12. В а.е.м. молекулярная масса (NH4)2SO4 составляет 132,14 а.е.м.

Структура сульфата аммония

Структуру (NH4)2SO4 можно представить точечной структурой Льюиса или шаростержневой моделью. Точечная структура Льюиса показывает валентные электроны каждого атома и связи между ними. Шариковая модель показывает форму и размер каждого атома, а также связи между ними.

В приведенной выше структуре двойные линии (=) представляют двойные связи, одинарные линии (-) представляют собой одинарные связи, а точки (.) представляют неподеленные пары электронов.

Растворимость сульфата аммония

Растворимость (NH4)2SO4 — это количество (NH4)2SO4, которое может раствориться в данном количестве воды при данной температуре. Растворимость (NH4)2SO4 увеличивается с повышением температуры, о чем свидетельствуют следующие данные:

Температура (°С)	Растворимость (г/100 мл воды)
0	70,6

Появление	Мелкие белые гигроскопичные гранулы или кристаллы.
Удельная плотность	1,77
Цвет	Белый
Запах	Без запаха
Молярная масса	132,14 г/моль
Плотность	1,77 г/см3
Точка плавления	235–280°C (разлагается)
Точка кипения	Не применимо (разложено)
Мигающая точка	Не воспламеняется
Растворимость в воде	70,6 г на 100 г воды (0°С), 74,4 г на 100 г воды (20°С), 103,8 г на 100 г воды (100°С)
Растворимость	Нерастворим в ацетоне, спирте и эфире.
Давление газа	Незначительный
Плотность пара	Непригодный
пКа	5,5 (для иона аммония)
рН	5 на 6 (для 5% раствора)

Безопасность и опасность сульфата аммония

(NH4)2SO4 не очень опасен для здоровья человека, но при контакте или вдыхании может вызвать раздражение кожи, глаз, носа и горла. При проглатывании он также может вызвать тошноту, боль в животе, диарею, рвоту и сонливость. Он вреден для водной флоры и фауны, поэтому следует избегать его попадания в окружающую среду. Он разлагается при нагревании выше 235°C, образуя токсичные газы, такие как аммиак и серная кислота. Обычно он считается безопасным в качестве пищевой добавки, но у некоторых людей он может вызывать аллергические реакции или симптомы астмы.

Символы опасности	Не обязательно
Описание безопасности	Избегать попадания в окружающую среду. Утилизируйте содержимое/контейнер в утвержденном пункте по утилизации отходов.
Идентификационные номера ООН	Непригодный
код ТН ВЭД	31022100
Класс опасности	Непригодный
Группа упаковки	Непригодный
Токсичность	LD50 (перорально, крыса) = 2,840 мг/кг

Методы синтеза сульфата аммония

(NH4)2SO4 можно синтезировать различными методами, поскольку это неорганическая соль. Некоторые из распространенных методов:

Нейтрализация аммиака и серной кислоты. Этот метод включает смешивание газообразного аммиака или водного раствора с серной кислотой и выпаривание воды с получением кристаллов (NH4)2SO4.

2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4

Реакция карбоната аммония и гипса. Этот метод включает добавление мелкодисперсного гипса ( сульфата кальция ) к раствору карбоната аммония и фильтрацию осадка карбоната кальция.

(NH4)2CO3 + CaSO4 -> (NH4)2SO4 + CaCO3

Побочный продукт других процессов: различные промышленные процессы, такие как очистка коксового газа, производство капролактама, рафинирование никеля и десульфурация дымовых газов, могут производить (NH4)2SO4 в качестве побочного продукта. В этих процессах для удаления серы и других примесей из газовых потоков используется аммиак или соединения аммония, в результате чего (NH4)2SO4 становится отходом или ценным продуктом.

Применение сульфата аммония

(NH4)2SO4 представляет собой неорганическую соль, которая имеет различное применение, например:

Щелочное удобрение для почвы: (NH4)2SO4 снижает pH почвы и обеспечивает азот и серу для роста растений. Подходит для культур, требующих кислых почв, таких как черника, картофель и томаты.
Адъювант для сельскохозяйственного опрыскивания: (NH4)2SO4 повышает эффективность водорастворимых инсектицидов, гербицидов и фунгицидов за счет связывания ионов железа и кальция, которые могут препятствовать их действию. Он также улучшает усвоение растениями глифосата и других системных гербицидов.
Очистка белков: (NH4)2SO4 может осаждать белки из водных растворов за счет увеличения ионной силы и снижения растворимости белков. Метод высаливания можно использовать для разделения белков по их размеру, заряду и гидрофобности.
Пищевая добавка: в различных пищевых продуктах, таких как хлеб, сыр, вино и овощные консервы, используется (NH4)2SO4 в качестве регулятора кислотности, кондиционера для теста, питательного вещества для дрожжей и укрепляющего агента. FDA признает его в целом безопасным.
Другие области применения: (NH4)2SO4 можно использовать для производства других солей аммония, огнетушителей, антипиренов, дубления кожи, крашения текстиля, гальваники металлов и аналитической химии.

Вопросы:

Вопрос: Какова химическая формула сульфата аммония?

Ответ: Химическая формула сульфата аммония: (NH4)2SO4. Это означает, что одна молекула сульфата аммония содержит два иона аммония (NH4)+ и один сульфат-ион (SO4)2-.

Вопрос: Растворим ли сульфат аммония?

A: (NH4)2SO4 растворим в воде, но нерастворим в ацетоне, спирте и эфире. Он может растворить 70,6 граммов на 100 граммов воды при 0°C, 74,4 граммов на 100 граммов воды при 20°C и 103,8 граммов на 100 граммов воды при 100°C.

Вопрос: Сколько сульфата аммония на галлон воды?

Ответ: Количество (NH4)2SO4 на галлон воды зависит от желаемой концентрации и температуры воды. Например, если желаемая концентрация составляет 10% (мас./об.) и температура воды 20°C, то количество (NH4)2SO4 на галлон воды составит:

10% (мас./об.) = 10 грамм на 100 мл воды 1 галлон = 3785,41 мл 10 грамм x 3785,41 мл / 100 мл = 378,54 грамма Следовательно, количество (NH4)2SO4 на галлон воды составляет 378,54 грамма.

Вопрос: Происходит ли реакция при соединении водных растворов сульфата аммония и хлорида кальция?

Ответ: Нет, при объединении водных растворов (NH4)2SO4 и хлорида кальция реакция не происходит. Действительно, обе соли растворимы в воде и не образуют нерастворимого осадка. Полученный раствор содержит четыре иона: аммония (NH4)+, сульфата (SO4)2-, кальция (Ca2+) и хлорида (Cl)-.

Вопрос: Как осаждать белки сульфатом аммония?

A: Для осаждения белков с помощью (NH4)2SO4 можно выполнить следующие шаги:

Приготовьте водный раствор (NH4)2SO4 известной концентрации и объема.
Медленно, помешивая, добавьте белковый раствор к раствору (NH4)2SO4.
Контролируйте мутность или оптическую плотность смеси, чтобы определить количество белкового осадка.
Центрифугируйте смесь, чтобы отделить осадок белка от супернатанта.
Отбросьте супернатант и промойте белковый осадок буфером или водой, чтобы удалить избыток соли.
Ресуспендируйте или солюбилизируйте белковый осадок в подходящем буфере для дальнейшего анализа или использования.

Вопрос: Сколько граммов содержится в 6,90 молекулах сульфата аммония?

Ответ: Чтобы узнать, сколько граммов содержится в 6,90 молекулах (NH4)2SO4, нам нужно использовать число Авогадро и молярную массу (NH4)2SO4. Число Авогадро равно 6,022 x 10^23, что означает, что в одном моле любого вещества содержится столько-то молекул. Молярная масса (NH4)2SO4 равна 132,14 г/моль, это означает, что один моль (NH4)2SO4 весит столько же граммов. Следовательно, мы можем использовать эту формулу для расчета, сколько граммов содержится в 6,90 молекулах (NH4)2SO4:

граммы = молекулы х молярная масса / число Авогадро граммы = 6,90 х 132,14 / 6,022 х 10^23 грамма = 1,52 х 10^-21. Следовательно, в 6,90 молекулах (NH4)2SO4 содержится 1,52 х 10^-21 грамм.

Вопрос: Сколько серы содержится в сульфате аммония?

A: (NH4)2SO4 содержит 24% серы по массе. Это можно рассчитать по формуле процентного состава и молярным массам серы и (NH4)2SO4. Молярная масса серы составляет 32,06 г/моль, а молярная масса (NH4)2SO4 составляет 132,14 г/моль. Следовательно, процент серы в (NH4)2SO4 составляет:

процент = молярная масса серы х 100 / молярная масса сульфата аммония процент = 32,06 х 100/132,14 процент = 24,26%

Вопрос: Какая из этих солей является нейтральной? na2so4 nacn kf (nh4)2so4

Ответ: Нейтральной солью считается та, которая не влияет на pH раствора при растворении в воде. Он образуется в результате реакции сильной кислоты и сильного основания. Из четырех приведенных солей только na2so4 является нейтральной солью. Он образуется в результате реакции гидроксида натрия (сильного основания) и серной кислоты (сильной кислоты). Другие соли являются кислыми или основными. Nacn — основная соль, образующаяся в результате реакции гидроксида натрия (сильное основание) и синильной кислоты (слабая кислота). Kf — основная соль, образующаяся в результате реакции гидроксида калия (сильное основание) и плавиковой кислоты (слабая кислота). (Nh4)2so4 — кислая соль, образующаяся в результате реакции гидроксида аммония (слабое основание) и серной кислоты (сильная кислота).

Вопрос: Какова молярная масса (nh4)2so4?

A: Молярная масса (nh4)2so4 составляет 132,14 г/моль. Чтобы найти молярную массу, нам нужно сложить атомные массы всех атомов в формуле. Атомные массы:

Азот: 14,01 г/моль
Водород: 1,01 г/моль
Сера: 32,06 г/моль
Кислород: 16,00 г/моль

Таким образом, молярная масса (nh4)2so4 равна: