Amonijum sulfat

Из Википедије, слободне енциклопедије
(преусмерено са Amonijum-sulfat)
Иди на навигацију Иди на претрагу
Amonijum sulfat
Ammonium sulfate.png
Ball-and-stick model of two ammonium cations and one sulfate anion
Nazivi
IUPAC naziv
Ammonium tetraoxosulfate (VI)
Drugi nazivi
Amonijum sulfat
Amonijum sulfat (2:1)
Diamonijum sulfat
Diamonijum so sumporne kiseline
Maskagnit
Aktamaster
Dolamin
Identifikacija
3D model (Jmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.076
EC broj 231-984-1
E-brojevi E517 (regulator kiselosti, ...)
KEGG[1]
UNII
Svojstva
(NH4)2SO4
Molarna masa 132,14 g/mol
Agregatno stanje Fino bele higroskopne granule ili kristali.
Gustina 1,77 g/cm3
Tačka topljenja 235 °C (455 °F; 508 K) (razlaže se)
70,6 g na 100 g vode (0  °C)
74,4 g na 100 g vode (20  °C)
103,8 g na 100 g vode (100  °C)[4]
Rastvorljivost Nerastvoran u acetonu, alkoholu i etru
-67,0·10−6 cm³/mol
79,2% (30  °C)
Opasnosti
GHS grafikoni The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)The environment pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
GHS signalna reč Upozorenje
H315, H319, H335
P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301+312, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P330, P332+313
NFPA 704
Flammability code 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g., canola oilHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g., chloroformКод реактивности 0: Нормално стабилан, чак и под стањем изложености ватри; није реактиван с водом (нпр. течни азот)Special hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
1
2
0
Tačka paljenja Nije zapaljiv
Letalna doza ili koncentracija (LD, LC):
LD50 (LD50)
2840 mg/kg, pacov (oralno)
Srodna jedinjenja
Drugi anjoni
Amonijum tiosulfat
Amonijum sulfit
Amonijum bisulfat
Amonijum persulfat
Drugi katjoni
Natrijum sulfat
Kalijum sulfat
Srodna jedinjenja
Amonijum gvožđe(II) sulfat
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).
ДаY verifikuj (šta je ДаYНеН ?)
Reference infokutije

Amonijum sulfat (NH4)2SO4) je neorganska so sa brojnim komercijalnim primenama. Najčešća upotreba je u đubrivu. On sadrži 21% azota u obliku amonijum katjona, i 24% sumpora u obliku sulfatnih anjona. U đubrivu, namena sulfata je redukcija pH zemljišta.[5]

Upotreba[уреди]

On se uglavnom koristi kao veštačko đubrivo za alkalna zemljišta. U zemljištu se amonijum joni oslobađaju i formiraju male količine kiseline, snižavajući pH balans zemljišta, istovremeno dajući azot koji je esencijalan za rast biljaka. Glavni nedostatak upotrebe amonijum sulfata je njegov niski sadržaj azota u odnosu na amonijum nitrat, čime se povećavaju troškovi transporta.[6] On se takođe koristi kao pomoćno sredstvo u poljoprivrednim sprejevima za u vodi rastvorne insekticide, herbicide, i fungicide. Njegova ulaga je vezivanje katjona gvožđa i kalcijuma koji su prisutni u bunarskoj vodi, kao i u ćelijama biljaka. On je posebno efektivan kao dodatak za 2,4-D (amin), glifosat, i glufosinatne herbicide. On se takođe koristi u pripremi drugih amonijum soli. U biohemiji, amonijum sulfatna precipitacija je uobičajeni metod za prečišćavanje proteina putem selektivne precipitacije. Amonijum sulfat je izuzetno rastvoran u vodi tako da može da formira izuzetno koncentrovane rastvore koji mogu da se koriste za isoljavanje proteina. Ovo je podesan i jednostavan način frakcionisanja kompleksnih proteinskih smeša.[7] Kao takav, amonijum sulfat se takođe navodi kao sastojak mnogih vakcina.[8] Amonijum sulfat se koristi kao prehrambeni aditiv. Zasićeni rastvor amonijum sulfata u teškoj vodi (2H2O) se koristi kao spoljašnji standard u sumpornoj (33S) NMR spektroskopiji sa vrednošću pomeraja od 0 ppm.

Laboratorijska upotreba[уреди]

Amonijum sulfatna precipitacija je često korišteni metod za proteinsko prečišćavanje putem precipitacije. Sa povećanjem jonske jačine rastvora, smanjuje se rastvorljivost proteina u rastvoru. Amonijum sulfat je ekstremno rastvoran u vodi usled njegove jonske prirode, stoga on može da „isoli” proteine putem precipitacije.[9] Usled visoke dielektrične konstante vode, disocirani joni soli, katjonski amonijum i anjonski sulfat, lako bivaju solvatirani unutar hidratacionih ljuski molekula vode. Značaj ove supstance u prečišćavanju jedinjenja proističe iz njene sposobnosti da postane u većoj meri hidratisana u odnosu na relativno nepolarne molekule, te se usled toga željeni nepolarni molekuli spajaju i talože iz rastvora u koncentrovanom obliku. Ovaj metod se naziva isoljavanje. Pri njegovoj primeni neophodne su visoke koncentracije soli koja se pouzdano rastvara u vodenim smešama. Procenat soli predstavlja odnos korištene i maksimalne koncentracije soli koja se može rastvoriti u rastvoru. Stoga, iako su neophodne visoke koncentracije da bi metod funkcionisao, dodavanje velikih količina soli, preko 100%, može da prezasiti rastvor, te da kontaminira nepolarni precipitat sa precipitatom soli.[10] Visoke koncentracije soli, koje se mogu ostvariti dodavanjem ili povećavanjem koncentracije amonijum sulfata u rastvoru, omogućavaju razdvajanje na bazi umanjene rastvorljivosti proteina; ova separacija se može ostvariti centrifugiranjem. Precipitacija amonijum sulfatom je rezultat redukovanja rastvorljivosti, a ne proteinske denaturacije, stoga se istaloženi protein može rastvoriti putem upotrebe standardnih pufera.[11] Amonijum sulfatna precipitacija pruža prikladan i jednostavan način za frakcionisanje kompleksnih mešavina proteina.[12]

U analizi gumenih rešetki, isparljive masne kiseline se analiziraju precipitacijom gume sa 35% rastvorom amonijum sulfata, koji ostavlja bistru tečnost iz koje se isparljive masne kiseline regenerišu sumpornom kiselinom i zatim destilišu sa parom. Selektivno taloženje sa amonijum sulfatom, suprotno uobičajenoj tehnici taloženja koja koristi sirćetnu kiselinu, ne ometa određivanje isparljivih masnih kiselina.[13]

Prehrambeni aditiv[уреди]

Kao prehrambeni aditiv, amonijum sulfat se generalno smatra bezbednim, što je u skladu da stavom američke Uprave za hranu i lekove,[14] i Evropske unije, gde se označava E brojem E517. On se koristi kao regulator kiselosti u brašnu i hlebu.[15][16][17]

Druge upotreve[уреди]

Amonijum sulfat se koristi u malim količinama u pripremi drugih amonijum soli, a posebno amonijum persulfata.

Amonijum sulfat je sastojak mnogih vakcina u Sjedinjenim Državama prema podacima Centra za kontrolu bolesti.[18]

Zasićeni rastvor amonijum sulfata u teškoj vodi (D2O) se koristi kao spoljašnji standard u sumpornoj (33S) NMR spektroskopiji sa vrednošću pomeraja od 0 ppm.

Amonijum sulfat je isto tako korišten u formulacijama supresora plamena pri čemu deluje na sličan način kao diamonijum fosfat. Kao supresor plamena, on povećava temperaturu sagorevanja materijala, umanjuje maksimalne stope gubitka težine, i uzrokuje porast produkcije ostataka ili čađi.[19] Njegova efikasnost kao supresor plamena se može povećavati mešanjem sa amonijum sulfamatom. On je korišten za vazdušno gašenje požara.

Amonijum sulfat je korišćen kao konzervans za drvo, ali zbog njegove higroskopne prirode, ova upotreba je u velikoj meri obustavljena zbog problema sa korozijom metalnih pričvršćivača, dimenzionalnom nestabilnošću i problema pri završnoj obradi.

Priprema[уреди]

Amonijum sulfat se pravi tretiranjem amonijaka, čestog nusprodukta iz koksanih peći, sumpornom kiselinom:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Smeša amonijačnog gasa i vodene pare se uvodi u reaktor koji sadrži zasićeni rastvor amonijum sulfata i oko 2 do 4% slobodne sumporne kiseline na 60  °C. Koncentrovana sumporna kiselina se dodaje da bi se održala kiselost rastvora, i zadržao njen nivo u obliku slobodne kiseline. Toplota reakcije održava temperaturu reaktora na 60  °C. Suvi amonijum sulfat u prahu se može formirati prskanjem sumporne kiseline u reakcionu komoru ispunjenu amonijačnim gasom. Toplota reakcije dovodi do isparanja sve vode prisutne u sistemu, te se formira praškasta so. Aproksimativno 6000M tona je bilo proizvedeno 1981. godine.[6]

Amonijum sulfat se takođe proizvodi iz gipsa (CaSO4·2H2O). Fino samleveni gips se dodaje u rastvor amonijum karbonata. Kalcijum karbonat se taloži kao čvrta materija, ostavljajući amonijum sulfat u rastvoru.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

Amonijum sulfat se prirodno javlja kao retki mineral maskagnit u vulkanskim fumarolama i usled sagorevanja koksa na nekim deponijama.[20]

Osobine[уреди]

Amonijum sulfat postaje feroelektričan na temperaturama ispod -49,5  °C. Na sobnoj temperaturi se kristalizuje u ortorombičnom formatu, sa ćelijama veličine a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. Kad se ohladi do ferorelektričnog stanja, simetrija kristala se menja do prostorne grupe Pna21.[21]

Reference[уреди]

  1. ^ Joanne Wixon; Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast. 17 (1): 48—55. doi:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H. 
  2. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  уреди
  3. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  4. ^ Lide David R., ур. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0487-3. 
  5. ^ Properties: UNIDO and International Fertilizer Development Center , Fertilizer Manual. Kluwer Academic Publishers.1998. ISBN 978-0-7923-5032-3.
  6. 6,0 6,1 Karl-Heinz Zapp "Ammonium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a02_243
  7. ^ Protocol and on-line calculator for use of ammonium sulphate to fractionate proteins from
  8. ^ Appendix B: Vaccine Excipient & Media Summary, Part 2
  9. ^ Duong-Ly, Krisna C.; Gabelli, Sandra B. (2014). Lorsch, Jon, ур. Methods in Enzymology. Laboratory Methods in Enzymology: Protein Part C. 541. Academic Press. стр. 85—94. 
  10. ^ Duong-Ly, Krisna C.; Gabelli, Sandra B. (1. 1. 2014). „Salting out of proteins using ammonium sulfate precipitation”. Methods in Enzymology. 541: 85—94. ISBN 9780124201194. ISSN 1557-7988. PMID 24674064. doi:10.1016/B978-0-12-420119-4.00007-0. 
  11. ^ Wingfield, Paul T. (5. 5. 2017). „Protein Precipitation Using Ammonium Sulfate”. Current Protocols in Protein Science. 13 (1). ISBN 978-0471140863. ISSN 1934-3655. PMC 4817497Слободан приступ. PMID 18429073. doi:10.1002/0471140864.psa03fs13. 
  12. ^ „Ammonium Sulfate Calculator”. EnCor Biotechnology Inc. 2013. Приступљено 2. 3. 2013. 
  13. ^ ASTM Standard Specification for Rubber Concentrates D 1076-06
  14. ^ „Select Committee on GRAS Substances (SCOGS) Opinion: Ammonium sulfate”. U.S. Food and Drug Administration. 16. 8. 2011. Приступљено 2. 3. 2013. 
  15. ^ „Panera Bread › Menu & Nutrition › Nutrition Information Profile”. Архивирано из оригинала на датум 19. 8. 2009. Приступљено 2. 3. 2013. 
  16. ^ „Official Subway Restaurants U.S. Products Ingredients Guide”. Архивирано из оригинала на датум 14. 8. 2011. Приступљено 2. 3. 2013. 
  17. ^ Klein, Sarah (14. 5. 2012). „Gross Ingredients In Processed Foods”. The Huffington Post. Приступљено 2. 3. 2013. 
  18. ^ „Vaccine Excipient & Media Summary” (PDF). Centers for Disease Control and Prevention (CDC). фебруар 2012. Приступљено 2. 3. 2013. 
  19. ^ George, C. W.; Susott, R. A. (април 1971). „Effects of Ammonium Phosphate and Sulfate on the Pyrolysis and Combustion of Cellulose”. Research Paper INT-90. Intermountain Forest and Range Experiment Station: USDA Forest Service. 
  20. ^ „Mascagnite”. Mindat. Приступљено 2. 3. 2013. 
  21. ^ Okaya, R.; Vedam; Pepinsky (1958). „Non-isomorphism of ferroelectric phases of ammonium sulfate and ammonium fluoberyllate”. Acta Crystallographica. 11 (4): 307. ISSN 0365-110X. doi:10.1107/s0365110x58000803. 

Literatura[уреди]

Spoljašnje veze[уреди]