Сульфат аммония химические свойства

Сульфат аммония химические свойства

Сульфат аммония
Общие
Систематическое
наименование
аммония сульфат
Традиционные названия аммоний сернокислый
Хим. формула (NH4)2SO4
Рац. формула H8N2O4S
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 132,14052 г/моль
Плотность 1,769 г/см³ (20 °C)
Термические свойства
Т. плав. 235-280 °C
Т. разл. 218 °C
Мол. теплоёмк. 187,4 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −1180,26 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 75,4 г/100 г (20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7783-20-2
PubChem 24538
Рег. номер EINECS 231-984-1
SMILES
Кодекс Алиментариус E517
ChEBI 62946
ChemSpider 22944
Безопасность
ЛД50 2840 (крысы; орально)
Токсичность

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфа́т аммо́ния (аммоний серноки́слый, лат. ammonium sulphate ), (NH4)2SO4 — неорганическое бинарное соединение, аммонийная соль серной кислоты. Это бесцветные прозрачные кристаллы (или белый порошок) без запаха. Получают сульфат аммония действием серной кислоты на раствор аммиака и обменными реакциями с другими солями. Применяется в качестве удобрения, при производстве вискозы, в пищевой промышленности, при очистке белков в биохимии, в качестве добавки при хлорировании водопроводной воды. Токсичность сульфата аммония очень низкая.

Содержание

Физические свойства [ править | править код ]

Чистый сульфат аммония — бесцветные прозрачные кристаллы, в измельчённом виде — белый порошок [1] . Запаха не имеет. Гигроскопичность невысокая.

Образует кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа Pnma, параметры ячейки a = 0,7782 нм , b = 0,5993 нм , c = 1,0636 нм , Z = 4 .

Плотность (при 20 °C) — 1,766 г/см 3 [1] .

Растворимость в других растворителях (г/100 г):

Сульфат аммония с солями некоторых других металлов (алюминий, железо и пр.) образует двойные соли, например алюмоаммиачные квасцы, соль Мора [1] .

Химические свойства [ править | править код ]

При нагревании до 147 °С сульфат аммония разлагается на соответствующий гидросульфат NH4HSO4 и аммиак по схеме:

( N H 4 ) 2 S O 4 → N H 4 H S O 4 + N H 3 ↑ <displaystyle <mathsf <(NH_<4>)_<2>SO_<4>
ightarrow NH_<4>HSO_<4>+NH_<3>uparrow >>> .

При повышении температуры выше 500 °С гидросульфат аммония кипит с разложением на серный ангидрид, аммиак и воду:

500^C>> NH_<3>+SO_<3>+H_<2>O>>>"> N H 4 H S O 4 → > 500 o C N H 3 + S O 3 + H 2 O <displaystyle <mathsf <4>HSO_<4> <xrightarrow <>500^C>> NH_<3>+SO_<3>+H_<2>O>>> 500^C>> NH_<3>+SO_<3>+H_<2>O>>"/> .

Сульфат аммония окисляется до молекулярного азота сильными окислителями, например перманганатом калия.

Получение [ править | править код ]

В лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на концентрированный раствор аммиака.

2 N H 3 + H 2 S O 4 → ( N H 4 ) 2 S O 4 <displaystyle <mathsf <2NH_<3>+H_<2>SO_<4>
ightarrow (NH_<4>)_<2>SO_<4>>>>

Эту реакцию, как и все другие реакции взаимодействия аммиака с кислотами, проводят в приборе для получения растворимых веществ в твёрдом виде.

Среди основных способов получения сульфата аммония, которые наиболее часто используются в химической промышленности, имеются следующие: процесс нейтрализации серной кислоты синтетическим аммиаком; использование аммиака из газа коксовых печей для его химической реакции с серной кислотой; получение в результате обработки гипса растворами карбоната аммония; получение при переработке отходов, остающихся после производства капролактама. Вместе с тем имеются и другие способы производства сульфата аммония, например, получение этого вещества из дымовых газов электростанций и сернокислотных заводов. Для этого в горячие газы вводят газообразный аммиак, который связывает имеющиеся в газе окислы серы в различные соли аммония, в том числе и в сульфат аммония.

Очистка [ править | править код ]

Технический сульфат аммония часто загрязнен сульфатом железа. Избавиться от него простой перекристаллизацией невозможно, так как соли железа сокристаллизуются с сульфатом аммония, образуя двойную соль Мора.

Согласно Карякину [3] , для очистки препарата 150 г его растворяют в 260 мл дистиллированной воды, нагревают до кипения, прибавляют 1-2 г пероксодисульфата аммония и кипятят до полного окисления железа(II) в железо(III). Полноту окисления необходимо проверить прибавлением к отфильтрованной пробе раствора гексацианоферрата(III) калия (красной кровяной соли) — синее окрашивание пробы указывает на неполноту окисления железа, в таком случае процесс очистки следует повторить.

Читайте также:  Во что разлить домашнее вино

После перехода всего железа в трехвалентное к раствору следует прибавить крепкий раствор аммиака до сильно щелочной реакции и отфильтровать. Полученный раствор упарить до консистенции жидкой кристаллической кашицы и дать охладиться до комнатной температуры. Кристаллы отсосать на воронке Бюхнера и промыть несколько раз дистиллированной водой.

В полученном реактиве может содержаться до 0,2 % сульфата кальция, который отделить никак не удастся.

Применение [ править | править код ]

Сульфат аммония широко применяется как азотное-серное минеральное удобрение (в РФ — по ГОСТ-9097-82) в легкоусвояемой форме, не содержащей NO 3- -групп и не едкое, его можно применять в любое время года. Содержит 21 % азота и 24 % серы. Подкисляет почву.

Также используется в производстве вискозного волокна как компонент осадительной ванны.

В биохимии переосаждение сульфатом аммония является общим методом очистки белков.

Сульфат аммония используется в технологии хлорирования воды с аммонизацией — его вводят в обрабатываемую воду за несколько секунд до хлора. С хлором он образует хлорамины, связывая свободный хлор, благодаря чему значительно сокращается образование хлорорганики, вредной для организма человека, сокращается расход хлора, уменьшается коррозия труб водопровода.

Сульфат аммония является компонентом порошковых огнетушителей и огнезащитных средств.

Кроме того, находит применение при получении марганца электролизом, в производстве аммониево-алюминиевых квасцов, корунда. Добавляется к стекольной шихте для улучшения её плавкости.

Воздействие на человека [ править | править код ]

Сульфат аммония признаётся безопасным для человека и используется в качестве пищевой добавки в России, на Украине и в странах ЕС. Сульфат аммония используется в качестве заменителя соли и носит название пищевой добавки Е517. В пищевой индустрии добавка сульфат аммония выступает в роли улучшителя качества муки и хлебобулочных изделий, увеличивая также их объём, является питанием для дрожжевых культур, применяется как стабилизатор и эмульгатор.

Характеристики и физические свойства сульфата аммония

Он хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону). Кристаллогидратов не образует.

Рис. 1. Сульфат аммония. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства сульфата аммония.

Плотность (20 o С), г/см 3

Температура плавления, o С

Температура разложения, o С

Растворимость в воде (20 o С), г/100 мл

Получение сульфата аммония

Различают промышленные и лабораторные способы получения сульфата аммония. В первом случае используют реакцию нейтрализации серной кислоты синтетическим аммиаком. Кроме этого в качестве сырья для получения этого вещества применяют дымовые газы электространций и сернокислотных производств.

Основным лабораторным методом получения сульфата аммония считается реакция взаимодействия концентрированных серной кислоты и аммиака:

Химические свойства сульфата аммония

Сульфат аммония — это средняя соль, образованная слабым основанием – гидроксидом аммония (NH4OH) и сильной кислотой – серной (H2SO4).Гидролизуется по катиону. Характер среды водного раствора сульфата аммиака кислый. Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:

Сульфат аммония вступает в реакции обмена с кислотами, щелочами и другими солями:

Сульфат аммония окисляется перманганатом калия и дихроматом калия:

При нагревании до температуры 235 – 357 o С сульфат аммония разлагается на гидросульфат аммония и аммиак:

Применение сульфата аммония

Сульфат аммония нашел широкое применение в различных отраслях промышленности, таких как производство минеральных удобрений, текстиля (вискозное волокно), порошковых огнетушителей, а также в пищевой индустрии (добавка Е517) и биохимии.

Примеры решения задач

Задание Какой объем аммиака выделится в ходе реакции разложения сульфата аммония, если в неё вступило 10 г соли?
Решение Запишем уравнение реакции разложения сульфата аммония:
Читайте также:  Салат в горшке на подоконнике

Рассчитаем количество сульфата аммония, вступившего в реакцию (молярная масса равна 132 г/моль):

Тогда, объем выделяющегося аммиака будет равен:

V (NH3) = 0,07 × 22,4 = 1,568 л.

Ответ Объем аммиака равен 1,568 л.
Задание Вычислите массу серной кислоты, которая потребуется для получения сульфата аммония массой 7,9 г по реакции взаимодействия с аммиаком.
Решение Запишем уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с аммиаком с образованием сульфата аммония:

Рассчитаем число моль сульфата аммония (молярная масса – 132 г/моль):

Масса серной кислоты, которая потребуется для получения сульфата аммония по реакции взаимодействия с аммиаком равна (молярная масса – 98 г/моль):

Сегодня трудно найти сферу человеческой деятельности, где бы не применялся сульфат аммония. Он активно используется для хлорирования воды, выращивания растений, производства тканей, игрушек, продуктов питания. Специалисты могут найти множество способов применить это безопасное вещество, в том числе многие используют сульфат аммония как удобрение.

Физические и химические свойства сульфата аммония

Сульфат аммония представляет собой синтетическое вещество, состоящее из 24% серы и 21% азота. Именно эти элементы делают его незаменимым в качестве удобрения. Положительное влияние азота на процессы жизнедеятельности растений позволяет добиться их ускоренного роста и развития, а сера занимает одно из важнейших мест в их питании. Именно она стимулирует обмен и расщепление белков, активирует окислительные и восстановительные процессы внутри растения.

Химическая формула вещества (NH4)2SO4 показывает, что азот содержится в нем в аммонийной форме, давшей веществу название. Специалисты утверждают, что она гораздо лучше принимается растительными организмами, чем нитратная. Это делает сульфат аммония более эффективным по сравнению с другими удобрениями. Его можно назвать эликсиром жизни для заброшенных, не знающих плуга почв.

Сульфат аммония выпускается в виде мелких гранул, напоминающих кристаллы соли белого цвета. Он не имеет запаха, не выделяет вредных паров, обладает хорошей гигроскопичностью. Он отличается рядом свойств, позволяющих ему оставаться популярным среди минеральных удобрений:

  • Не слеживается. Может подвергаться длительному хранению без ущерба для качества. Легко вносится в почву при культивации — для этого достаточно просто рассыпать кристаллы по участку до начала работ.
  • Легко подвергается диффузии. Это свойство позволяет пользователю не волноваться о равномерности распределения удобрения по поверхности земли, поскольку оно способно самостоятельно перераспределиться по почвенному слою.
  • Быстро растворяется в воде. Может применяться для подкормки и опрыскивания растений в форме растворов.
  • После внесения в почву, ионы аммония становятся неподвижными. Благодаря этому удобрение плохо вымывается под воздействием дождей и не образует летучих соединений.
  • Не обладает ядовитыми свойствами. Работать с ним можно без применения спецодежды и других индивидуальных средств защиты.
  • Удобно в применении. Легко вносится в почву, не требует специальной сельскохозяйственной техники. Не зависит от особенностей климата.
  • Эффективно. При постоянном внесении стимулирует активный рост растений и обеспечивает получение хорошего урожая. Практика показывает, что результат от его применения сопоставим с использованием более дорогих удобрений.
  • Сохраняет длительность эффекта. Сульфат аммония может поддерживать плодородные свойства почвы долгое время за счет сопротивляемости к вымыванию и хорошей усвояемости растениями.

Кроме того, он не относится к горючим или взрывоопасным веществам, поэтому не требует обеспечения ему особых условий хранения, что удешевляет работу с ним. Нередко сульфат аммония подмешивают к взрывчатым соединениям, чтобы снизить риск их самовозгорания.

Относительная дешевизна этого удобрения также является одним из его неоспоримых преимуществ. Низкая цена делает его доступным не только для сельскохозяйственных объединений, но и для обычных дачников.

Рекомендации по применению

Сульфат аммония ценен тем, что может применяться в любой климатической зоне. Однако для достижения наибольшего эффекта при его использовании все же следует придерживаться рекомендаций специалистов:

  • Вносить в почву лучше во время весенней вспашки. В этом случае сульфат аммония проявляет себя настоящим стимулом для развития зеленной массы растущих растений.
  • Применять на нейтральных или щелочных грунтах, поскольку удобрение способно повышать их кислотность. Чтобы смягчить этот эффект, можно смешивать сульфат аммония с известняком или измельченным меловым порошком в пропорции один к одному. Не желательно сочетание его с золой.
  • Применять можно как сухим, так и жидким способом. При внесении в форме сухих кристаллов, следует придерживаться нормы 30-40 граммов на кв. метр участка.
  • Использовать вместе с другими видами удобрений.
  • Применять для подкормки растений, нуждающихся в сере.
  • Прекратить внесение за две недели до сбора урожая. Если эту рекомендацию игнорировать, растения в надземной части соберут слишком большую долю нитратов.
  • Не вносить удобрение осенью. Растения под воздействием азота не смогут своевременно прекратить рост и качественно подготовиться к зимовке.
  • Для опрыскивания использовать растворы очень низкой концентрации, чтобы избежать ожога листвы. Использовать для процедуры только вечернее или утреннее время.
Читайте также:  Как испечь черный хлеб в хлебопечке

Применение в сельскохозяйственной сфере

Если сельскохозяйственная культура не нуждается в большом количестве серы, применение сульфата аммония может оказаться малоэффективным. Прежде чем купить это удобрение, нужно решить, какой урожай планируется выращивать.

Опытные садоводы знают, что особенно хороший урожай после подкормки сульфатом аммония дадут:

  • Картофель. Удобрение позволяет добиться формирования более крупных клубней. Вносится вещество в почву перед посадкой картофеля. Защищает его от сердцевинной гнили и парши. Не аккумулирует нитраты в клубнях.
  • Капуста. Удобрение можно применять через неделю после того, как рассада высажена в грунт. Избыток азота, попавшего в почву в период завязывания кочанов, вызовет излишний рост листьев. Кочаны же в таком случае могут не завязаться совсем.
  • Зелень. Способствует бурному развитию зеленой массы. За две недели до сбора зелени подкормку следует прекратить.
  • Огурцы. Хорошо реагируют на питание в жидком виде, быстро всасывая корнями раствор. За сезон может быть произведено 2-3 внесения удобрения. Применять подкормку нужно в условиях хорошо увлажненной почвы.
  • Клубника. Весеннее внесение удобрений активирует рост растения, способствует скорейшему формированию ягод. Лучше всего использовать для этой цели раствор аммонийной соли, из расчета 1 столовая ложка на 10 литров воды. Одному кусту требуется 1 литр раствора.
  • Ягодные кусты. Следует удобрять в три этапа: весной (в мае) и в начале июня. При внесении жидкой подкормки нужно следить за тем, чтобы она не попала на листья и не обожгла их. Лучше поливать почву не ближе 15 сантиметров от куста.
  • Озимая пшеница. Наибольший эффект дает весеннее применение удобрения в виде гранул. Норма составляет 45 килограммов на гектар.

Сульфат аммония можно эффективно использовать для поддержания внешнего вида зеленого газона. Если газон подвергается постоянному кошению, подкормку следует вносить регулярно.

Сульфат аммония по праву можно назвать универсальным удобрением, позволяющим садоводам добиться качественного урожая в любой климатической зоне страны. Его легко хранить и применять. Оно полностью безопасно для человека и окружающей среды, а благодаря доступной цене, побаловать своих зеленых питомцев полезной подкормкой смогут огородники разного достатка.

Ссылка на основную публикацию
Субстрат для укоренения черенков
§ 2. Укоренение черенков в закрытом грунте ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ. Из факторов внешней среды, лимитирующих корнеобразование у зеленых черенков, главными являются...
Средство от засоров потхан отзывы
Мой помощник в прочистки труб ПОТХАН Получено с условием написания отзыва (бесплатно или со скидкой) Приветствую вас,мои любимые читатели! Хочу...
Средство от мышей на дачном участке
Мыши в доме – это всегда гарантированные неприятности. Они портят стены, мебель, продукты, разносят инфекции и неприятный запах. Грызуны размножаются...
Субстрат для шампиньонов в домашних условиях
Культивация грибов достигла колоссальных масштабов. Сегодня их выращиванием занимаются не только фермерские хозяйства, но и дачники. Самый востребованный сорт грибов...
Adblock detector