Nh4 2so4 Zersetzung beim Erhitzen. Ammoniumsulfat

Ammoniumsulfat ist ein anorganisches Ammoniumsalz der Schwefelsäure, das 21 % Stickstoff in Form von Ammoniumkationen und 24 % Schwefel in Form von Sulfatanionen enthält. Ammoniumsulfat wird häufig als Dünger für alkalische Böden verwendet.

Ammoniumsulfat liegt in Form farbloser Kristalle oder kleiner weißer hygroskopischer Körnchen vor.

Ammoniumsulfat, auch Diammoniumsulfat oder Schwefelsäuresalz genannt, ist eine geruchlose, weiße, kristalline Substanz, die salzig schmeckt. Die Verbindung ist in Wasser gut löslich, in Alkohol oder Aceton jedoch unlöslich.

Die Gewinnung von Ammoniumsulfat unter Laborbedingungen ist möglich, indem eine konzentrierte Lösung von H2SO4 konzentrierter Schwefelsäure 2NH3 ausgesetzt wird.

Es ist auch möglich, Ammoniumsulfat durch Einleiten von Ammoniakgas in heiße Gase herzustellen.

Ammoniumsulfat zersetzt sich beim Erhitzen auf 250 °C. Wird der Stoff auf eine höhere Temperatur erhitzt, zerfällt er in Ammoniak, Stickstoff, Schwefeldioxid und Wasser.

Anwendung von Ammoniumsulfat

Ammoniumsulfat wird hauptsächlich als Dünger für alkalische Böden verwendet. Im Boden werden Ammoniumsulfat-Ionen freigesetzt und bilden eine kleine Menge Säure, die den Boden absenkt und gleichzeitig den notwendigen Stickstoff für ein besseres Pflanzenwachstum sättigt. Der Hauptnachteil der Verwendung von Ammoniumsulfat ist der im Vergleich zu Ammoniumnitrat niedrige Stickstoffgehalt.

Ammoniumsulfat wird auch häufig als landwirtschaftliches Spray und als Zusatz für wasserlösliche Insektizide, Herbizide und Fungizide verwendet. Es fungiert als Bindemittel für Eisen- und Kalziumkationen, die in Wasser und Pflanzenzellen vorhanden sind. Besonders wirksam ist der Stoff als Adjuvans für die Herbizide Glyphosat und Glufosinat.

In der Biochemie ist die Umfällung mit Ammoniumsulfat eine Methode zur Reinigung von Proteinen. Ammoniumsulfat ist wasserlöslich und kann daher zur Herstellung konzentrierter Lösungen verwendet werden, die Proteine ​​reinigen und deren konzentrierte Ausfällung bewirken können. Es handelt sich um eine bequeme und einfache Methode zur Fraktionierung komplexer Proteinmischungen, weshalb Ammoniumsulfat als Bestandteil vieler Diphtherie-, Tetanus- und Keuchhusten-Impfstoffe verwendet wird.

In der Lebensmittelindustrie wird Ammoniumsulfat als Lebensmittelzusatzstoff E517 verwendet, der als Säureregulator für Mehl und Brot verwendet wird und als unbedenklich für den Verzehr gilt.

Ammoniumsulfat wird auch zur Herstellung anderer Ammoniumsalze, insbesondere Ammoniumpersulfat, verwendet.

Selbstgemachter Sprengstoff wird aus Ammoniumsulfat hergestellt.

Ammoniumsulfat ist Bestandteil von Pulverfeuerlöschern und Flammschutzmitteln.

Ammoniumsulfat ist in Japan, Südostasien sowie Nordostchina und anderen Reisanbaugebieten sehr beliebt. Es wird als Dünger für den Anbau von Reis, Tee, Kräutern, Gemüse, Obst und Getreide verwendet. Ammoniumsulfat ist wirksamer als Harnstoff, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumchlorid und Ammoniumnitrat.

Als Futtermittelzusatzstoff versorgt Ammoniumsulfat Wiederkäuer mit nicht-eiweißhaltigen Stickstoffnährstoffen. In einigen Bereichen der Fischzucht wird auch Ammoniumsulfat eingesetzt.

Eigenschaften von Ammoniumsulfat

Kristalline Substanz, die in Aceton, Ethanol und Ether unlöslich ist.

Die Dichte von Ammoniumsulfat beträgt 1,77 g pro 1 ml, die Lagertemperatur beträgt 2–8 °C, die Löslichkeit in Wasser beträgt 77 g pro 100 ml.

Die Haupteigenschaft von Ammoniumsulfat ist seine Stabilität. Bei Kontakt mit starken Oxidationsmitteln kann es jedoch zu einem Brand oder einer Explosion kommen.

Schaden von Ammoniumsulfat

Das Einatmen von Ammoniumsulfatdampf kann zu schweren Reizungen und Entzündungen der Atemwege führen. Die Einnahme von Ammoniumsulfat führt zu Reizungen des Magen-Darm-Trakts, begleitet von Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Bei Kontakt von Ammoniumsulfat mit der Haut oder den Augen können Reizungen, Rötungen, Juckreiz und Schmerzen auftreten.

Ammoniumsulfat kann in gut belüfteten Bereichen sicher verwendet werden, wenn Schutzbrillen und Vollgesichtsmasken, Stiefel, Handschuhe, Schürzen oder Overalls aus undurchlässigem Material wie PVC verwendet werden.

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Physikalische und chemische Eigenschaften

Ammoniumsulfat (NH 4) 2 SO 4 – farblose Kristalle, Dichte – 1,766 g/cm 3. Bei Temperaturen über +100°C zersetzt es sich unter Freisetzung von Ammoniak NH 3 und der Bildung zunächst von NH 4 HSO 4 und anschließend von (NH 4) 2 S 2 O 7 und Sulfanilsäure.

Löslichkeit in Wasser: bei 0°C - 70,5 g/100 g, bei +25°C - 76,4 g/100 g, bei +100°C - 101,7 g/100 g. Oxidiert unter Einwirkung starker Oxidationsmittel zu N 2 Mittel, zum Beispiel Kaliumpermanganat KMnO 4.

Ammoniumsulfat enthält:

• Stickstoff nach Massenanteil in Trockenmasse – nicht weniger als 21 %;
• Wasser - 0,2 %;
• Schwefelsäure - nicht mehr als 0,03 %.

Fraktionale Zusammensetzung des Düngemittels:

• Massenanteil von Fraktionen größer als 0,5 mm – nicht weniger als 80 %;
• weniger als 6 mm - 100 %.

Bröckeligkeit – 100 %.

Der Massenanteil des wasserunlöslichen Rückstandes überschreitet nicht 0,02 %.

Anwendung

Landwirtschaft

Ammoniumsulfat wird in der Landwirtschaft als Hauptdünger für verschiedene Nutzpflanzen verwendet.

Industrie

Ammoniumsulfat wird in der chemischen Industrie als Bestandteil des Fällbades bei der Viskosefaserbildung eingesetzt. In der Glasindustrie – als Zusatz zu Glasgemenge zur Verbesserung seiner Schmelzbarkeit.

Verhalten im Boden

Beim Auftragen auf den Boden löst sich Ammoniumsulfat schnell auf und ein erheblicher Teil der NH 4 + -Kationen gelangt in den bodenabsorbierenden Komplex. Gleichzeitig gelangt eine äquivalente Menge verdrängter Kationen in die Bodenlösung. In diesem Fall verliert das Ammoniumion seine Beweglichkeit. Dadurch ist die Gefahr einer Auswaschung bei der Bodenauswaschung ausgeschlossen.

Im austauschabsorbierten Zustand werden Ammoniumionen von Pflanzen gut aufgenommen. (Bild)

Durch Nitrifikation wird Ammoniumstickstoff in die Nitratform umgewandelt. Die Geschwindigkeit des Übergangs von Ammoniakstickstoff in Nitratstickstoff hängt von den für die Nitrifikation erforderlichen Bedingungen ab: Temperatur, Belüftung, Feuchtigkeit, biologische Aktivität und Bodenreaktion. Einer der Haupteinflussfaktoren auf die Nitrifikationsrate ist der Grad der Bodenbearbeitung.

Staunässe und ein erhöhter Säuregehalt des Bodens hemmen die Nitrifikation. Das Kalken saurer Böden beschleunigt diesen Prozess deutlich. Nachdem Ammoniumstickstoff in Nitratstickstoff umgewandelt wurde, erhält er alle Eigenschaften von Nitratdüngern. Durch den Nitrifikationsprozess wird im Boden Salpetersäure gebildet und Schwefelsäure freigesetzt.

(NH 4) 2 SO 4 + 4O 2 → 2HNO 3 + H 2 SO 4 + 2H 2 O

Im Boden werden diese Säuren durch Wechselwirkung mit Bicarbonaten der Bodenlösung und Kationen des Bodenabsorptionskomplexes neutralisiert.

Die Neutralisierung von Mineralsäuren geht mit der Verwendung von Bicarbonaten der Bodenlösung und der Verdrängung von Basen aus dem PPC durch Wasserstoff einher. Dadurch wird die Pufferkapazität der Böden geschwächt und ihr Säuregehalt erhöht.

Eine einmalige Anwendung von Ammoniumsulfat darf die Bodenreaktion nicht beeinflussen. Durch den systematischen Einsatz dieses Düngers kann das Bodenmilieu erheblich versauern. Der Grad der Versauerung nimmt mit geringerer Pufferkapazität der Böden zu.

Anwendung auf verschiedenen Bodenarten

Bei längerer Anwendung wirkt Ammoniumsulfat oxidierend auf den Boden.

Auf sauren Böden

Auf schwarzen Böden

Auf Kastanienböden

Auf leichten Böden

Anwendungsmethoden

Ammoniumsulfat eignet sich am besten für. Es ist aber auch für den oberflächlichen Wintergetreideanbau, Heufelder und Weiden geeignet

DEFINITION

Ammoniumsulfat ist eine weiße Substanz (Abb. 1), deren Kristalle sich beim Erhitzen zersetzen.

Es ist gut wasserlöslich (hydrolysiert zum Kation). Bildet keine kristallinen Hydrate.

Reis. 1. Ammoniumsulfat. Aussehen.

Tabelle 1. Physikalische Eigenschaften von Ammoniumsulfat.

Herstellung von Ammoniumsulfat

Es gibt industrielle und Labormethoden zur Herstellung von Ammoniumsulfat. Im ersten Fall kommt die Reaktion neutralisierender Schwefelsäure mit synthetischem Ammoniak zum Einsatz. Darüber hinaus werden Rauchgase aus Kraftwerken und der Schwefelsäureproduktion als Rohstoffe für die Herstellung dieses Stoffes verwendet.

Die wichtigste Labormethode zur Herstellung von Ammoniumsulfat ist die Reaktion zwischen konzentrierter Schwefelsäure und Ammoniak:

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4.

Chemische Eigenschaften von Ammoniumsulfat

Ammoniumsulfat ist ein mittleres Salz, das aus einer schwachen Base – Ammoniumhydroxid (NH 4 OH) und einer starken Säure – Schwefelsäure (H 2 SO 4) besteht. Es hydrolysiert zum Kation. Die wässrige Lösung von Ammoniaksulfat ist von Natur aus sauer. Die Hydrolysegleichung sieht folgendermaßen aus:

(NH 4) 2 SO 4 ↔ 2NH 4 + + SO 4 2-;

NH 4 + + SO 4 2- + HOH ↔ NH 4 OH + SO 4 2- + H +;

(NH 4) 2 SO 4 + 2HOH ↔ 2NH 4 OH + H 2 SO 4.

Ammoniumsulfat geht Austauschreaktionen mit Säuren, Laugen und anderen Salzen ein:

(NH 4) 2 SO 4 + H 2 SO 4 (konz.) = 2NH 4 HSO 4;

(NH 4) 2 SO 4 + 2NaOH konz = Na 2 SO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O;

(NH 4) 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2NH 4 Cl.

Ammoniumsulfat wird durch Kaliumpermanganat und Kaliumdichromat oxidiert:

(NH 4) 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 2MnO 2 ↓ + N 2 + 4H 2 O;

(NH 4) 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7 = N 2 + Cr 2 O 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O (t = 250 - 350 ° C).

Beim Erhitzen auf eine Temperatur von 235 - 357 °C zerfällt Ammoniumsulfat in Ammoniumhydrogensulfat und Ammoniak:

(NH 4) 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 + NH 3.

Anwendung von Ammoniumsulfat

Ammoniumsulfat hat breite Anwendung in verschiedenen Branchen gefunden, beispielsweise bei der Herstellung von Mineraldüngern, Textilien (Viskosefasern), Pulverfeuerlöschern sowie in der Lebensmittelindustrie (Zusatzstoff E517) und der Biochemie.

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

BEISPIEL 2