Ammoniumsulfaatti
Jätä viesti
Wikipediasta, vapaasta tietosanakirjasta
Ammoniumsulfaatti(amerikkalainen englanti ja kansainvälinen tieteellinen käyttö;ammoniumsulfaattiEnglannin kielellä); (NH4)2NIIN4, on epäorgaaninen suola, jolla on useita kaupallisia käyttötarkoituksia. Yleisin käyttö on maaperän lannoitteena. Se sisältää 21 % typpeä ja 24 % rikkiä.
Käyttää
Maatalous
Ammoniumsulfaatin pääasiallinen käyttötarkoitus on lannoitteena emäksiselle maaperälle. Maaperässä ammoniumioni vapautuu ja muodostaa pienen määrän happoa, mikä alentaa maaperän pH-tasapainoa ja edistää samalla kasvien kasvulle välttämätöntä typpeä. Yksi ammoniumsulfaatin käytön haittapuoli on sen alhainen typpipitoisuus verrattuna ammoniumnitraattiin, mikä nostaa kuljetuskustannuksia.
Sitä käytetään myös vesiliukoisten hyönteismyrkkyjen, rikkakasvien torjunta-aineiden ja sienitautien torjunta-aineiden maatalouden suihkeadjuvanttina{0}}. Siellä se sitoo rauta- ja kalsiumkationeja, joita on sekä kaivon vedessä että kasvisoluissa. Se on erityisen tehokas adjuvanttina 2,4-D (amiini), glyfosaatti ja glufosinaatti rikkakasvien torjunta-aineille.
Laboratoriokäyttö
Ammoniumsulfaattisaostus on yleinen menetelmä proteiinien puhdistamiseksi saostamalla. Kun liuoksen ionivahvuus kasvaa, proteiinien liukoisuus kyseiseen liuokseen heikkenee. Koska ammoniumsulfaatti on erittäin vesiliukoinen, se voi "suolata" (saostaa) proteiinit vesiliuoksista.[3][4] Ammoniumsulfaatilla tapahtuva saostus johtuu pikemminkin liukoisuuden vähenemisestä kuin proteiinin denaturaatiosta, joten saostunut proteiini voidaan liuottaa uudelleen käyttämällä standardipuskureita.[5] Ammoniumsulfaattisaostus tarjoaa kätevän ja yksinkertaisen tavan fraktioida monimutkaisia proteiiniseoksia.
Kumihilojen analyysissä haihtuvat rasvahapot analysoidaan saostamalla kumia 35-prosenttisella ammoniumsulfaattiliuoksella, josta jää kirkas neste, josta haihtuvat rasvahapot regeneroidaan rikkihapolla ja tislataan sitten höyryllä. Selektiivinen saostus ammoniumsulfaatilla, toisin kuin tavallinen saostustekniikka, jossa käytetään etikkahappoa, ei häiritse haihtuvien rasvahappojen määritystä.
Elintarvikkeiden lisäaine
Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto [8] pitää ammoniumsulfaattia elintarvikelisäaineena yleisesti turvallisena (GRAS), ja Euroopan unionissa se on merkitty E-numerolla E517. Sitä käytetään jauhojen ja leipien happamuudensäätöaineena.
Muut käyttötarkoitukset
Ammoniumsulfaatti on muiden ammoniumsuolojen, erityisesti ammoniumpersulfaatin, esiaste.
Ammoniumsulfaatti on lueteltu useiden yhdysvaltalaisten rokotteiden ainesosana Centers for Disease Controlin mukaan.[12]
Ammoniumsulfaattia on käytetty myös paloa hidastavissa koostumuksissa, jotka toimivat paljon kuten diammoniumfosfaatti. Palonestoaineena se nostaa materiaalin palamislämpötilaa, alentaa maksimipainon menetysnopeuksia ja lisää jäännöksen tai hiilen tuotantoa.
Valmistelu
Ammoniumsulfaattia valmistetaan käsittelemällä ammoniakkia rikkihapolla:
2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Ammoniakkikaasun ja vesihöyryn seos syötetään reaktoriin, joka sisältää kyllästettyä ammoniumsulfaattiliuosta ja noin 2-4 % vapaata rikkihappoa 60 asteessa. Väkevää rikkihappoa lisätään liuoksen pitämiseksi happamana ja vapaan hapon tason säilyttämiseksi. Reaktion lämpö pitää reaktorin lämpötilan 60 asteessa. Kuivaa, jauhemaista ammoniumsulfaattia voidaan muodostaa suihkuttamalla rikkihappoa ammoniakkikaasulla täytettyyn reaktiokammioon. Reaktiolämpö haihduttaa kaiken järjestelmässä olevan veden muodostaen jauhemaisen suolan. Vuonna 1981 sitä tuotettiin noin 6 000 miljoonaa tonnia.
Ammoniumsulfaattia valmistetaan myös kipsistä (CaSO4·2H2O). Hienojakoinen kipsi lisätään ammoniumkarbonaattiliuokseen. Kalsiumkarbonaatti saostuu kiinteänä aineena jättäen ammoniumsulfaattia liuokseen.
(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3
Ammoniumsulfaattia esiintyy luonnossa harvinaisena mascagniittina vulkaanisissa fumaroleissa ja joidenkin kaatopaikkojen hiilipaloissa.
Ammoniumsulfaatti on sivutuote metyylimetakrylaatin tuotannossa.
Ominaisuudet
Ammoniumsulfaatti muuttuu ferrosähköiseksi alle -49,5 asteen lämpötiloissa. Huoneenlämpötilassa se kiteytyy ortorombisessa järjestelmässä solukoollaa = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c= 5.951 Å. Kun kiteen jäähdytetään ferroelektriseen tilaan, kiteen symmetria muuttuu avaruusryhmäksi Pna21
Reaktiot
Ammoniumsulfaatti hajoaa kuumennettaessa yli 250 astetta (482 astetta F) muodostaen ensin ammoniumbisulfaattia. Kuumentaminen korkeammissa lämpötiloissa johtaa hajoamiseen ammoniakiksi, typeksi, rikkidioksidiksi ja vedeksi.[17]
Vahvan hapon suolana (H2NIIN4) ja heikko emäs (NH3), sen liuos on hapan; 0,1 M liuoksen pH on 5,5. Vesiliuoksessa reaktiot ovat NH+:n reaktiot
4 ja SO2−
4 ionia. Esimerkiksi bariumkloridin lisääminen saostaa bariumsulfaattia. Suodos haihdutettaessa tuottaa ammoniumkloridia.
Ammoniumsulfaatti muodostaa monia kaksoissuoloja (ammoniummetallisulfaatteja), kun sen liuokseen sekoitetaan ekvimolaarisia metallisulfaattiliuoksia ja liuos haihdutetaan hitaasti. Kolmiarvoisten metalli-ionien kanssa muodostuu alunaa, kuten ferriammoniumsulfaattia. Kaksoismetallisulfaatteja ovat ammoniumkobolttisulfaatti, rauta(II)diammoniumsulfaatti, ammoniumnikkelisulfaatti, jotka tunnetaan Tuttonin suoloina ja ammoniumseeriinisulfaatti.[2] Langbeiniittien suvussa esiintyy myös vedettömiä ammoniumin kaksoissulfaatteja. Tuotettu ammoniakki haisee pistävästi ja on myrkyllistä.
Ilmassa olevat haihdutetun ammoniumsulfaatin hiukkaset muodostavat noin 30 % maailman pienhiukkaspäästöistä.[18]
Se reagoi ylimääräisen rikkihapon kanssa, jolloin muodostuu triammoniumvetysulfaattia, (NH4)3H(SO4)2.
Lainsäädäntö ja valvonta
Marraskuussa 2009 ammoniumsulfaatin, ammoniumnitraatin ja kalsiumammoniumnitraattilannoitteiden kielto otettiin käyttöön entisessä Malakandin divisioonassa{1}}, johon kuuluivat Ylä-Dir, Ala-Dir, Swat, Chitral ja Malakandin hallintoalueet North West Frontier Provincessa (NWFP:n raportin mukaan Pakistanin luoteisrajaprovinssi). militantit valmistamaan räjähteitä. Tammikuussa 2010 nämä aineet kiellettiin myös Afganistanissa samasta syystä.
Katso myös
Ammoniumsulfaattisaostus
