碳酸铵 分析纯、优级纯、高纯 金属钙 钙单质 钙标准溶液 CAS号:7440-70-2分析纯 工业级 99%含量;500g/25kg/槽车 |
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一、碳酸铵的基本信息
碳酸铵,英文名称为 Ammonium Carbonate,常被称为碳铵,其分子式为 (NH₄)₂CO₃,摩尔质量为 96.09 g/mol。从外观上看,它呈现为具有氨臭味的无色或白色晶体、结晶性粉末,给人一种质朴而特别的印象。在密度方面,它为 1.5 g/cm³,熔点在 58 °C 时分解,这种特殊的熔点特性使其在一定温度条件下会发生化学变化,展现出与其他物质不同的行为。溶解性上,碳酸铵能溶于水,却不溶于乙醇和二硫化碳,这一特性决定了它在不同溶剂中的分散和反应情况。
二、碳酸铵的理化性质
(一)物理性质
碳酸铵的晶体结构呈现出独特的正交晶系,Pnma 空间群(一水合物,100 K)。其无色半透明坚硬结晶块或粉末的外观,伴随着强烈氨臭和辛辣的味道,构成了它鲜明的物理特征。在密度上,有资料记载其为 1.50 g/cm³,也有提及在 25/4℃时密度为 2.2,这种细微差异可能源于测量条件等多种因素。其蒸汽压为 2.58E - 05mmHg at 25°C,logP 值为 0.546,折射率约为 1.4616,这些物理常数进一步刻画了碳酸铵在不同物理环境下的表现。
(二)化学性质
碳酸铵的水溶液呈弱碱性,pH 约为 8.6(5% 的溶液),这一碱性特质使其在化学反应中常常扮演特定的角色。它的化学性质不稳定,在空气中就常渐渐分解成碳酸氢铵并放出氨气,遇热后,碳酸氢铵会进一步分解为二氧化碳、氨和水,反应式如下:
(NH₄)₂CO₃→2NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
NH₄HCO₃→NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O
当加入过量的盐酸溶液于碳酸铵中,会发生反应分解出二氧化碳:
(NH₄)₂CO₃ + 2HCl→2NH₄Cl + CO₂↑ + H₂O
碳酸铵还是硫酸钙垢的垢转化剂,可与硫酸钙发生转化反应:
(NH₄)₂CO₃ + CaSO₄→CaCO₃↓ + (NH₄)₂SO₄
同时,它能与碱发生反应,例如与氢氧化钡反应:
(NH₄)₂CO₃ + Ba (OH)₂→BaCO₃↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O
三、碳酸铵的制备方法
工业上制备碳酸铵,一般采用将二氧化碳通入过量氨溶液的方法。首先,二氧化碳与水反应生成碳酸:
CO₂ + H₂O⇌H₂CO₃
接着,碳酸与氨反应生成碳酸铵:
2NH₃ + H₂CO₃⇌(NH₄)₂CO₃
总反应方程为:2NH₃ + CO₂ + H₂O→(NH₄)₂CO₃
除此之外,还有其他制备途径。比如将硫酸铵与碳酸钙的悬浮液在加热下反应可制得碳酸铵,反应式为:(NH₄)₂SO₄ + CaCO₃→(NH₄)₂CO₃ + CaSO₄ ;尿素在水溶液中会逐渐与水反应,也能生成碳酸铵,反应式为:CO (NH₂)₂ + 2H₂O→(NH₄)₂CO₃ 。
四、碳酸铵的应用领域
(一)食品加工领域
在食品加工中,碳酸铵是一位出色的 “膨松大师”。它能够不经过发酵就使面团产生气体,变得膨大松软,是面点制作中的得力助手。其膨松力相较于小苏打更为强劲,达到小苏打的 2 - 3 倍。在常温下,它易分解产生剧臭,但分解产物 NH₃绝大部分会逸散,对食品口味影响较小。不过,由于其分解温度过低,在烘烤初期即分解散尽,无法在饼坯凝固定型之前持续产气,所以一般不单独使用。它还可作为发酵剂、酸度调节剂、稳定剂等。作为酸度调节剂,它能够精准控制食品加工过程或调节产品 pH,可可粉、桃酥、面包、饼干等众多美食中都有它默默发挥作用的身影。
(二)化学化工领域
羊毛精练剂:在羊毛精练过程中,碳酸铵展现出独特的优势。传统上羊毛常用肥皂及纯碱配制的溶液来精练,但纯碱的强碱性会对羊毛强力造成影响。而在精练上等羊毛时,碳酸铵就成为了替代纯碱的理想选择,它能够在保证精练效果的同时,更好地保护羊毛的品质。
金属回收:在资源回收利用的领域中,碳酸铵也大显身手。铜精矿熔炼产生的烟气经余热锅炉后,会得到含有多种金属元素的烟灰,若不处理,既污染环境又浪费资源。研究发现,通过碳酸铵溶液浸出的方法回收铜,铜的浸出率可达到 85% 以上,为金属回收提供了一种有效的途径。
(三)塑料工业领域
在塑料工业的舞台上,碳酸铵扮演着重要的 “发泡角色”。它常用作酚醛树脂、脲醛树脂、聚氯乙烯和氯磺化聚乙烯的发泡剂及聚氨酯泡沫的辅助发泡剂。其具有价廉、发气量高的显著优点,但也存在贮存稳定性差、分散困难、有氨味等不足,这在一定程度上限制了它的应用。不过,通过掺入碳酸镁、氧化锌等物质,可改善其贮存稳定性,使其能够更好地服务于塑料工业生产。
(四)农业生产领域
肥料:在农业生产中,碳酸铵是一种具有独特性质的肥料。它属于生理酸性肥料,铵会被植物吸收,而碳酸则残留在土壤中。但其酸性作用是暂时的,对土壤和作物都不会产生危害。其中的氮素形态为铵态氮,既可以溶于水后被作物直接吸收利用,也能被土壤吸收保存,还可经硝化细菌作用转化成硝酸态氮供作物利用,为农作物的生长提供重要的养分支持。
棉蚜虫防治剂:以碳酸氢铵、碳酸铵、煤油等为原料混合调制而成的棉蚜虫防治剂,是守护棉花生长的 “卫士”。它具有无毒、无刺激、使用方便等特点,不仅能够有效防治棉花虫,而且由于碳酸氢铵、碳酸铵均是农作物肥料,使用该试剂对增加土壤肥效也有一定益处,实现了防虫与肥田的双重功效。
杀菌剂:针对柑橘重要的采后病害酸腐病,碳酸铵展现出潜在的应用价值。研究表明,碳酸铵可以抑制酸腐病菌的孢子萌发和芽管伸长,抑制菌丝生长,且抑制效应与质量浓度呈正相关,在一定条件下能够完全抑制孢子萌发和菌丝生长,为控制柑橘果实的酸腐提供了新的杀菌思路。
(五)医药领域
在医药的世界里,碳酸铵也有其一席之地。在家畜治疗中,它可作为祛痰剂,作用与氯化铵相似,但效力相对较弱,好在其在体内不易引起酸血症。早在古代,人们就从鹿角炼取碳酸铵制作嗅盐,由碳酸铵制成的嗅盐能够通过其刺激性气味刺激病人的嗅觉器官,从而把昏迷的病人唤醒,在医疗急救中发挥过独特的作用。
五、碳酸铵的安全事宜
(一)毒理数据
从毒理数据来看,碳酸铵具有一定的毒性。小鼠经静脉 LD50 为 96 mg/kg,狗经静脉 LDLo 为 200 mg/kg,兔子经皮下 LDLo 为 900 mg/kg,兔子经静脉 LDLo 为 200 mg/kg,兔子经直肠 LDLo 为 800 mg/kg,青蛙经皮下 LDLo 为 250 mg/kg,青蛙经肠外 LDLo 为 758 mg/kg 。这些数据警示我们在接触和使用碳酸铵时要格外小心。
(二)GHS 分类及危害
根据 GHS 分类,碳酸铵存在多种危害。H302 表明吞咽有害,H319 显示其会引起严重的眼睛刺激,H412 指出它对水生生物有害且具有长期影响。由于碳酸铵易分解生成氨气,氨气的危害不容小觑。氨气主要作用于上气道,吸入后可引起喉痛、发音嘶哑,较高浓度的氨气吸入甚至会引起喉头痉挛、声带水肿,进而导致窒息。氨气进入气管、支气管会引发咳嗽、咳痰等症状。其强烈的刺激性气味还会导致接触者眼睛流泪、晶体混浊、虹膜炎症等,严重时可导致失明。
在日常生活和工业生产中,我们时常与各种化学物质打交道,碳酸铵便是其中之一。它的身影广泛出现在食品加工、化学化工、塑料工业、农业生产以及医药等诸多领域,为我们的生活和生产带来便利的同时,也需要我们充分了解其性质、应用及安全注意事项,以确保在使用过程中的安全与高效。支持定制、支持出口、危包商检广东大小化工有限公司销售经理:吴丁香 联系电话:13232379394(微信同号)