Как получить карбонат аммония уравнение

Карбонат аммония: свойства, польза и опасность, применение, уравнение и взаимодействия

Карбонат аммония – это вещество, которое бывает техническим и пищевым. Технический карбонат аммония категорически запрещено употреблять в пищу! Концентрат легко провоцирует отравление с летальным исходом. Рассмотрим, что такое углеаммонийная соль, чем отличается пищевая от технической, формулы, уравнения, влияние на человеческий организм, применение вещества и другую информацию.

Что такое карбонат аммония

Карбонат аммония – это прозрачная синтезированная гранулообразная субстанция лабораторного происхождения (нашатырно-спиртовой раствор). Производное углекислоты и солей аммония. Также существует в виде серых, белых или розоватых кристаллов с выраженным аммиачным ароматом. В пищевой промышленности вещество зарегистрировано, как пищевая добавка Е503.

углекислый аммоний;
углеаммонийные соли;
бикарбонат аммония.

Физические и химические свойства карбоната аммония, реакции

Высокая растворимость в Н₂О. Контактируя с кислородом, при температуре до 18-24ºС проявляет неустойчивость, превращаясь в аммониевый гидрокарбонат, выделяя аммиак. При 60ºС разлагается на аммиак, Н₂О и углеродный оксид.

Структурная формула карбоната аммония

Физические свойства

Свойства карбоната аммония:

Плотность: 1,6 г/см³;
Терморазложение: 60°C;
Масса: 96 г/моль;
Растворимость в Н₂О: (0°C); 100,1 (15°C); Разл. (100 °C).

Молекула карбоната аммония

Химические свойства, реакции с карбонатом аммония

Аммониевый карбонат при взаимодействии с водой разлагается, как слабокислая соль и слабые электролиты:

(NH₄)₂CO₃+ HOH ↔ NH₄CO₃ + NH₃OH

2NH₄⁺ + CO₃²⁻ + HOH ↔ HCO₃- + NH₄OH

CO₃²⁻ + HOH ↔ HCO₃⁻ + OH⁻

(NH₄)₂CO₃ → CO₂↑ + 2NH₃↑ + H₂O↑

Взаимодействует с кислотами, поскольку СО₂ слабейшая из синтетических окислителей:

(NH₄)₂CO₃+ H₂SO₄ → (NH₄)₂CO₄ + CO₂↑ + H₂O

Реакция с диссоциирующими электролитами:

(NH₄)₂CO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Реагирует с солями:

(NH₄)₂CO₃ +СaCl₂ → CaCO₃↓ + 2NH₄Cl

Взаимодействие с кислотами:

С щелочной средой:

Получение и производство карбоната аммония

До появления современных технологий пищевую добавку Е503 извлекали из костных тканей, рогов, ногтевых пластин и др. азотных веществ, путем высокотемпературной перегонки жидкости. Сейчас добывают только в лабораторных условиях:

Смешивая водяной пар, углекислоту и газообразный аммиак.
При распаде аммония хлористого.
Обработке жидкого аммиака углеродной двуокисью.

Раствор карбоната аммония добывают, путем насыщения углекислотой или реакцией между водой, аммиаком, углекислотой. Зачастую используют оба метода. 1-й, чтобы получить жидкую форму, затем выводят углеродную двуокись и аммиак для твердой.

Пищевая добавка Е503

Пищевая добавка Е503 – это смесь продуктов распада карбоната аммония. Не концентрированная субстанция. Пищевая добавка Е503 не распадается при комнатном давлении и температуре, чем и отличается от технического вещества.

Сферы применения карбоната аммония

Различные формы (твердая, жидкая) карбоната аммония, позволяют использовать вещество в различных индустриях.

Применение карбоната аммония в пищевой промышленности

Карбонат аммония незаменим при изготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий, например бубликов, тортов. Применяют, в качестве дрожжей или соды для активации брожения и поднятия пышного теста. В оригинальных Скандинавских изделиях, используется исключительно пищевая добавка Е503. Применение традиционных дрожжей изменяет вкус готового печенья.

Также в пекарнях используют углекислый аммоний, в качестве разрыхлителя. Выделяя углекислоту, оказывает разрыхляющее действие. При изготовлении какао напитков, стабилизирует вкус и цвет.

Применение карбоната аммония в фармацевтике

В медицине карбонат аммония полезен для приготовления лекарственных средств, например, противокашлевых сиропов и местнораздражающих веществ для возбуждения чувствительных нервных окончаний верхних дыхательных путей – нашатырный спирт.

Применение карбоната аммония в виноделии

Пищевую добавку Е503 используют для винных напитков. Элемент ускоряет брожение, превращая сахар в алкоголь.

Применение карбоната аммония в восметологии

Карбонат аммония применяют для оттеночной стабилизации косметических средств: теней, румян, туши и пр.

Домоводство

Распространено добавление вещества в огородные азотные удобрения. Используют, в качестве подкормки в вегетационный период (для роста и развития растений). В составе аммонийного карбоната для удобрений содержится 24% азота. Контактируя с воздухом, аммиак испаряется, вещество превращается в бикарбонат натрия.

Углекислый аммоний добавляют в вещества для чистки оружия и порошок для пожаротушения. Используется как самостоятельный реагент, так и в комплексе с натриевыми бикарбонатами, гидроксидами, гидрокарбонатами.

Воздействие на человеческий организм

Пищевой эмульгатор Е503 безопасен для живых существ. Техническая версия вещества – агрессивна, взрывоопасна. Возможно поражение тканей, вплоть до летального исхода.

Польза

Пищевую добавку Е503 не употребляют в чистом виде, только в продуктах промышленного производства. Пользы для человеческого организма нет, как и вреда. В процессе термической обработки, вещество разрушается, выделяются вредные газы и компоненты наружу, делая пищу полностью безопасной для употребления. В результате воздействия углекислого аммония в продуктах остается пористость, стабилизируется вкус, цвет.

Сравнительно с пищевой добавкой Е503, техническая угольноаммонийная соль опасна. Требует осторожности при использовании. Применяется в промышленности, поэтому сотрудникам предприятия важно знать меры предосторожности.

Из данных паспорта безопасности химической продукции от 9.03.2016 г. технический аммиак внесен в Регистр Росстандарта информационно-аналитическим центром «Безопасность веществ и материалов» ФГУП «ВНИИ СМТ».

Опасность для человека и живых существ:

раздражает дыхательные пути (пары);
вызывает химические ожоги, попадая в органы зрения, на кожный покров;
при проглатывании разъедает пищеварительную систему.

Избегать утечки карбоната аммония в т.ч. отходов в водоемы. Чрезвычайная опасность для водных существ.

Тип

Симптомы

Отравление при вдохе паров

Низкая концентрация вещества:

краснота лица;
першение в горле;
насморк;
боль в голове;
слезоточивость;
стеснение в груди.

боль в органах зрения, повышенная слезоточивость;
болевые ощущения в грудной клетке;
замедленное дыхание;
удушье, кашель;
слабость, усиление рефлекторной активности;

бронхиальные спазмы;
частичная\полная дисфункция органов зрения;
фатальные последствия

Поражение кожного покрова

Краснота, болезненность, в области пораженного участка. При отсутствии первой помощи химический ожог, пузыри

Проникновение в органы зрения

Острое раздражение, ожоги слизистой оболочки

Проглатывание, повлекшее отравление

Ожог слизистой рта, боль в голове, краснота лица, отечность языка\губ, тошнотный рефлекс, рвота, возможно с кровяными выделениями.

В тяжелых случаях летальный исход.

Оказание первой помощи пострадавшему:

Тип поражения	Что делать
Отравление, путем проникновения паров углекислого аммония в органы дыхания	Вывести на улицу, обеспечить покой, тепло, теплые ингаляции с 2-3 кристаллами лимонной кислоты\уксусом
Кожный контакт	До приезда скорой помощи тщательно промойте пораженный участок теплой проточной водой, делайте примочки из 5%-го раствора лимонной, уксусной или борной кислоты.
Глаза	Промывайте глаза при полном раскрытии, в течение 10 мин. под проточной водой. При острой боли закапайте новокаином. Срочная госпитализация, осмотр врача
Ротовая полость	Обильное питье 1-2% лимонного, уксусного раствора. Столовый из расчета 2 ст. л\1 ст. жидкости. Выпить глотками 100 мл растительного масла, показаться специалисту
Рвоту не вызывать!

Тип пищевой добавки

Карбонатная аммонийная соль (карбонат аммония) – это пищевой консервант, Е503. Пищевая добавка считается полностью безопасной. Отличима от технической версии сниженной концентрацией. Применяется, в качестве кислотного регулятора, дрожжей, разрыхлителя, эмульгатора (индексы Е500-599). Смешивает до однородности жидкости разных консистенций, например: масло и воду.

Под термическим влиянием становится полностью безопасной. Опасна только в исходном техническом состоянии (для промышленного применения, удобрений).

Класс опасности и токсичность

В связи с различным влиянием на организм и окружающую среду, карбонату аммония присвоено несколько классов опасности.

Общие сведения о воздействии на организм по ГОСТу- малоопасное вещество 4 класс.

Токсичность	Класс опасности
При проглатывании	4
Способность к раздражению кожи, некрозу тканей	1В
Повреждение органов зрения (от раздражения до полной\частичной потери зрительной функции)	1
Для водной среды	1
Хроническая токсичность для водного мира	2
Избирательная токсичность на системы организма, органы-мишени (однократное воздействие)	3

По СГС карбонат аммония классифицируется, как средство для коррозии металлов. Присвоено сигнальное слово: ОПАСНО! Предупредительная маркировка по ГОСТу 31340-2013.

Предотвращение вредного воздействия при чрезвычайных\аварийных ситуациях:

переместить поврежденную цистерну в безопасное место;
устранить людей в радиусе 100 м+;
после химической разведки оградить пораженный участок здания;
держаться наветренной стороны, избегая низин;
устранить источники искр, огня, включая спички. Не курить! Не поджигать!
Оказать первую помощь.

ВАЖНО! Ходить по объекту только в защитном костюме!

Порядок ликвидации аварийной протечки:

Вызвать газоспасателей;
Сообщать в СанЭпидемНадзор;
Устранить протечку, соблюдая меры предосторожности. Не прикасаться к веществу голыми руками;
Перекачать жидкость в подготовленную емкость без коррозийных признаков;
Протекшее вещество оградить землей, посыпать инертным сырьем, собрать в металлическую без коррозийную тару.
Создать водяные навесы по периметру газообразного облака.

Обеспечение пожаровзрывоопасности

Жидкий аммиачный раствор углекислого аммония не взрывоопасен, не горюч но, распадаясь, выделяет взрывоопасные концентрированные аммиачные пары. Выделяемый газ легко воспламеняется, загорается.

самовоспламеняется в газообразном виде при 650;°C;
в жидком растворе свыше 750°C.

Распространение пламени в кислороде 15-28 объемных аммиачных долей. Аммиак – продукт термической деструкции. Не вдыхать! Оказывает раздражающее и прижигающее действие на бронхиально-легочную систему.

Запрещенных средств для пожаротушения не выявлено. Можно использовать воду, пену, инертные газы. тушить с максимального расстояния для обеспечения безопасности. Тушить в огнеупорном костюме с самоспасателем, использовать дыхательные аппараты с избыточным давлением.

Хранение и упаковка

Упаковывают углекислый аммоний в полиэтиленовые мешки, весом от 25 кг. Жидкий раствор в металлических цистернах, герметично закрытых крышкой. Хранят в сухих складских помещениях при температуре 15-25 °C, вдали от солнечных лучей. Срок хранения – 365 дней с даты изготовления.

Транспортировка

Любым видом транспорта, кроме воздушного, соблюдая правила перевозки взрывоопасных грузов.

Где купить и сколько стоит

Приобрести карбонат аммония можно у завода изготовителя, официального дистрибьютора или через интернет. Они помогут определиться с количеством, организуют доставку, согласно правилам перевозки. Стоимость от 30 руб\кг. Возможна покупка оптом. Соответственно цена снизится, уточняйте у поставщика.

Пищевой карбонат аммония – это пищевая добавка E503, которая считается безопасной для человека. Технический карбонат аммония способен повлечь смерть при ингаляционном и пероральном поражении. На воздухе вещество воспламеняется. Соблюдайте меры предосторожности, работайте с веществом только в перчатках, не вдыхайте пары.

Карбонат аммония

Карбонат аммония


Традиционные названия	углекислый аммоний
Хим. формула	(NH₄)₂CO₃
Плотность	1,6 г/см³
Температура
• разложения	60 °C
Растворимость
• в воде	растворим (0 °C) 100,1 (15 °C) Разл. (100 °C)
ГОСТ	ГОСТ 3770-75 ГОСТ 9325-79
Рег. номер CAS	506-87-6
PubChem	10480
Рег. номер EINECS	208-058-0
SMILES
Кодекс Алиментариус	E503i
ChEBI	10048
ChemSpider	10048
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбонат аммония, углекислый аммоний, (NH₄)₂CO₃ — аммониевая соль угольной кислоты.

Содержание

Свойства

Бесцветные кристаллы соединения хорошо растворимы в воде. Карбонат аммония очень неустойчив как на воздухе, так и в растворе, так как уже при комнатной температуре выделяет аммиак, превращаясь в гидрокарбонат аммония NH₄HCO₃ . При температуре 60 °C быстро распадается на NH₃ , CO₂ и H₂O .

(NH₄)₂CO₃ + H₂O ⇄ NH₄HCO₃ + NH₄OH

Применение

На процессе разложения, связанном с выделением газов, основано применение карбоната аммония вместо дрожжей в хлебопечении и кондитерской промышленности (пищевая добавка E503). Получают карбонат аммония взаимодействием газообразных NH₃ , CO₂ и H₂O при быстром охлаждении продуктов реакции. Технический продукт содержит наряду с (NH₄)₂CO₃ соединение гидрокарбоната аммония с карбаминатом аммония NH₄HCO₃ ⋅ NH₄COONH₂ .

Карбонат аммония применяется для получения сульфата аммония из гипса по реакции

При этом карбонат аммония можно вводить в виде раствора (жидкостный процесс конверсии), вместо карбоната аммония можно вводить газообразные NH₃ и CO₂ (газовый процесс конверсии), а также можно вводить газообразные NH₃ и CO₂ дополнительно к раствору (NH ₄)₂CO₃ в количестве 10—15 % стехиометрического количества в расчёте на CaSO₄ (газожидкостный процесс конверсии). В последнем случае при растворении газов выделяется дополнительная теплота, необходимая для протекания реакции. Карбонат аммония может рассматриваться как источник карбонат-ионов и в перспективе может применяться, например, для осаждения солей магния для отделения его от солей калия. При добыче калия из морской воды соли калия выделяются вместе с солями магния и не могут быть очищены от него перекристаллизацией. При добавлении карбоната аммония магний выпадает в осадок в виде карбоната, в растворе остаются в основном хлорид калия и хлорид аммония, которые впоследствии могут быть разделены (рекристаллизацией или возгонкой), либо не разделяться, а использоваться как азотно-калийное удобрение. Также карбонат аммония применяется:

в лекарственных препаратах (сиропы от кашля, нашатырь и др.);
в качестве ускорителя ферментации при производстве вина;
в качестве компонента огнетушащих составов
в косметике в качестве красителей
в качестве компонента раствора чистки стволов огнестрельного оружия (РЧС)

Карбонат аммония: свойства, структура, применение и риски

Карбонат аммония: свойства, структура, применение и риски — Наука

Содержание:

В карбонат аммония представляет собой неорганическую азотную соль, в частности аммиачную, химическая формула которой (NH₄)₂CO₃. Изготовлен синтетическими методами, среди которых выделяется использование сублимации смеси сульфата аммония и карбоната кальция: (NH₄)₂ЮЗ₄(s) + CaCO₃(s) => (NH₄)₂CO₃(s) + CaSO₄(s).

Обычно соли карбоната аммония и кальция нагревают в сосуде для получения карбоната аммония. Промышленный метод получения тонны этой соли состоит в пропускании диоксида углерода через абсорбционную колонну, содержащую раствор аммиака в воде, с последующей дистилляцией.

Пары, содержащие аммоний, диоксид углерода и воду, конденсируются с образованием кристаллов карбоната аммония: 2NH₃(г) + H₂О (л) + СО₂(г) → (NH₄)₂CO₃(s). Угольная кислота, H₂CO₃, после того, как углекислый газ растворяется в воде, и именно эта кислота отдает свои два протона, H + , до двух молекул аммиака.

Физические и химические свойства

Это белое, кристаллическое и бесцветное твердое вещество с сильным запахом аммиака и привкусом. Он плавится при 58ºC, разлагаясь на аммиак, воду и углекислый газ: в точности предыдущее химическое уравнение, но в противоположном направлении.

Однако это разложение происходит в два этапа: сначала выделяется молекула NH.₃, производя бикарбонат аммония (NH₄HCO₃); и, во-вторых, если нагревание продолжается, карбонат становится непропорциональным, выделяя еще больше газообразного аммиака.

Это твердое вещество, хорошо растворимое в воде и менее растворимое в спиртах. Он образует водородные связи с водой, и когда 5 граммов растворяется в 100 граммах воды, образуется щелочной раствор с pH около 8,6.

Его высокое сродство к воде делает его гигроскопичным твердым веществом (впитывает влагу), поэтому его трудно найти в безводной форме. Фактически, его моногидратная форма (NH₄)₂CO₃ЧАС₂O), является наиболее распространенным из всех и объясняет, как соль переносит газообразный аммиак, вызывающий запах.

На воздухе он разлагается с образованием бикарбоната аммония и карбоната аммония (NH₄NH₂CO₂).

Химическая структура

На верхнем изображении показана химическая структура карбоната аммония. В середине — анион CO₃ 2– , плоский треугольник с черным центром и красными сферами; а с двух сторон катионы аммония NH₄ + с четырехгранной геометрией.

Геометрия иона аммония объясняется sp-гибридизацией. 3 атома азота, расположив атомы водорода (белые сферы) вокруг него в форме тетраэдра. Между тремя ионами взаимодействия устанавливаются водородными связями (H₃N-H- O-CO₂ 2– ).

Благодаря своей геометрии одиночный анион CO₃ 2– может образовывать до трех водородных связей; катионы NH₄ + они могут быть не в состоянии образовать соответствующие четыре водородные связи из-за электростатического отталкивания между их положительными зарядами.

Результатом всех этих взаимодействий является кристаллизация орторомбической системы. Почему он такой гигроскопичный и растворимый в воде? Ответ находится в том же абзаце выше: водородные связи.

Эти взаимодействия ответственны за быстрое поглощение воды из безводной соли с образованием (NH₄)₂CO₃ЧАС₂ИЛИ). Это приводит к изменению пространственного расположения ионов и, следовательно, кристаллической структуры.

Структурные курьезы

Так же просто, как (NH₄)₂CO₃, он настолько чувствителен к бесконечности преобразований, что его структура остается загадкой для истинного состава твердого тела. Эта структура также меняется в зависимости от давления, которое влияет на кристаллы.

Некоторые авторы обнаружили, что ионы расположены в виде компланарных цепочек с водородными связями (то есть цепочки с последовательностью NH₄ + -CO₃ 2– -…), в которых, вероятно, молекулы воды служат связующими звеньями с другими цепями.

Кроме того, что касается этих кристаллов, выходящих за пределы земного неба, в космосе или в межзвездных условиях? Каков их состав с точки зрения устойчивости карбонатных разновидностей? Существуют исследования, подтверждающие большую стабильность этих кристаллов, захваченных планетными ледяными массами и кометами.

Это позволяет им действовать как запасы углерода, азота и водорода, которые, получая солнечное излучение, могут быть преобразованы в органический материал, такой как аминокислоты.

Другими словами, эти замороженные аммиачные блоки могут быть носителями «колеса, запускающего механизмы жизни» в космосе. По этим причинам его интерес к области астробиологии и биохимии растет.

Приложения

Он используется как разрыхлитель, так как при нагревании выделяет углекислый газ и газы аммония. Карбонат аммония, если хотите, является предшественником современных разрыхлителей и может использоваться для выпечки печенья и лепешек.

Однако не рекомендуется для выпечки тортов. Из-за толщины лепешек газы аммония задерживаются внутри и имеют неприятный вкус.

Он используется как отхаркивающее средство, то есть облегчает кашель, снимая отек бронхов. Обладает фунгицидным действием, поэтому используется в сельском хозяйстве. Он также является регулятором кислотности, присутствующей в пище, и используется в органическом синтезе мочевины в условиях высокого давления и гидантоинов.

Риски

Карбонат аммония очень токсичен. При контакте вызывает у человека острое раздражение ротовой полости.

Также при проглатывании вызывает раздражение желудка. Аналогичное действие наблюдается в глазах, подвергшихся воздействию карбоната аммония.

Вдыхание газов, образующихся при разложении соли, может вызвать раздражение носа, горла и легких, вызывая кашель и респираторную недостаточность.

Острое воздействие карбоната аммония на голодных собак в дозе 40 мг / кг массы тела вызывает рвоту и диарею. Более высокие дозы карбоната аммония (200 мг / кг массы тела) часто приводят к летальному исходу. Причиной смерти указывается повреждение сердца.

При нагревании до очень высоких температур в воздухе, обогащенном кислородом, он выделяет токсичные газы NO.₂.

Ссылки

PubChem. (2018). Карбонат аммония. Получено 25 марта 2018 г. из PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Портал органической химии. ((2009-2018)). Реакция Бюхерера-Бергса. Получено 25 марта 2018 г. с портала органической химии: www.organic-chemistry.org.
Кияма, Ре; Янажимото, Такао (1951) Химические реакции под сверхвысоким давлением: синтез мочевины из твердого карбоната аммония. Обзор физической химии Японии, 21: 32-40
Фортес, А. Д., Вуд, И. Г., Альфе, Д., Эрнандес, Э. Р., Гутманн, М. Дж., И Спаркс, Х. А. (2014). Структура, водородная связь и тепловое расширение моногидрата карбоната аммония.Acta Crystallographica Раздел B, Структурные науки, Кристаллостроение и материалы, 70(Pt6), 948-962.
Википедия. (2018). Карбонат аммония. Получено 25 марта 2018 г. из Википедии: en.wikipedia.org.
Химическая компания. (2018). Химическая компания. Получено 25 марта 2018 г. с сайта The Chemical Company: thechemco.com.

Значение символа медицины

Карбокация: образование, характеристики, типы, стабильность

источники:

http://chem.ru/karbonat-ammonija.html

http://ru1.warbletoncouncil.org/carbonato-amonio-16225