С чем взаимодействует карбонат аммония

Карбонат аммония

Характеристики и физические свойства карбоната аммония

В виде раствора он несколько более устойчив к нагреванию. Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по аниону), образует сильнощелочной раствор. Кристаллогидратов не имеет.

Рис. 1. Карбонат аммония. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната аммония приведены в таблице ниже:

Молярная масса, г/моль

Температура разложения, o С

Получение карбоната аммония

Выделение карбоната аммония в качестве самостоятельного вещества было осуществлено из роговых образований кожи человека и животных (волосы, ногти, рога и т.д.), которые содержат в своем составе азот, путем дистилляции при воздействии высоких температур.

В настоящее время основным способом получения карбоната аммония является нагревание хлористого аммония.

Химические свойства карбоната аммония

Карбонат аммония – средняя соль, образованная слабым основанием – гидроксидом аммония (NH₄OH) и слабой кислотой – угольной (H₂CO₃). В водном растворе он гидролизуется по анионуи катиону. Характер среды – нейтральный. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

CO₃ 2- + HOH ↔ HCO₃ — + OH — (гидролиз по аниону);

NH₄ + + HOH↔NH₄OH + H + (гидролиз по катиону);

2NH₄ + + CO₃ 2- + HOH ↔ HCO₃ — + NH₄OH (ионное уравнение)

Карбонат аммония относится к классу неорганических солей. Он способен взаимодействовать:

Применение карбоната аммония

Карбонат аммония используется в пищевой промышленности в качестве добавки к пище Е503, которая выступает в роли заменителя дрожжей и соды. Кроме этого его используют в фармации и при производстве косметических средств.

Примеры решения задач

Задание	Сколько литров углекислого газа выделится при термическом разложении 104 г карбоната кальция?
Решение	Запишем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:

Найдем количество вещества карбоната кальция:

n(CaCO₃) =104/100 = 1,04 моль.

Согласно уравнению реакции:

Тогда, объем выделившегося углекислого газа:

V(CO₂) = 1,04 × 22,4 = 23, 296 л.

ОтветОбъем углекислого газа — 23, 296 лОтветПри термическом разложении карбоната кальция выделяются образующие его оксиды – оксид кальция и углекислый газ:

При действии углерода в виде коксованного угля на углекислый газ происходит выделение угарного газа:

При окислении угарного газа вновь образуется углекислый газ:

При пропускании углекислого газа через раствор известковой воды он мутнеет — образуется карбонат кальция:

Источник

Карбонат аммония: получение, химические свойства, спектр применения

Большинство современных продуктов питания имеют на упаковке странные кодировки символом «Е». Некоторых компонентов стоит опасаться, но, по мнению учёных, карбонат аммония является совершенно безвредным для организма человека. Какими свойствами обладает это вещество, как его получают и где применяют? Об этом будет рассказано в данной статье.

Описание реактива, физические свойства

Синтез углекислого аммония

Первоначальным сырьём для синтеза аммонийной соли угольной кислоты служили природные продукты, содержащие азот. Для этих целей брали волосяной покров, костные выросты полорогих животных и ногтевые пластины. Под воздействием высоких температур компоненты подвергали дистилляции. Сегодня сложно представить массовое производство реактива из таких ингредиентов. Современный синтез предполагает простоту процесса и его дешевизну. Для этого используют обратную разложению реакцию, смешивая газ NH₃, двуокись углерода и водяные пары. Обязательным условием этого метода является быстрое охлаждение. Есть и альтернативный способ промышленного синтеза вещества под названием карбонат аммония. Получение пищевой добавки проходит путём пропускания углекислого газа через водные растворы аммиака.

Химические свойства

Как уже было описано выше, углекислому аммонию присуща нестабильность. Это соединение способно разлагаться при воздействии температур с образованием различных реагентов. Так, продуктами полного термического распада станут аммиак, углекислый газ и вода, происходит это при нагревании соли до 58 ⁰C. При комнатной температуре возможно образование карбамата NH₂COONH₄ или гидрокарбоната NH₄HCO₃ аммония. С солями Е503 вступает в реакции обмена или образует комплексные соединения.

Продуктами взаимодействия со щелочами станут углекислые соли и водный раствор аммиака, обладающий характерным резким запахом. В обиходе его именуют нашатырным спиртом. Эта реакция является качественной для определения иона NH₄ + в соединении под названием карбонат аммония. Взаимодействие с кислотой протекает бурно. При этом происходит реакция обмена, и получается новая соль и H₂CO₃, которая тут же распадается на двуокись углерода и воду. Выделение CO₂ сопровождается вскипанием раствора.

Химический фонтан из колбы

Существует множество красивых опытов, способных впечатлить юных химиков. Именно этим чаще всего пользуются учителя, чтобы сделать столь «скучную» науку максимально привлекательной для подрастающего поколения. Для проведения опыта используются следующие компоненты: карбонат аммония, нашатырный спирт, концентрированная соляная кислота.

В качестве сосуда берётся плоскодонная коническая колба. На её дно помещают небольшое количество (NH₄)₂CO₃. К сухой соли добавляют 5-10 мл водного раствора аммиака. Следующий реагент – хлороводородная кислота, её должно быть в избытке. В химическом сосуде одновременно протекают две бурные реакции. Выделяется плотный белый дым хлорида аммония, а образующийся вследствие нейтрализации кислоты с солью CO₂ активно выталкивает его из колбы. На лабораторном столе наблюдается настоящий химический фонтан.

Незаменимый разрыхлитель

Из-за лёгкого разложения на газообразные компоненты карбонат аммония нашёл применение в изготовлении кондитерских изделий. Его используют как разрыхлитель теста и заменитель живых дрожжей. В отличие от пищевой соды, которая в больших количествах оставляет неприятный привкус и «хруст» на зубах, данный компонент не требует строгой дозировки.

Газообразные продукты распада углекислого аммония придают пористость тесту в процессе выпечки. Изделия с использованием пищевой добавки Е503 в рецептуре длительно сохраняют свою свежесть и объем. Вещество входит в состав тортов, печенья, булочек и может быть использовано в питании детей. Его вводят в тесто прямо перед выпечкой, чтобы избежать улетучивания газов, которые необходимы для подъёма.

Влияние углекислого аммония на организм человека

Как и другие «ешки», карбонат аммония оброс неправдоподобными байками о вреде для организма человека. Его прочно связывают с токсичностью газообразного аммиака, выделяемого в ходе термического разрушения пищевой добавки. На самом деле это соединение настолько летуче, что практически сразу покидает выпечку. Углекислый газ не опасен, как и вода, которая является конечным продуктом реакции разложения Е503.

Гипотезу о накоплении аммиака опровергли учёные Великобританского органа сертификации (FSA), пользующиеся заслуженным уважением по всему миру. Работа с порошкообразным реактивом под названием углекислый аммоний способна нанести вред человеку. При взаимодействии с кожными покровами Е503 вызывает раздражение, зуд, местные реакции в виде крапивницы и сыпи. Вдыхание паров аммиака, который выделяется уже при комнатной температуре, способно привести к отравлению, спазмам бронхов, слезотечению и поражению слизистых оболочек. Для проведения работ рекомендуется защитить кожные покровы и органы дыхания, использовать специальные очки.

Применение в других областях промышленности

Помимо приготовления сдобы, углекислый аммоний применяется для синтеза нашатырного спирта и других азотсодержащих солей. Его используют при промышленной очистке газов от сероводорода. Ускорить ферментацию вина также помогает данное соединение. Фармацевты готовят на основе реактива лекарственные средства от кашля, отравлений и сердечной недостаточности. В косметологии карбонат аммония применяется как краситель и стабилизатор водородного показателя.

Источник

Соли аммония: получение и химические свойства

Соли аммония

Способы получения солей аммония

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Химические свойства солей аммония

NH₄Cl ⇄ NH₄ + + Cl –

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

При температуре 250 – 300°C:

При температуре выше 300°C:

Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):

Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.

Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.

Источник

Карбонат аммония

Содержание

Свойства

Бесцветные кристаллы. Хорошо растворим в воде. 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.

Применение

На процессе разложения, связанном с выделением газов, основано применение карбоната аммония вместо дрожжей в хлебопечении и кондитерской промышленности (пищевая добавка Е503). Получают карбонат аммония взаимодействием газообразных NH₃, CO₂ и H₂O при быстром охлаждении продуктов реакции. Технический продукт содержит наряду с (NH₄)₂CO₃ соединение NH₄HCO₃ 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 (NH₄)₂CO₃ в количестве 10-15 % стехиометрического количества в расчете на CaSO₄ (газожидкостный процесс конверсии). В последнем случае при растворении газов выделяется дополнительная теплота, необходимая для протекания реакции. [1]

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.

Источник

Карбонаты аммония (Е503)

Карбонат аммония в классификации пищевых добавок проходит под названием Е503 и считается эмульгатором. Но кроме своей основной функции формула вещества отлично подходит для выполнения задач в качестве регулятора кислотности и стабилизатора. Также вещество используют как разрыхлитель, что значительно расширяет спектр использования подобного полезного дополнения.

Где используется?

Кроме известного широкой публики названия эта добавка иногда проходит в маркировке под другими именами: аммониевая соль угольной кислоты, либо вовсе ammonium hydrogen carbonate. Вне зависимости от выбранного названия, физические свойства остаются идентичными.

Речь идет о бесцветных кристаллах, либо белых, розовых или сероватых гранулах. У них имеется сильный аммиачный аромат. Свойства частого ингредиента различных готовых продуктов питания объясняются искусственной природой происхождения.

Добавляет преимуществ тот факт, что сделать простой раствор из его гранул не составит труда. Растворителем обычно выступает вода. Но вот в воздухе и других растворах такое вещество остается не слишком устойчивым, за что отвечает специфичная реакция.

Как только эмульгатор нагревают до температуры хотя в 18 градусов, он начинает выделять аммиак, что в результате генерирует гидрокарбонат. Но если окружающая среда предусматривает повышение температуры до 60 градусов, то вещество сразу же разлагается на три отдельных составляющих: углекислый газ, аммиак и воду. Из-за этого при неправильных условиях хранения нагревание может превратиться в настоящую беду для поставщиков.

Изначально Е503 выделяли только из сырья естественного происхождение. Его получение предусматривало переработку рогов, шерсти животных и копыт, что до сих пор считается азотистым сырьем.

Но после того как разрыхлитель был поставлен на поток для массового производства, натуральных компонентов стало остро не хватать для покрытия насущных потребностей. На фоне этого родилась идея генерировать частую составляющую кондитерских изделий синтетическим путем.

Зачастую готовый к использованию состав растворяют, чтобы получить базу для изделий хлебобулочного цеха. Это могут быть как торты или бублики, так и печенье с шоколадом на основе теста.

Эмульгатор применяют эксперты из области виноделия. Там вещество позиционируется в качестве средства, которое значительно ускоряет ферментацию. Подходит такой вариант для промышленного изготовления вин.

Кроме пищевой сферы добавку часто можно встретить на предприятиях фармацевтической направленности.

Там ее добавляют для того, чтобы сделать нашатырный спирт, либо сиропы от кашля, которыми обычно лечат маленьких детей. Не обошлось без стабилизатора в косметической промышленности, где он играет роль закрепителя ярких красок без потери цветности.

Опасности при использовании

Основной вред, который способен спровоцировать этот карбонат, касается способности вещества выделять аммиак, который мало того, что имеет резкий запах, так еще и способен провоцировать легочные расстройства при слабой дыхательной системе. Это затрагивает людей, склонных к аллергии, которые плохо переносят резкие ароматы, сразу же начиная кашлять.

Специалисты же утверждают, что разрыхлитель несет только опасность, так как представляет угрозу здоровью в исходном состоянии. Это делает регулятор кислотности относительно вредным, хотя и разрешенным для применения в кондитерском деле во многих странах.

Источник