碳酸氫銨
發布時間:2016-11-30 來源:未知     分享到:
  碳酸氫銨 是一種白色化合物,呈粒狀,板狀或柱狀結晶。因為碳酸氫銨是一種碳酸鹽,所以一定不能和酸一起放置,因為酸會和碳酸氫銨反應生成二氧化碳,使碳酸氫銨變質。但是農村也有利用碳酸氫銨能和酸反應這一性質,將碳酸氫銨放在蔬菜大棚內,將大棚密封,并將碳酸氫銨置于高處,加入稀鹽酸。這時,碳酸氫銨會和鹽酸反應,生成氯化銨、水和二氧化碳。二氧化碳可促進植物光合作用,增加蔬菜產量,而生成的氯化銨也可再次作為肥料使用。碳酸氫銨的化學式中有銨根離子,是一種銨鹽,而銨鹽不可以和堿共放一處,所以碳酸氫銨切忌和氫氧化鈉或氫氧化鈣放在一起。

  發展簡史

  1920年前后,發現利用焦爐煤氣中的氨和二氧化碳反應可制取碳酸氫銨,有人試圖把它作為氮肥使用,但未獲成功。長期以來僅少量生產,主要用做食品工業中的發泡劑。1958年,中國迫切需要發展化肥工業,由化工專家侯德榜開發成功了生產碳酸氫銨的新工藝。其特點是把碳酸氫銨的生產與合成氨原料氣凈化(脫除二氧化碳)過程結合起來,稱為聯碳法生產碳酸氫銨工藝,從而簡化了流程,降低了能耗,減少了投資。通過對碳酸氫銨物性的改進和施肥技術的不斷完善,它在中國獲得了迅速發展,20世紀80年代初產量約占中國氮肥總產量的一半以上。

  理化性質

  物理性質

  白色斜方晶系或單斜晶系結晶體。無毒。有氨臭。能溶于水,水溶液呈堿性,不溶于乙醇。

  化學性質

  水溶液呈堿性,性質不穩定,36℃以上分解為二氧化碳、氨和水,60℃可分解完。有吸濕性,潮解后分解會加快。

  與其有關反應的化學方程式為:

  NH4HCO3+HCl=====NH4Cl+H2O+CO2↑

  NH4HCO3==Δ==NH3↑+H2O+CO2↑

  H2SO4+NH4HCO3==H2O+CO2↑+NH4HSO4(稀硫酸過量時)

  H2SO4+2NH4HCO3==2H2O+2CO2↑+(NH4)2SO4(碳酸氫銨過量時)

  2NH4HCO3+2NaOH(少量)=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O

  NH4HCO3+2NaOH(大量)=Na2CO3+H2O+NH3:H2O

  NH4HCO3+2NaOH==Δ==NH3↑+Na2CO3+2H2O

  化學數據

  1.疏水參數計算參考值(XlogP):無

  2.氫鍵供體數量:2

  3.氫鍵受體數量:3

  4.可旋轉化學鍵數量:0

  5.互變異構體數量:無

  6.拓撲分子極性表面積61.4

  7.重原子數量:5

  8.表面電荷:0

  9.復雜度:24.8

  10.同位素原子數量:0

  11.確定原子立構中心數量:0

  12.不確定原子立構中心數量:0

  13.確定化學鍵立構中心數量:0

  14.不確定化學鍵立構中心數量:0

  15.共價鍵單元數量:2

  應用領域

  1、用作氮肥,適用于各種土壤,可同時提供作物生長所需的銨態氮和二氧化碳,但含氮量低、易結塊;

  2、用作分析試劑,也用于合成銨鹽和織物脫脂;

  3、能促進作物生長和光合作用,催苗長葉,可作追肥,也可作底肥直接施用,用作食品膨脹劑;

  4、用作食品高級發酵劑。與碳酸氫鈉合用可作面包、餅干、煎餅等膨松劑的原料,亦用作發泡粉末果汁的原料。還用于綠色蔬菜、竹筍等燙漂,以及醫藥及試劑;

  5、用作緩沖劑;充氣劑。

  6、碳酸氫銨在塑膠和橡膠工業、陶器制作、鉻鞣革和合成催化劑上被廣為使用。

  7、碳酸氫銨其具有速效、價廉、經濟、不板結土壤、適用于各種作物和各類土壤、既可作基肥,又可作追肥等優點,受到農民的歡迎。每年的用量約占到氮肥總產量的1/4,是我國除尿素外使用最廣泛的一種氮肥產品。碳銨的劣勢主要是易揮發,氮的利用率低。因此,在生產上應做到揚長避短,合理使用。

  使用限量:

  GB 2760-96:需添加膨松劑的各類食品,GMP。惟乳與乳制品按有關規定執行。

  FAO/WHO(1984):可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液塊、可可油餅,5g/kg(以無脂可可計,按無水K2CO3計)。

  生產方法

  1.將壓縮二氧化碳通入濃氨水中,并在二氧化碳加壓下放置,同時加以冷卻,析出結晶,經離心分離,脫水而成。精制時將其溶于水,添加乙醇,使之重結晶。

  2.碳化法將氨氣用水吸收后,用二氧化碳碳化,再經分離、干燥,制得碳酸氫銨。其化學反應方程式:

  NH3+CO2+H2O→NH4HCO3

  3.將來自石灰窯并經洗滌凈化過的CO2氣體,通入氨水使之飽和,后經離心分離、熱風干燥即得成品。

  4.典型的生產碳酸氫銨小型氮肥廠以無煙煤為原料,先制取半水煤氣,后者經脫除硫化氫后,進入加壓變換反應系統,得到的氮、氫和二氧化碳混合氣進入碳化塔,在此二氧化碳與濃度為17%左右的氨水反應,生成碳酸氫銨結晶,經離心機分離即得碳酸氫銨產品。脫除二氧化碳的原料氣,經過進一步脫除殘余二氧化碳與少量一氧化碳后,進入氨合成系統。干燥的碳酸氫銨在室溫下,有一定的穩定性和良好的流動性。中國有些碳酸氫銨廠采用氣流干燥的方法將產品干燥;更多的工廠采用添加結晶改性劑的方法,使碳酸氫銨的結晶生長得比較粗大,從而改善了液固體分離的操作條件,使產品的含水量由5%~5.5%減小到2.5%~3.5%,對減少產品的分解損失和結塊現象有顯著效果。

  生產碳銨的反應式為:

  NH3+H2O=NH3·H2O+熱量

  NH3·H2O+CO2=NH4HCO3+熱量

  實驗測定

  鑒別試驗

  取試樣加(1+1)鹽酸液即泡沸,產生二氧化碳,此氣體通入氫氧化鈣溶液中,即生成白色沉淀。

  取試樣溶液,加氯化汞溶液即產生白色沉淀。

  取試樣溶液,加酚酞試液(TS-167)應不變色或僅現微紅色

  加熱試管中碳酸氫銨 。

  含量分析

  在已稱量的帶磨口塞的稱量瓶中,迅速稱取試樣2g(準確至0.0002g),置于已盛有1mol/L硫酸溶液50ml(準確移取)的錐形瓶中,搖動錐形瓶,使試樣反應完全,加熱煮沸5min,待溶液冷卻后,加0.1%甲基橙指示液2滴,以1mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定至橙色。同時作空白試驗。

  式中V1——空白所耗氫氧化鈉液的體積,ml;

  V2——試樣液所耗氫氧化鈉液的體積,ml;

  c——氫氧化鈉液的濃度,mol/L;

  G一試樣質量,g;

  0.07906——碳酸氫銨毫摩爾質量,g。

  受熱分解

  碳酸氫銨受熱分解:NH4HCO3=NH3+H20+CO2

  注意事項

  急救措施

  皮膚接觸:脫去污染的衣著,用流動清水沖洗。

  眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

  吸入:脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。

  食入:飲足量溫水,催吐。就醫。

  應急處理

  隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中,轉移至安全場所。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。

  操作事項

  密閉操作,提供良好的自然通風條件。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與氧化劑、酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

  儲存事項

  儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、酸類分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

  個體防護

  工程控制:提供良好的自然通風條件。

  呼吸系統防護:空氣中粉塵濃度超標時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。

  眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

  身體防護:穿防毒物滲透工作服。

  手防護:戴橡膠手套。

  其他防護:及時換洗工作服。注意個人清潔衛生。

  運輸

  起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。

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