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碳酸銨
來源:互聯網

碳酸銨[ǎn](Ammonium 碳酸根)別名碳酸氫銨,是一種無機化合物,為具有氨臭味的無色或白色晶體或粉末,分子式為(NH4)2CO3,摩爾質量為96.09 g/摩爾,密度為1.50 g/cm3,熔點為58 °C(分解),能溶于水,不溶于乙醇二硫化碳水溶液呈弱堿性。碳酸銨性質不穩定,對光和熱均不穩定,稍有吸濕性,常溫下逐漸分解成碳酸氫銨并放出氨氣,而碳酸氫銨遇熱后,再分解為二氧化碳、氨和水。

一般將二氧化碳通入過量的氨溶液可以制備碳酸銨。碳酸銨可用于面點的膨松劑,常溫下易分解產生劇臭,其膨松力較碳酸氫鈉大2~3倍,分解產物氨氣絕大部分逸散,對口味影響較小。此外,碳酸銨還可以用作羊毛精練劑、藥物(如祛痰劑)、肥料、棉蚜蟲防治劑、殺菌劑等。但是,碳酸銨具有一定的刺激性,吸入碳酸銨會引起鼻子和喉嚨的刺激;攝入可能會引起胃刺激;與眼睛或皮膚接觸同樣會引起刺激。

理化性質

物理性質

碳酸銨(Ammonium 碳酸根)別名碳酸氫銨,為具有氨臭味的無色或白色晶體或粉末,分子式為(NH4)2CO3,摩爾質量為96.09 g/摩爾,密度:1.50g/cm3,熔點為58 °C(分解),能溶于水,不溶于乙醇和二硫化碳,不溶于濃氨水。

化學性質

碳酸銨的水溶液呈弱堿性,pH約為8.6(5%的溶液)。碳酸銨性質不穩定,在空氣中常漸漸的分解成碳酸氫銨并放出氨氣,而碳酸氫銨遇熱后,會分解為二氧化碳、氨和水,反應式分別如下:

加過量的鹽酸溶液于碳酸銨中,碳酸銨可以分解出二氧化碳,反應如下:

碳酸銨是硫酸鈣垢的垢轉化劑,它可與硫酸鈣發生下面的轉化反應:

碳酸銨還可以與堿反應,如與氫氧化鋇反應

制備方法

工業上制備碳酸銨一般是把二氧化碳通入過量的氨溶液,反應式如下:

總反應方程為:

應用

食品加工

碳酸銨可用于面點的膨松劑,能夠不經過發酵就可以讓面團產生氣體、變得膨大松軟。常溫下易分解產生劇臭,其膨松力較碳酸氫鈉大2~3倍,分解產物NH3絕大部分逸散而不致影響口味,但由于分解溫度過低,在烘焙初期即分解散盡,不能在餅坯凝固定型之前持續產氣,一般不單獨使用。此類膨松劑分解產物易揮發,在食品中殘留很少,或為正常食品成分,在正常使用量范圍內對人無害。但如用量過大,食品中可殘留碳酸鈉或碳酸銨,使食品呈堿性或有氨氣的氣味,并破壞維生素。此外,在食品加工中碳酸銨可以用作發酵劑、酸度調節劑、穩定劑等。碳酸銨作為酸度調節劑,用于控制食品加工過程或調節產品pH,能用于可可粉、桃酥、面包、餅干等食品。

化學化工

羊毛精練劑

碳酸銨可以作羊毛精練劑,羊毛通常用肥皂及純堿配制的溶液來精練,由于純堿的堿性比較強,會影響羊毛的強力,所以在精練上等羊毛時,往往用碳酸銨替代純堿。

金屬回收

銅精礦熔煉過程產生的煙氣通過余熱鍋爐后,得到了含有銅、鋅、鉛、鉍、等多種金屬元素的煙灰。煙灰不及時處理不但會造成嚴重的環境污染,還造成了資源的浪費。銅煙灰成份復雜,物相組成波動較大,很難有統一的處理方法。研究人員發現經過碳酸銨溶液浸出回收銅,銅的浸出率可以達到85%以上,煙灰中銅的浸出取得了較好的效果。

塑料工業

碳酸銨在塑料工業中常用作PF、脲醛樹脂、聚氯乙稀和氯磺化聚乙烯的發泡劑及聚氨酯泡沫的輔助發泡劑。其特點是價廉、發氣量高,但因貯存穩定性差,分散困難,有氨味,因此使得用途受到限制。摻入碳酸鎂氧化鋅等可改善其貯存穩定性。

農業生產

肥料

碳酸銨是一種生理酸性肥料,因為銨會被植物吸收,碳酸則會殘留在土壤中,但它的酸性作用是暫時的,對土和作物都不會有危害。所含的氮素形態為銨態氮,溶于水后可以被作物吸收利用,也能被土壤吸收保存,或者經硝化細菌作用,把銨態氮轉化成硝酸態氮再供作物利用。

棉蚜蟲防治劑

棉蚜蟲防治劑是以碳酸氫銨、碳酸銨、煤油等為原料,經混合調制而成,主要用于防治棉花蟲的發生。該試劑具有無毒、無刺激、使用方便等特點。同時,碳酸氫銨、碳酸銨均是農作物肥料,本劑的使用,對增加土壤的肥效也有一定的益處。

殺菌劑

由酸腐病菌引起的酸腐病是柑橘重要的采后病害,目前缺少有效控制酸腐病的殺菌劑。研究人員分析了碳酸銨作為通常認為安全的藥劑對酸腐病菌的抑菌活性和可能的作用機制,結果顯示:碳酸銨可以抑制孢子萌發和芽管伸長,抑制菌絲生長,并且抑制效應與質量濃度呈正相關,在一定條件下能夠完全抑制孢子萌發和菌絲生長。因此碳酸銨可作為殺菌劑的替代方法控制柑橘果實的酸腐。

醫藥

碳酸銨在醫藥領域也有一定的應用,例如在家畜治療中可以作為祛痰劑,作用與氯化銨相似,但效力較弱,在體內不易引起酸血癥。另外,碳酸銨可以用于制作嗅鹽,早在古代就從鹿角煉取碳酸銨以做嗅鹽,由碳酸銨制成的嗅鹽可以把昏迷的病人喚醒,因為嗅鹽具有刺激性的氣味能夠刺激病人的嗅覺器官。

安全事宜

毒理數據

小鼠經靜脈LD50:96 mg/kg;

狗經靜脈LDLo:200 mg/kg;

兔子經皮下LDLo:900 mg/kg;

兔子經靜脈LDLo:200 mg/kg;

兔子經直腸LDLo:800 mg/kg;

青蛙經皮下LDLo:250 mg/kg;

青蛙經腸外LDLo:758 mg/kg。

GHS分類

H302(99.18%):吞咽有害;

H319(26.12%):引起嚴重的眼睛刺激;

H412(39.59%):對水生生物有害,具有長期影響。

危害

碳酸銨易分解生成氨氣,氨氣主要作用于上氣道,吸入后可引起咽喉痛、發音嘶啞。吸入較高濃度的氨氣會引起喉頭肌肉痙攣,聲帶水腫,并發生窒息。此外,氨氣進入氣管支氣管會引起咳嗽、咳痰等。氨氣具有強烈刺激性氣味,接觸后會出現眼睛流淚、晶體混濁、虹膜炎癥等,可導致失明

應對措施

急救

皮膚接觸時應立即脫掉被污染衣物,并用大量清水沖洗皮膚;眼睛接觸時用大量清水沖洗至少15min;若不慎吸入,應立即將患者移至空氣新鮮處;呼吸停止,施行呼吸復蘇術,并及時就醫。

泄漏和消防

若碳酸銨不慎發生泄漏,應及時疏散未穿戴防護設備的人員,并且移走現場的火源,將碳酸銨收集后存放在密封容器中,再對清理完成后的區域進行通風。如果物質或受污染的液體進入水道,應當及時通知下游居民。碳酸銨在火災中會生成有毒的氨氣,但其反應不具有爆炸性。若發生火災應及時噴水、使用干粉或二氧化碳滅火器來進行滅火,消防員在進行救火時應當佩戴自給式呼吸器。

儲存和運輸

碳酸銨應用具有塑料內襯的鐵桶或編織袋包裝,外套用聚丙烯編織袋兩層包裝。碳酸銨應儲存于干燥、陰涼庫房內,防潮、防雨、防曬,避光、密封保存,遠離火種、熱源。運輸中輕拿輕放,防止包裝破裂。

參考資料 >

Ammonium Carbonate | (NH4)2CO3 | CID 517111 - PubChem.pubchem.2024-03-18

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