Chlorek amonu

POGLĄD

Chlorek amonu (uh-MOH-ni-um KLOR-ide) występuje jako bezwonne białe kryształy o chłodnym, słonym smaku. Związek ten jest interesujący dla historyków chemii, ponieważ jest jednym z pierwszych związków chemicznych wymienionych przez starożytnych uczonych i pierwszym związkiem amoniaku, który został odkryty. Na przykład rzymski filozof Pliniusz Starszy (23-79 r. n.e.) pisał o substancji, którą nazwał hammoniacus sal, a która, jak się wydaje, była chlorkiem amonu. Problem polega na tym, że różne autorytety używały terminu sal ammoniac w odniesieniu do różnych materiałów, które wyraźnie różniły się od siebie. Nikt tak naprawdę nie znał rzeczywistego składu chemicznego tego związku aż do roku 1700, kiedy to został on odkryty przez francuskiego botanika Josepha Tourneforta (1656-1708). W każdym razie sal amoniakalny był ważnym surowcem we wczesnych operacjach przemysłowych, w tym przede wszystkim w farbiarstwie i metalurgii.

KEY FACTS

INNE NAZWY:

Muran amonu; sal ammoniak; salmiac

FORMULA:

NH4Cl

ELEMENTY:

azot, wodór, chlor

TYP SKŁADNIKÓW:

sól nieorganiczna

STAN:

stały

WAGA MOLEKULARNA:

53.49 g/mol

PUNKT STYGNIĘCIA:

340°C (640°F; sublimuje w temperaturze topnienia)

PUNKT Wrzenia:

Nie dotyczy

SOLUBNOŚĆ:

Rozpuszczalny w wodzie; słabo rozpuszczalny w alkoholu; nierozpuszczalny w większości rozpuszczalników organicznych

Sal amoniakalny to również nazwa mineralnej postaci chlorku amonu. Minerał ten występuje w przyrodzie rzadko i tylko w regionach suchych (suchych). Ponieważ chlorek amonu jest dość dobrze rozpuszczalny w wodzie, pozostaje na ziemi tylko w miejscach, gdzie jest mało deszczu. Jednym z takich miejsc są otwory wentylacyjne aktywnych wulkanów. Związek ten powstaje w tych regionach, gdy chlorowodór (HCl) w gazach wulkanicznych i amoniak (NH3) wytwarzany przez rozkład roślin i zwierząt reagują ze sobą, tworząc chlorek amonu, który następnie osadza się na ziemi.

JAK SIĘ GO TWORZY

Jedną z prostych metod wytwarzania chlorku amonu jest połączenie wodnego roztworu jakiegoś związku amoniaku, zwykle siarczanu amonu (2SO4), z kwasem chlorowodorowym (HCl) i zebranie chlorku amonu, który tworzy się przez odparowanie. W handlu związek ten jest otrzymywany jako produkt uboczny w tak zwanym procesie amoniakalno-sodowym wytwarzania węglanu sodu (Na2SO4). W procesie tym, wynalezionym przez belgijskiego chemika Ernesta Solvaya (1838-1922) w 1861 r., amoniak, chlorek sodu (NaCl) i dwutlenek węgla (CO2) są łączone ze sobą w serii reakcji, w wyniku których powstaje węglan sodu, bardzo ważny produkt handlowy. Podczas tych reakcji powstaje również chlorek amonu, który jest usuwany jako produkt uboczny.

WSPÓLNE ZASTOSOWANIA I POTENCJALNE ZAGROŻENIA

Chlorek amonu ma wiele różnych zastosowań handlowych. Jednym z najbardziej znanych zastosowań jest zastosowanie w bateriach z suchymi ogniwami. Baterie suchych ogniw składają się z trzech części: anody (metalowy spód baterii), katody (metalowa gałka na górze baterii) i elektrolitu (wilgotny stały materiał, który tworzy ciało baterii). Elektrony wyprodukowane w reakcji chemicznej w baterii przepływają z katody, przez obwód zewnętrzny (urządzenie, do którego bateria jest podłączona), z powrotem do baterii przez anodę, i z powrotem do katody przez elektrolit. Elektrolit w baterii z suchym ogniwem składa się z pastowatej mieszaniny chlorku amonu z wodą.

Interesujące fakty

Sal amoniakalny był ważną substancją w badaniach alchemii. Cele i metody alchemii zmieniły się znacznie w okresie od około dwunastego wieku do około szesnastego wieku i były nieco inne od kultury do kultury. Na przykład, jeden z islamskich alchemików, Abu Bakr Mohammed ar-Razi (865-925) sklasyfikował sal amoniakalny jako jeden z podstawowych duchów materii, wraz z rtęcią, siarką i arszenikiem.

Kilka innych zastosowań chlorku amonu obejmuje:

Jako zaprawę w operacjach barwienia i drukowania;
Jako topnik do lutowania;
Do produkcji innych związków amonowych, szczególnie tych używanych jako nawozy;
Do produkcji niektórych rodzajów polimerów, szczególnie z rodziny znanej jako żywice mocznikowo-formaldehydowe;

Do galwanizacji metali; oraz
Jako dodatek do popularnych w niektórych częściach świata cukierków typu lukrecja, którym nadaje charakterystyczny słony smak.

Narażenie na chlorek amonu może nieść ze sobą pewne zagrożenia dla zdrowia. Przy wdychaniu lub osadzaniu się na skórze może powodować podrażnienie tkanek, które może wymagać leczenia. Związek ten jest potencjalnie toksyczny w przypadku połknięcia. Te potencjalne problemy dotyczą przede wszystkim osób, które bezpośrednio pracują z tym związkiem, tak jak w wyżej wymienionych gałęziach przemysłu. Każdy, kto jest narażony na działanie chlorku amonu, powinien natychmiast zgłosić się do lekarza.

Słowa, które warto znać

ALCHEMIA Starożytna dziedzina nauki, z której rozwinęła się współczesna nauka chemii. ROZTWÓR WODNY Roztwór, który składa się z jakiegoś materiału rozpuszczonego w wodzie. ELEKTROPLATOWANIE Proces, w którym cienka warstwa jednego metalu jest osadzana na drugim metalu poprzez przepuszczanie prądu elektrycznego przez roztwór pierwszego metalu. FLUX Materiał, który obniża temperaturę topnienia innej substancji lub mieszaniny substancji, lub który jest używany do czyszczenia metalu. MORDANT Substancja stosowana w barwieniu i drukowaniu, która reaguje chemicznie zarówno z barwnikiem, jak i z materiałem barwionym, aby pomóc w trwałym związaniu barwnika z materiałem. POLIMER Związek składający się z bardzo dużych cząsteczek zbudowanych z jednej lub dwóch małych powtarzających się jednostek zwanych monomerami.

DALSZE INFORMACJE

„Chlorek amonu: Pomoc w dostarczaniu przenośnej energii elektrycznej.” The Science Center. http://www.science-education.org/classroom_activities/chlorine_compound/ammonium_chloride.html (dostęp 19 września 2005 r.).

„Ammonium Chloride, Technical.” Zaclon Incorporated. http://www.zaclon.com/pdf/amchltec_datasheet.pdf (accessed on September 19, 2005).

„Material Safety Data Sheet: Ammonium Chloride.” Department of Chemistry, Iowa State University. http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/NH4Cl.htm (accessed on September 19, 2005).

Patnaik, Praydot. Handbook of Inorganic Chemicals. New York: McGraw-Hill, 2003.

Zobacz teżAmmoniak; Wodorotlenek amonu; Węglan sodu; Mocznik