Sulfate d'ammonium - Ammonium sulfate

Sulfate d'ammonium
Sulfate d'ammonium.png
Modèle boule-et-bâton de deux cations ammonium et d'un anion sulfate
Des noms
Nom IUPAC
Tétraoxosulfate d'ammonium (VI)
Autres noms
Sulfate d'
ammonium Sulfate d'ammonium (2: 1)
Sulfate de diammonium Sulfate de
diammonium d'acide sulfurique
Mascagnite
Actamaster
Dolamin
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Carte Info ECHA 100.029.076 Modifiez ceci sur Wikidata
Numéro CE
Numéro E E517 (régulateurs d'acidité, ...)
KEGG
UNII
  • InChI = 1S / 2H3N.H2O4S / c ;; 1-5 (2,3) 4 / h2 * 1H3; (H2,1,2,3,4)  Chèque Oui
    Clé: BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N  Chèque Oui
  • InChI = 1 / 2H3N.H2O4S / c ;; 1-5 (2,3) 4 / h2 * 1H3; (H2,1,2,3,4)
    Clé: BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYAI
  • O = S (= O) (O) ONN
Propriétés
(NH 4 ) 2 SO 4
Masse molaire 132,14 g / mol
Apparence Granules ou cristaux hygroscopiques blancs fins
Densité 1,77 g / cm 3
Point de fusion 235 à 280 ° C (455 à 536 ° F; 508 à 553 K) (se décompose)
70,6 g pour 100 g d'eau (0 ° C)
74,4 g pour 100 g d'eau (20 ° C)
103,8 g pour 100 g d'eau (100 ° C)
Solubilité Insoluble dans l' acétone , l' alcool et l' éther
-67,0 · 10 −6 cm 3 / mol
79,2% (30 ° C)
Dangers
Pictogrammes SGH GHS07: NocifGHS09: Danger pour l'environnement
Mot de signalisation SGH Avertissement
H315 , H319 , H335
P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P301 + 312 , P302 + 352 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P391 , P403 + 233 , P405 , P501
NFPA 704 (diamant de feu)
point de rupture Ininflammable
Dose ou concentration létale (DL, LC):
DL 50 ( dose médiane )
2840 mg / kg, rat (oral)
Composés apparentés
Autres anions
Thiosulfate d'
ammonium Sulfite d'
ammonium Bisulfate d' ammonium Persulfate
d'ammonium
Autres cations
Sulfate de sodium Sulfate de
potassium
Composés apparentés
Sulfate d'ammonium et de fer (II)
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Références Infobox

Sulfate d'ammonium (anglais américain et usage scientifique international; sulfate d'ammonium en anglais britannique ); (NH 4 ) 2 SO 4 , est un sel inorganique avec un certain nombre d'utilisations commerciales. L'utilisation la plus courante est comme engrais pour le sol. Il contient 21% d' azote et 24% de soufre .

Les usages

Le sulfate d'ammonium est principalement utilisé comme engrais pour les sols alcalins . Dans le sol, l' ion ammonium est libéré et forme une petite quantité d'acide, abaissant l' équilibre du pH du sol , tout en apportant de l' azote essentiel à la croissance des plantes. Le principal inconvénient de l'utilisation du sulfate d'ammonium est sa faible teneur en azote par rapport au nitrate d'ammonium , ce qui élève les coûts de transport.

Il est également utilisé comme adjuvant de pulvérisation agricole pour les insecticides , herbicides et fongicides solubles dans l'eau . Là, il fonctionne pour lier les cations de fer et de calcium qui sont présents à la fois dans l'eau de puits et dans les cellules végétales. Il est particulièrement efficace comme adjuvant pour les herbicides 2,4-D (amine), glyphosate et glufosinate .

Utilisation en laboratoire

La précipitation au sulfate d'ammonium est une méthode courante de purification des protéines par précipitation. À mesure que la force ionique d'une solution augmente, la solubilité des protéines dans cette solution diminue. Le sulfate d'ammonium est extrêmement soluble dans l'eau en raison de sa nature ionique, il peut donc «relarguer» les protéines par précipitation. En raison de la constante diélectrique élevée de l'eau, les ions de sel dissociés étant l'ammonium cationique et le sulfate anionique sont facilement solvatés dans les coquilles d'hydratation des molécules d'eau. L'importance de cette substance dans la purification des composés découle de sa capacité à devenir plus hydratée par rapport à des molécules relativement plus non polaires et ainsi les molécules non polaires souhaitables fusionnent et précipitent hors de la solution sous une forme concentrée. Cette méthode est appelée relargage et nécessite l'utilisation de concentrations élevées de sel qui peuvent se dissoudre de manière fiable dans le mélange aqueux. Le pourcentage de sel utilisé est par rapport à la concentration maximale du sel dans le mélange peut se dissoudre. En tant que tel, bien que des concentrations élevées soient nécessaires pour que le procédé fonctionne, l'ajout d'une abondance de sel, supérieure à 100%, peut également sursaturer la solution, par conséquent, contaminant le précipité non polaire avec un précipité de sel. Une concentration élevée en sel, qui peut être obtenue en ajoutant ou en augmentant la concentration de sulfate d'ammonium dans une solution, permet une séparation des protéines basée sur une diminution de la solubilité des protéines; cette séparation peut être réalisée par centrifugation . La précipitation par le sulfate d'ammonium est le résultat d'une réduction de la solubilité plutôt que de la dénaturation des protéines , ainsi la protéine précipitée peut être solubilisée par l'utilisation de tampons standards . La précipitation au sulfate d'ammonium fournit un moyen pratique et simple de fractionner des mélanges de protéines complexes.

Dans l'analyse des réseaux de caoutchouc, les acides gras volatils sont analysés en précipitant le caoutchouc avec une solution de sulfate d'ammonium à 35%, ce qui laisse un liquide clair à partir duquel les acides gras volatils sont régénérés avec de l'acide sulfurique puis distillés à la vapeur. La précipitation sélective avec du sulfate d'ammonium, contrairement à la technique de précipitation habituelle qui utilise l'acide acétique, n'interfère pas avec la détermination des acides gras volatils.

Additif alimentaire

En tant qu'additif alimentaire, le sulfate d'ammonium est généralement reconnu comme sûr (GRAS) par la Food and Drug Administration des États -Unis , et dans l'Union européenne, il est désigné par le numéro E E517. Il est utilisé comme régulateur d'acidité dans les farines et les pains.

Autres utilisations

Dans le traitement de l'eau potable , le sulfate d'ammonium est utilisé en combinaison avec du chlore pour générer de la monochloramine pour la désinfection.

Le sulfate d'ammonium est utilisé à petite échelle dans la préparation d'autres sels d'ammonium, en particulier le persulfate d'ammonium .

Le sulfate d'ammonium est répertorié comme ingrédient pour de nombreux vaccins aux États-Unis par les Centers for Disease Control .

Une solution saturée de sulfate d'ammonium dans de l'eau lourde (D 2 O) est utilisée comme étalon externe dans la spectroscopie RMN du soufre ( 33 S) avec une valeur de décalage de 0 ppm.

Le sulfate d'ammonium a également été utilisé dans des compositions ignifuges agissant beaucoup comme le phosphate de diammonium . En tant qu'ignifuge, il augmente la température de combustion du matériau, diminue les taux de perte de poids maximum et provoque une augmentation de la production de résidus ou de charbon. Son efficacité ignifuge peut être améliorée en le mélangeant avec du sulfamate d'ammonium . Il a été utilisé dans la lutte aérienne contre les incendies .

Le sulfate d'ammonium a été utilisé comme agent de préservation du bois , mais en raison de sa nature hygroscopique, cette utilisation a été en grande partie interrompue en raison de problèmes associés à la corrosion des fixations métalliques, à l'instabilité dimensionnelle et aux échecs de finition.

Préparation

Le sulfate d'ammonium est fabriqué en traitant l' ammoniac avec de l'acide sulfurique :

2 NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4

Un mélange de gaz ammoniac et de vapeur d'eau est introduit dans un réacteur qui contient une solution saturée de sulfate d'ammonium et environ 2 à 4% d'acide sulfurique libre à 60 ° C. De l'acide sulfurique concentré est ajouté pour maintenir la solution acide et pour conserver son niveau d'acide libre. La chaleur de réaction maintient la température du réacteur à 60 ° C. Le sulfate d'ammonium sec en poudre peut être formé en pulvérisant de l'acide sulfurique dans une chambre de réaction remplie d'ammoniac gazeux. La chaleur de réaction évapore toute l' eau présente dans le système, formant un sel pulvérulent. Environ 6 000 millions de tonnes ont été produites en 1981.

Le sulfate d'ammonium est également fabriqué à partir de gypse (CaSO 4 · 2H 2 O). Du gypse finement divisé est ajouté à une solution de carbonate d'ammonium . Le carbonate de calcium précipite sous forme de solide, laissant du sulfate d'ammonium dans la solution.

(NH 4 ) 2 CO 3 + CaSO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 + CaCO 3

Le sulfate d'ammonium est naturellement présent sous forme de mascagnite minérale rare dans les fumerolles volcaniques et en raison des incendies de charbon sur certains dépotoirs.

Propriétés

Le sulfate d'ammonium devient ferroélectrique à des températures inférieures à –49,5 ° C. À température ambiante, il cristallise dans le système orthorhombique , avec des tailles de cellules de a = 7,729 Â, b = 10,560 Â, c = 5,951 Â. Lorsqu'il est refroidi à l'état ferrorélectrique, la symétrie du cristal passe au groupe spatial Pna2 1 .

Réactions

Le sulfate d'ammonium se décompose en chauffant au-dessus de 250 ° C, formant d' abord du bisulfate d'ammonium . Le chauffage à des températures plus élevées entraîne une décomposition en ammoniac , azote , dioxyde de soufre et eau.

En tant que sel d'un acide fort (H 2 SO 4 ) et d'une base faible (NH 3 ), sa solution est acide; Le pH de la solution 0,1 M est de 5,5. En solution aqueuse, les réactions sont celles des ions NH 4 + et SO 4 -2 . Par exemple, l'ajout de chlorure de baryum précipite le sulfate de baryum . Le filtrat à l'évaporation donne du chlorure d'ammonium .

Le sulfate d'ammonium forme de nombreux sels doubles (sulfates métalliques d'ammonium) lorsque sa solution est mélangée avec des solutions équimolaires de sulfates métalliques et que la solution est lentement évaporée. Avec les ions métalliques trivalents, des aluns tels que le sulfate d'ammonium ferrique se forment. Les sulfates de métaux doubles comprennent le sulfate de cobalt d'ammonium, le sulfate de diammonium ferreux, le sulfate d' ammonium et de nickel qui sont connus sous le nom de sels de Tutton et le sulfate d'ammonium cérique . Les doubles sulfates anhydres d'ammonium sont également présents dans la famille des Langbeinites . L'ammoniac produit a une odeur piquante et est toxique.

Les particules de sulfate d'ammonium évaporé en suspension dans l'air représentent environ 30% de la pollution aux particules fines dans le monde.

Législation et contrôle

En novembre 2009, une interdiction des engrais à base de sulfate d'ammonium, de nitrate d'ammonium et de nitrate d'ammonium calcique a été imposée dans l'ancienne division de Malakand - comprenant les districts de Upper Dir , Lower Dir , Swat , Chitral et Malakand de la Province de la frontière du Nord-Ouest (NWFP) du Pakistan , par le gouvernement de la NWFP, à la suite d'informations selon lesquelles ils ont été utilisés par des militants pour fabriquer des explosifs. En janvier 2010, ces substances ont également été interdites en Afghanistan pour la même raison.

Voir également

Références

Lectures complémentaires

Liens externes