碳酸氫銨

碳酸氫銨是一種白色化合物,呈粒狀,板狀或柱狀結晶,有氨臭。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,並將碳酸氫銨置於高處,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,而銨鹽不可以和鹼共放一處,所以碳酸氫銨切忌和氫氧化鈉或氫氧化鈣放在一起。

基本介紹

  • 中文名:碳酸氫銨
  • 英文名:Ammonium bicarbonate
  • 別稱:碳銨 酸式碳酸銨 重碳酸銨 阿莫尼亞粉
  • 化學式:NH4HCO3
  • 分子量:79.06
  • CAS登錄號:1066-33-7
  • EINECS登錄號:213-911-5
  • 熔點:105 °C
  • 水溶性:22g/100g水(20 °C)
  • 密度:1.58g/cm3
  • 外觀:為白色斜方晶系或單斜晶繫結晶體
  • 閃點:169.8 °C
  • 套用:氮肥,發泡劑
  • 危險性符號:Xn,Xi
  • 危險品運輸編號:UN 9081
  • RTECS號:BO8600000
基本信息,發展簡史,理化性質,物理性質,化學性質,性質與穩定性,貯存方法,理論數據,毒理學數據,生態學數據,分子結構數據,計算化學數據,套用領域,生產方法,實驗測定,注意事項,

基本信息

  • 中文名稱:碳酸氫銨
  • 英文名稱:Ammonium hydrogencarbonate
  • 別名名稱:碳銨 酸式碳酸銨 重碳酸銨 阿莫尼亞粉
  • 更多別名:Acid ammonium carbonate Ammonium hydrogen carbonate Ammonium bicarbonate Ammonium acid carbonate
  • 分子式:NH4HCO3
  • 分子量:79.06

發展簡史

1920年前後,發現利用焦爐煤氣中的氨和二氧化碳反應可製取碳酸氫銨,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淨化(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。
碳酸氫銨化學式碳酸氫銨化學式

理化性質

物理性質

白色斜方晶系或單斜晶繫結晶體。無毒。有氨臭。能溶於水,水溶液呈鹼性,不溶於乙醇。
儲存條件:貯存於室溫(Store at RT)
外觀:為白色斜方晶系或單斜晶繫結晶體
危險品標誌:Xn,Xi
危險類別碼:22-36/37/38
安全說明:22
危險品運輸編號:UN 9081

化學性質

水溶液呈鹼性,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,潮解後分解會加快。
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

性質與穩定性

1.常溫常壓下穩定,避免氧化物 強酸接觸,有熱不穩定性,固體在58℃、水溶液在70℃則分解。
在水中的溶解度為14%(10℃),17.4%(20℃),21.3%(30℃)。其水溶液呈鹼性,25℃時0.1mol·L-1溶液的pH值7.8。碳酸氫銨的化學性質不穩定,受熱易分解。 熱至約60℃時,分解為NH3 21.5%,CO2 55.7%,H2O 22.8%組成的白色煙霧。能被熱水分解。在常壓下有潮氣存在時,36℃以上即開始緩慢分解,生成氨、二氧化碳和水。
易溶於水(0 ℃時:11.9g/100 ml;30 ℃時:27g/100 ml),水溶液呈鹼性,0.08%水溶液的pH值為7.8。溶於甘油,350℃時分解為二氧化碳和氨。有吸濕性,吸濕和受潮後放出刺激性的氨氣味,乾燥狀態沒有氨氣味。在空氣中易風化。

貯存方法

1.保持容器密封,儲存在陰涼,乾燥的地方,儲存於陰涼、乾燥、通風的倉庫內。切忌和NaOH或Ca(OH)2放在一起。
2.在儲運過程中注意防潮、防雨、防曝曬。搬運時要輕搬輕放,防止包裝破損。
3.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。
4.失火時,可噴水、噴霧或使用乾粉、二氧化碳、泡沫滅火劑撲救。

理論數據

毒理學數據

1、急性毒性:小鼠靜脈注射LC50:245mg/kg;出現呼吸困難,非功能衰退,抽搐。
接觸後,可刺激皮膚、眼睛、黏膜;高濃度接觸可引起暫時性失明、肺水腫和青紫,並可強烈傷害呼吸道黏膜,導致死亡。

生態學數據

該物質對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。

分子結構數據

1、 摩爾折射率:9.87
2、 摩爾體積(cm3/mol):37.1
3、 等張比容(90.2K):110.4
4、 表面張力(dyne/cm):77.9
5、 介電常數:無可用
6、 偶極距(10-24cm3):無可用
7、 極化率:3.87

計算化學數據

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.複雜度: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

套用領域

1、用作氮肥,適用於各種土壤,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;
碳酸氫銨(1066-33-7)紅外圖譜(IR1)碳酸氫銨(1066-33-7)紅外圖譜(IR1)
2、用作分析試劑,也用於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麵包、餅乾、煎餅等膨鬆劑的原料,亦用作發泡粉末果汁的原料。還用於綠色蔬菜、竹筍等燙漂,以及醫藥及試劑;
5、用作緩衝劑;充氣劑。
6、碳酸氫銨在塑膠和橡膠工業、陶器製作、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、適用於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:需添加膨鬆劑的各類食品,GMP。惟乳與乳製品按有關規定執行。
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,並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。精製時將其溶於水,添加乙醇,使之重結晶。
2.碳化法將氨氣用水吸收後,用二氧化碳碳化,再經分離、乾燥,製得碳酸氫銨。其化學反應方程式:
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
3.將來自石灰窯並經洗滌淨化過的CO2氣體,通入氨水使之飽和,後經離心分離、熱風乾燥即得成品。
4.典型的生產碳酸氫銨小型氮肥廠以無煙煤為原料,先製取半水煤氣,後者經脫除硫化氫後,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,經過進一步脫除殘餘二氧化碳與少量一氧化碳後,進入氨合成系統。乾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採用氣流乾燥的方法將產品乾燥;更多的工廠採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

鑑別試驗
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,即生成白色沉澱。
取試樣溶液,加氯化汞溶液即產生白色沉澱。
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),置於已盛有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,待溶液冷卻後,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。用潔淨的鏟子收集於乾燥、潔淨、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
儲存於陰涼、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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