Соли аммония — важные химические соединения
Соли аммония — удивительные вещества, широко используемые в промышленности и сельском хозяйстве. Они образуются при взаимодействии аммиака с кислотами и обладают уникальными свойствами.
1. Получение солей аммония
Аммиак (NH3) - бесцветный газ с резким запахом, который хорошо растворяется в воде. При взаимодействии аммиака с кислотой происходит реакция нейтрализации с образованием соли аммония:
NH3 + HCl → NH4Cl
Так, например, при действии соляной кислоты на аммиак образуется хлорид аммония (нашатырь). Аналогично можно получить и другие соли:
- нитрат аммония - при взаимодействии аммиака и азотной кислоты;
- карбонат аммония - при взаимодействии с угольной кислотой;
- сульфат аммония - при реакции с серной кислотой.
Кислые соли аммония можно превратить в средние, если обработать их избытком аммиака. Например, при обработке гидрокарбоната аммония аммиаком образуется карбонат:
NH4HCO3 + NH3 → (NH4)2CO3 + H2O
Соли аммония также можно получить в результатах реакций обмена между растворами различных солей. К примеру, хлорид аммония образуется при взаимодействии нитрата серебра и хлорида натрия:
NH4NO 3 + NaCl → NH4Cl + NaNO 3
В промышленности основным способом производства соли аммония является синтез из азота и водорода при высоком давлении и температуре. Ежегодно в мире производится около 180 млн тонн аммиака!
2. Химические свойства и применение солей аммония
Соли аммония - твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Их водные растворы являются сильными электролитами и почти полностью диссоциируют на ионы. Например, хлорид аммония:
NH4Cl ⇄ NH4+ + Cl−
Соли аммония легко определить по характерной качественной реакции - при нагревании с щелочами они разлагаются с выделением аммиака:
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O
При нагревании без доступа воздуха соли аммония также разлагаются. Например, термическое разложение хлорида аммония:
2NH4Cl = 2NH3↑ + H2↑ + Cl2↑
Соли аммония применяются:
- Для производства удобрений;
- В гальванотехнике;
- Как охладители;
- В пищевой промышленности.
Например, хлорид аммония (нашатырь) используется в пайке металлов для удаления оксидных пленок. Он ускоряет процесс плавления припоя. А карбонат аммония применяют как разрыхлитель теста в выпечке.
3. Производство минеральных удобрений на основе солей аммония
Одно из важнейших направлений использования соли аммония - производство азотных минеральных удобрений. Наиболее распространенные из них:
- Аммиачная селитра или нитрат аммония (NH4NO 3);
- Сульфат аммония ((NH4)2SO4);
- Мочевина или карбамид (CO(NH2)2).
Производство этих удобрений основано на химических реакциях с участием соли аммония. К примеру, для получения сульфата аммония проводят реакцию между аммиаком и серной кислотой:
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Азотные удобрения легко усваиваются растениями, стимулируют их рост и развитие. Они широко используются в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Ежегодно в мире производится более 100 млн тонн азотных удобрений!
4. Безопасное хранение и транспортировка солей аммония
Несмотря на широкое применение, при работе с солями аммония требуется соблюдать меры предосторожности. Аммиак и некоторые соли обладают резким запахом и токсичны.
Правила безопасного хранения:
- Хранить в специально отведенном сухом помещении;
- Исключить попадание влаги;
- Не допускать нагревания выше 30°C.
При транспортировке запрещается:
- Перевозить навалом;
- Допускать резких толчков и ударов;
- Хранить вблизи отопительных систем.
5. Применение солей аммония на дачных участках
Азотные удобрения на основе солей аммония подходят и для любительского садоводства. Их используют для подкормки таких культур как томаты, огурцы, капуста.
Способы применения:
- Растворить необходимое количество удобрения в воде из расчета 5-10 г на 10 л;
- Полить этим раствором почву у корней растений;
- Повторять подкормку через каждые 2-3 недели.
Соблюдая дозировки и инструкции по применению, можно значительно повысить урожайность своего участка!
6. Перспективы дальнейших исследований солей аммония
Несмотря на многолетнюю историю изучения, соли аммония не перестают быть интересным объектом для исследований. Ученые продолжают открывать новые особенные свойства этих соединений и находить им необычные применения.
Например, ведутся работы по использованию солей аммония в качестве:
- Топлива для ракетных двигателей;
- Элементов холодильных установок;
- Компонентов высокотемпературных сверхпроводников.
Также перспективно дальнейшее усовершенствование технологий получения солей аммония, повышение энергоэффективности и экологичности этих процессов. Интерес к этим удивительным соединениям азота будет только расти!
3. Производство минеральных удобрений на основе солей аммония
Одно из важнейших направлений использования соли аммония - производство азотных минеральных удобрений. Наиболее распространенные из них:
- Аммиачная селитра или нитрат аммония (NH4NO3);
- Сульфат аммония ((NH4)2SO4);
- Мочевина или карбамид (CO(NH2)2).
Производство этих удобрений основано на химических реакциях с участием соли аммония. К примеру, для получения сульфата аммония проводят реакцию между аммиаком и серной кислотой:
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Азотные удобрения легко усваиваются растениями, стимулируют их рост и развитие. Они широко используются в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Ежегодно в мире производится более 100 млн тонн азотных удобрений!