Хлорид аммония, также известный как нашатырь, является удивительным веществом с многовековой историей и широчайшим спектром применения.
Общая информация о хлориде аммония
Структурная формула хлорида аммония выглядит следующим образом: NH4Cl. Это средняя соль, образованная слабым основанием гидроксидом аммония и сильной соляной кислотой.
Ключевые свойства хлорида аммония:
- Белый кристаллический гигроскопичный порошок без запаха
- Хорошо растворим в воде, плохо — в органических растворителях
- Температура плавления 340°C
- При нагревании разлагается с образованием хлороводорода и аммиака
Получают хлорид аммония путем упаривания побочных продуктов производства соды. Применяют в металлургии, текстиле, фармацевтике и других отраслях.
История открытия и использования
Хлорид аммония был известен еще в Древнем Египте, где его использовали в религиозных обрядах под названием «нашатырь», происходящим от арабского «нушадир» — аммиак. В Древней Греции вещество получали из сажи в дымоходах.
В природе хлорид аммония встречается в виде минерала нашатырь в вулканических пещерах и трещинах земной коры.
С возникновением химической промышленности появились методы производства хлорида аммония в промышленных масштабах, в то время как в лаборатории его синтезируют взаимодействием хлороводорода и аммиака.
Структура и основные химические свойства
Хлорид аммония формула степень окисления азота в молекуле равна -3. Атом хлора находится в степени окисления +1. Молекула имеет ионное строение, состоит из катиона аммония NH4+ и аниона хлора Cl-. Хлорид аммония обладает высокой реакционной способностью, вступает в реакции:
- Гидролиза с образованием кислой среды
- Взаимодействия с сильными щелочами, сопровождающегося выделением аммиака
- Разложения при нагревании на хлороводород и аммиак с последующим взаимодействием компонентов между собой
Подробнее химические свойства хлорида аммония будут рассмотрены в следующих разделах.
Применение в промышленности
Благодаря уникальной комбинации свойств, хлорид аммония нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. В металлургии и гальванике его используют для травления и удаления оксидных пленок перед пайкой, поскольку он восстанавливает оксиды металлов до хлоридов:
| 4CuO + NH4Cl = 3Cu + CuCl2 + N2 + 4H2O |
| Fe3O4 + 8NH4Cl = FeCl2 + 2FeCl3 + 8NH3 + 4H2O |
В текстильной промышленности хлорид аммония используют для закрепления клеев и лаков, а также в процессах крашения и печати тканей.
Применение в промышленности
Кроме текстильной промышленности, хлорид аммония находит применение:
- В производстве красителей и лакокрасочных материалов как закрепитель
- При изготовлении удобрений в качестве источника азота
- В пищевой промышленности в качестве эмульгатора E510
- При производстве батарей как электролит
- В сельском хозяйстве для консервации силоса и сенажа
Использование в медицине
Хлорид аммония формула обладает выраженным мочегонным и отхаркивающим действием, поэтому применяется в медицине.
При приеме внутрь хорошо всасывается в ЖКТ, метаболизируется в печени до мочевины, усиливая диурез и подкисляя мочу. Стимулирует выработку жидкой мокроты в бронхах. Показан при отеках, кашле, ОРЗ и других заболевания легких. Противопоказан при нарушениях функций печени и почек.
Лабораторное получение
В лаборатории хлорид аммония формула может быть получен:
- Прямым взаимодействием аммиака и хлороводорода:
- Пропусканием аммиака через водный раствор хлорида натрия:
- Обработкой раствором аммиака нитрата серебра с образованием хлорида серебра
Для синтеза требуются: колба с обратным холодильником, воронка, стакан, химические реактивы. Реакцию проводят при комнатной температуре.
Транспортировка и хранение
При транспортировке и хранении хлорида аммония соблюдают следующие правила:
- Хранение в герметичной таре в сухом, проветриваемом помещении
- Защита от воздействия влаги и высоких температур
- Аккуратная погрузка-выгрузка, использование СИЗ
Меры безопасности
При работе с хлоридом аммония необходимо соблюдать меры предосторожности:
- Использовать средства защиты — перчатки, халат, респиратор
- Избегать попадания на кожу и в глаза
- Проводить работы в вытяжном шкафу
- После работы тщательно вымыть руки
При разливе хлорида аммония следует:
- Локализовать разлив инертным материалом
- Собрать твердое вещество и поместить в контейнер
- Загрязненный участок промыть большим количеством воды
Первая помощь при отравлении
При попадании хлорида аммония в организм возможны такие симптомы как тошнота, рвота, потеря сознания.
Необходимо:
- Вызвать скорую медицинскую помощь
- Промыть желудок водой
- Дать выпить щелочной раствор (натрия гидрокарбонат)
Утилизация отходов
Отходы хлорида аммония подлежат обезвреживанию путем:
- Нейтрализации щелочными растворами
- Термического обезвреживания
При утилизации отходов хлорида аммония необходимо:
- Собрать твердые и жидкие отходы в специальную тару
- Провести дезактивацию растворами гипохлорита натрия или перекиси водорода
- Обезвредить адсорбцией на инертных материалах (древесные опилки, песок)
- Захоронить на полигонах промышленных отходов с соблюдением экологических норм
Охрана окружающей среды
Хлорид аммония относится к 3 классу опасности, обладает токсичностью для гидробионтов, поэтому при производстве и транспортировке должны выполняться природоохранные мероприятия:
- Очистка сточных вод до допустимых концентраций
- Контроль выбросов в атмосферу
- Рекультивация нарушенных земель
- Соблюдение нормативов размещения отходов
Требования к упаковке и маркировке
Хлорид аммония должен транспортироваться и храниться в герметичных мешках или барабанах с маркировкой, содержащей:
- Наименование грузоотправителя и грузополучателя
- Наименование груза и его количество
- Номер ООН, класс опасности
В статье подробно рассматривается хлорид аммония - его химическая формула и строение, физические и химические свойства, способы получения, области применения, а также история открытия этого удивительного вещества с многовековой историей.
