Síran amónny
| Síran amónny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Všeobecné vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sumárny vzorec | (NH4)2SO4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synonymá | Sulfát amónny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhľad | biele kryštáliky alebo prášok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikálne vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molekulová hmotnosť | 132,1 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molárna hmotnosť | 132,141 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota rozkladu | 235 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 1,768 7 g/cm³ (20 °C) 1,769 g/cm³ (50 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rozpustnosť | vo vode: 70,21 g/100 ml (0 °C) 75,16 g/100 ml (20 °C) 80,83 g/100 ml (40 °C) 87,21 g/100 ml (60 °C) 94,30 g/100 ml (80 °C) 102,13 g/100 ml (100 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termochemické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná zlučovacia entalpia | -901,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná entropia | 187,5 J K-1 mol-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ďalšie informácie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo CAS | 7783-20-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EINECS číslo | 231-984-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo RTECS | BS4500000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Síran amónny je anorganická soľ so širokou škálou použitia. Najčastejšie sa využíva ako hnojivo. Obsahuje 21 % dusíka vo forme amónneho katiónu a 24 % síry vo forme síranového aniónu.
V prírode sa nachádza v podobe minerálu mascagnitu.
Použitie
[upraviť | upraviť zdroj]Primárne použitie síranu amónneho je ako hnojivo pre vysoko zásadité pôdy (pH > 8,5). V pôde sa amónny katión uvoľňuje a vytvára malé množstvo kyseliny, čím znižuje a vyrovnáva pH pôdy, pričom prispieva k vzniku základného dusíka pre rast rastlín. Hlavnou nevýhodou použitia síranu amónneho je jeho nízky obsah dusíka vzhľadom na dusičnan amónny, čo zvyšuje náklady na jeho dopravu.
Používa sa tiež v poľnohospodárstve ako adjuvans pre vo vode rozpustné insekticídy, herbicídy a fungicídy. Funguje tam na princípe viazania katiónov železa a vápnika, ktoré sú prítomné v obyčajnej studenej vode a rastlinných bunkách. Je zvlášť účinný ako adjuvans pre herbicídy s obsahom 2,4-D amínu, glyfosátu a glufosinátu.
Laboratórne použitie
[upraviť | upraviť zdroj]Zrážanie síranom amónnym je bežný spôsob purifikácie proteínov zrážaním. Pri zvyšovaní iónovej sily roztoku sa rozpustnosť proteínov v tomto roztoku znižuje. Síran amónny je extrémne rozpustný vo vode kvôli jeho iónovej povahe, a preto môže "vylúčiť" proteíny zrážaním.
Význam tejto látky pri čistení zlúčenín pramení z jej schopnosti byť viac hydratovaný v porovnaní s relatívne viac nepolárnymi molekulami, a tak sa požadované nepolárne molekuly spájajú a vylučujú z roztoku v koncentrovanej forme. Táto metóda sa nazýva vylúhovanie a vyžaduje použitie vysokých koncentrácií soli, ktoré sa vo vodnej zmesi môžu spoľahlivo rozpustiť. Percento použitej soli je v porovnaní s maximálnou koncentráciou soli v zmesi rozpustené. Ako taká, aj keď sú vysoké koncentrácie potrebné na to, aby pracovná metóda pridal množstvo soli, viac ako 100%. Vysoká koncentrácia soli, ktorú je možné dosiahnuť pridaním alebo zvýšením koncentrácie síranu amónneho v roztoku, umožňuje separáciu proteínov na základe zníženia rozpustnosti proteínov; toto oddelenie sa môže dosiahnuť centrifugáciou. Zrážanie síranom amónnym je výsledkom zníženia rozpustnosti skôr než denaturovanie bielkoviny, takže precipitovaný proteín môže byť solubilizovaný použitím štandardných pufrov. Zrážanie síranom amónnym poskytuje pohodlný a jednoduchý prostriedok na frakcionáciu komplexných zmesí proteínov.
Pri analýze kaučukových mriežok sa prchavé mastné kyseliny analyzujú vyzrážaním kaučuku 35% roztokom síranu amónneho, ktorý opúšťa číru kvapalinu, z ktorej sa prchavé mastné kyseliny regenerujú kyselinou sírovou a potom sa destilujú parou. Selektívne zrážanie síranom amónnym oproti bežnej technike zrážania, pri ktorej sa používa kyselina octová, nezasahuje do stanovenia prchavých mastných kyselín.
Prísada do potravín
[upraviť | upraviť zdroj]Ako doplnok stravy, je síran amónny všeobecne považovaný za bezpečný (GRAS). Podľa amerického úradu pre potraviny a liečivá (FDA), a v Európskej únii, je označený E číslom E517. Používa sa ako regulátor kyslosti v múkach a chleboch.
Iné použitia
[upraviť | upraviť zdroj]- Síran amónny sa používa v malom meradle pri príprave iných amónnych solí, najmä peroxodisíranu amónneho.
- Síran amónny je uvedený ako zložka mnohých vakcín Spojených štátov podľa Centra pre kontrolu chorôb.
- Nasýtený roztok síranu amónneho v ťažkej vode (D2O) sa používa ako externý štandard v síry (33S) NMR spektroskopii hodnota posunutia sa udáva 0 ppm.
- Síran amónny sa tiež použil v kompozíciách spomaľujúcich horenie pôsobiacim podobne ako hydrogénfosforečnan diamónny. Ako látka spomaľujúca horenie znižuje teplotu spaľovania materiálu, znižuje maximálnu mieru straty hmotnosti a spôsobuje zvýšenie produkcie zvyškov alebo hnojiva. Jeho účinnosť spomaľovania horenia sa môže zvýšiť zmiešaním so sulfamátom amónnym.
- Ako konzervačné činidlo na ochranu dreva sa používal síran amónny, ale vzhľadom na jeho hygroskopickú povahu bolo toto použitie prevažne ukončené z dôvodu súvisiacich problémov s koróziou kovových spojovacích prostriedkov, rozmerovou nestabilitou a poruchami konečnej úpravy.
Príprava
[upraviť | upraviť zdroj]Síran amónny sa vyrába úpravou amoniaku, často ako vedľajšieho produktu z koksovacích pecí, kyselinou sírovou:
- 2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Zmes plynného amoniaku a vodnej pary sa zavedie do reaktora, ktorý obsahuje nasýtený roztok síranu amónneho a približne 2 až 4% voľnej kyseliny sírovej pri 60 °C. Pridá sa koncentrovaná kyselina sírová, aby sa roztok udržal kyslý a aby sa zachovala jeho hladina voľnej kyseliny. Reakčné teplo udržuje teplotu reaktora pri 60 °C. Reakčné teplo odparí všetku vodu prítomnú v systéme a vytvorí sa prášková soľ.
Síran amónny sa môže tiež vyrábať z sadrovca (CaSO4 • 2 H2O). Jemne rozdelená sadra sa pridá do roztoku uhličitanu amónneho. Uhličitan vápenatý sa vyzráža vo forme pevnej látky, pričom v roztoku zostáva síran amónny.
- (NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3
Síran amónny sa vyskytuje prirodzene ako vzácny minerál mascagnit v sopečných fumaroloch a v dôsledku uhoľných požiarov na niektorých skládkach.
Vlastnosti
[upraviť | upraviť zdroj]Síran amónny sa stáva feroelektrický pri teplotách pod -49,5 °C. Pri izbovej teplote kryštalizuje v ortorombickom systéme s veľkosťou buniek a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. Po ochladení do feroelektrického stavu sa symetria kryštálu zmení na priestorovú skupinu Pna21.
Reakcie
[upraviť | upraviť zdroj]Síran amónny sa rozkladá pri zahrievaní nad 250 °C, pričom najskôr tvorí hydrogensíran amónny. Ďalším zahrievaním pri vyšších teplotách vedie k jeho rozkladu na amoniak, dusík, oxid siričitý a vodu.
Vo vodnom roztoku sa disocializuje na ióny, NH4+ a SO4-2. Napríklad pridaním chloridu bárnatého do roztoku sa vyzráža síran bárnatý. Po odparení filtrátu sa získa chlorid amónny.
Síran amónny tvorí mnoho dvojitých solí (sírany kovov amónneho), keď sa roztok zmieša s ekvimolárnymi roztokmi síranov kovov a roztok sa pomaly odparí. Pri trojmocných kovových iónoch sa vytvára kamenec, ako je síran železito-amónny. Dvojité sírany kovov zahŕňajú síran kobaltnato-amónny, síran železnato-amónny, síran nikelnato-amónny, tiež ktoré sú známe ako Tuttonove soli a síran ceričito-amónny. Bezvodé dvojité sírany amónneho sa vyskytujú aj v skupine langbeinitov.
Bezpečnosť
[upraviť | upraviť zdroj]Smrteľná dávka (LD50) síranu amonného, je pre potkana (orálne) 2840 mg/kg.
Podobné látky
[upraviť | upraviť zdroj]- Disíran amónny
- Peroxodisíran amónny
- Siričitan amónny
- Tiosíran amónny
- Síran draselný
- Síran sodný
- Síran železnato-amónny
Literatúra
[upraviť | upraviť zdroj]- Properties: UNIDO and International Fertilizer Development Center (1998), Fertilizer Manual, Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4.
- VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabuľky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
Pozri aj
[upraviť | upraviť zdroj]Iné projekty
[upraviť | upraviť zdroj]
Commons ponúka multimediálne súbory na tému Síran amónny
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článkov Síran amonný na českej Wikipédii a Ammonium sulfate na anglickej Wikipédii.