Formula, NH4+) formula, sifat dan kegunaan

Dia Ion ammonium Ia adalah kation poliiatomik dengan beban positif yang formula kimia adalah NH₄⁺. Molekul tidak rata, tetapi mempunyai bentuk tetrahedron. Empat atom hidrogen membentuk empat sudut.

Nitrogen ammonia mempunyai beberapa elektron yang tidak dikongsi yang mampu menerima proton (asas Lewis) bahawa ion ammonium dibentuk oleh protonasi ammonia mengikut reaksi: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Rajah 1: Struktur ion ammonium.

Nama ammonium juga diberikan kepada amina penggantian atau kation ammonium yang digantikan. Sebagai contoh, metimonium klorida adalah ionik garam ionik₃NH₄CL di mana ion klorida dikaitkan dengan metilamin.

Ion ammonium mempunyai sifat yang sangat serupa dengan logam alkali yang paling berat dan sering dianggap sebagai saudara dekat. Ammonium dijangka berkelakuan seperti logam pada tekanan yang sangat tinggi, seperti dalam planet gas gergasi seperti Uranus dan Neptunus.

Ion ammonium memainkan peranan penting dalam sintesis protein dalam tubuh manusia. Ringkasnya, semua makhluk hidup memerlukan protein, yang dibentuk oleh kira -kira 20 asid amino yang berbeza. Walaupun tumbuh -tumbuhan dan mikroorganisma boleh mensintesiskan kebanyakan asid amino dari nitrogen di atmosfera, haiwan tidak boleh.

Bagi manusia, sesetengah asid amino tidak dapat disintesis sama sekali dan mesti dimakan sebagai asid amino penting.

Walau bagaimanapun, asid amino lain boleh disintesis oleh mikroorganisma di saluran gastrousus dengan bantuan ion admoniac. Oleh itu, molekul ini adalah angka penting dalam kitaran nitrogen dan sintesis protein.

[TOC]

Sifat

Kelarutan dan berat molekul

Ion ammonium mempunyai berat molekul 18,039 g/mol dan kelarutan 10.2 mg/ml air (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, 2017). Apabila membubarkan ammonia di dalam air, ion ammonium dibentuk mengikut reaksi:

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + Oh^-

Ini meningkatkan kepekatan hidroksil di tengah dengan meningkatkan pH penyelesaian (Royal Society of Chemistry, 2015).

Sifat asid asas

Ion ammonium mempunyai 9.25 pkb. Ini bermaksud bahawa pH lebih besar daripada nilai ini akan mempunyai tingkah laku berasid dan pH yang lebih rendah akan mempunyai tingkah laku asas.

Sebagai contoh, dengan membubarkan ammonia dalam asid asetik (PKA = 4.76), pasangan elektron bebas nitrogen mengambil proton sederhana dengan meningkatkan kepekatan hidroksida mengikut persamaan:

NH₃ + Ch₃COOH ⇌ NH₄⁺ + Ch₃COO^-

Walau bagaimanapun, dengan kehadiran asas yang kuat, seperti natrium hidroksida (PKA = 14.93), ion ammonium memberikan proton kepada medium mengikut reaksi:

Boleh melayani anda: keseimbangan kimia: penjelasan, faktor, jenis, contoh

NH₄⁺ + NaOH ⇌ NH₃ + Na⁺ + H₂Sama ada

Kesimpulannya, pada pH kurang daripada 9.25, nitrogen akan diprotonasi, sementara pH lebih besar daripada nilai itu tidak dilindungi. Ini adalah yang paling penting dalam pemahaman lengkung darjah dan memahami tingkah laku bahan seperti asid amino.

Garam ammonium

Salah satu sifat ammonia yang paling ciri adalah kuasa untuk menggabungkan secara langsung dengan asid untuk membentuk garam mengikut reaksi:

NH₃ + HX → NH₄X

Oleh itu, dengan asid hidroklorik bentuk ammonium klorida (NH₄Cl); Dengan asid nitrik, ammonium nitrat (NH₄Tidak₃), dengan asid karbonik akan membentuk karbonat amonik ((NH₄)₂Co₃) dan lain-lain.

Telah ditunjukkan bahawa ammonia yang sempurna kering tidak akan digabungkan dengan asid hidroklorik yang sangat kering, sebagai kelembapan yang diperlukan untuk menyebabkan tindak balas (VIA ensiklopedia, 2004).

Garam ammonium paling mudah sangat larut di dalam air. Pengecualian adalah ammonium hexacloroplatinate, yang pembentukannya digunakan sebagai ujian ammonium. Garam nitrat ammonium dan terutamanya perchlorate sangat meletup, dalam kes ini ammonium adalah ejen pengurangan.

Dalam proses yang tidak biasa, ion ammonium membentuk amalgam. Spesies tersebut disediakan oleh elektrolisis penyelesaian ammonium menggunakan katod merkuri. Amalgam ini akhirnya terurai untuk bebas ammonia dan hidrogen bebas (Johnston, 2014).

Salah satu garam ammonium yang paling biasa adalah ammonium hidroksida, yang hanya ammonia dibubarkan di dalam air. Kompaun ini sangat biasa dan didapati secara semula jadi di alam sekitar (di udara, air dan tanah) dan di semua tumbuh -tumbuhan dan haiwan, termasuk manusia.

Aplikasi

Ammonium adalah sumber penting nitrogen untuk banyak spesies tumbuhan, terutama yang tumbuh di tanah hipoksik. Walau bagaimanapun, ia juga toksik kepada kebanyakan spesies tanaman dan jarang digunakan sebagai satu -satunya sumber nitrogen (pangkalan data, Metabolome Manusia, 2017).

Nitrogen (n), dikaitkan dengan protein dalam biomassa mati, dimakan oleh mikroorganisma dan berubah menjadi ion ammonium (NH4+) yang boleh diserap secara langsung oleh akar tumbuhan (contohnya, beras).

Ion ammonium biasanya menjadi ion nitrit (NO2-) oleh bakteria Nitrosomonas, diikuti dengan penukaran kedua ke nitrat (NO3-) oleh bakteria Nitrobacter.

Tiga sumber nitrogen terbesar yang digunakan dalam pertanian adalah urea, ammonium dan nitrat. Pengoksidaan ammonium biologi ke nitrat dikenali sebagai nitrifikasi. Proses ini menganggap beberapa langkah dan dimediasi oleh bakteria autotropik, memaksa aerobik.

Boleh melayani anda: kalium (k)

Di tanah banjir, pengoksidaan NH4+ dihadkan. Urea diuraikan oleh enzim ureasa atau kimia dihidrolisiskan ke ammonia dan CO2.

Dalam laluan lulus, ammonia ditukar oleh bakteria ammonifikasi dalam ion ammonium (NH4+). Dalam langkah seterusnya, ammonium ditukar oleh bakteria nitrifying dalam nitrat (nitrifikasi).

Bentuk ini, nitrogen yang sangat mudah alih, adalah yang paling sering diserap oleh akar tumbuhan, serta oleh mikroorganisma di tanah.

Untuk menutup kitaran nitrogen, nitrogen gas di atmosfera menjadi nitrogen biomas kerana bakteria rhizobium yang hidup dalam tisu akar kekacang (contohnya, alfalf dan cyanobacteria dan lazotobacter (Sposito, 2011).

Melalui tumbuhan akuatik ammonium (NH4+) dapat menyerap dan memasukkan nitrogen ke dalam protein, asid amino dan molekul lain. Kepekatan ammonium yang tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan tumbuhan alga dan akuatik.

Ammonium hidroksida dan garam ammonium lain digunakan secara meluas dalam pemprosesan makanan. Peraturan Pentadbiran Makanan dan Ubat (FDA) mengesahkan bahawa ammonium hidroksida selamat ("diiktiraf secara umum sebagai insurans" atau GRA) sebagai ejen yis, ejen kawalan pH dan ejen penamat dalam makanan.

Senarai makanan di mana ammonium hidroksida digunakan sebagai bahan tambahan makanan langsung dan termasuk produk bakar, keju, coklat, produk gula -gula lain (contohnya karamelos) dan pudang. Ammonium hidroksida juga digunakan sebagai agen antimikrob dalam produk daging.

Ammonia dalam bentuk lain (contohnya, ammonium sulfat, ammonium alginat) digunakan dalam bumbu, penebat protein soya, makanan ringan, kesesakan dan jeli dan minuman bukan alkohol (Pnatassum Nitrate Association, 2016).

Pengukuran ammonium digunakan dalam ujian Rambo, terutamanya berguna dalam diagnosis penyebab asidosis (id ujian: rambo ammonium, rawak, air kencing, s.F.). Buah pinggang mengawal perkumuhan asid dan asid asas sistemik.

Mengubah jumlah ammonium dalam air kencing adalah cara penting yang dilakukan oleh buah pinggang melaksanakan tugas ini. Mengukur tahap ammonium dalam air kencing dapat memberikan pemahaman tentang punca perubahan asas asid asas pada pesakit.

Tahap ammonium dalam air kencing juga dapat memberikan banyak maklumat mengenai pengeluaran harian asid dalam pesakit tertentu. Oleh kerana kebanyakan beban asid individu berasal dari protein yang ditelan, jumlah ammonium dalam air kencing adalah penunjuk yang baik dari pengambilan protein dalam diet.

Boleh melayani anda: Sulfur oksida

Pengukuran ammonium air kencing boleh menjadi sangat berguna untuk diagnosis dan rawatan pesakit dengan batu ginjal:

• Tahap ammonium yang tinggi dalam air kencing dan pH kencing di bawah mencadangkan kerugian gastrousus. Pesakit ini berisiko asid urik dan batu kalsium oksalat.
• Sedikit ammonium dalam air kencing dan pH air kencing yang tinggi mencadangkan asidosis tiub buah pinggang. Pesakit ini berisiko pengiraan kalsium fosfat.
• Pesakit dengan batu kalsium oksalat dan kalsium fosfat sering dirawat dengan sitrat untuk meningkatkan sitrat air kencing (perencat semulajadi kalsium oksalat dan pertumbuhan kristal kalsium fosfat).

Walau bagaimanapun, kerana sitrat dimetabolisme dalam bikarbonat (asas), ubat ini juga boleh meningkatkan pH air kencing. Sekiranya pH air kencing terlalu tinggi dengan rawatan sitrat, risiko batu fosfat kalsium boleh terlibat secara tidak sengaja.

Pemantauan air kencing ammonium adalah satu bentuk tajuk dos sitrat dan elakkan masalah ini. Dos yang baik dari sitrat awal adalah kira -kira separuh daripada perkumuhan ammonium dalam air kencing (dalam meq masing -masing).

Kesan dos ini pada nilai ammonium, sitrat dan pH air kencing boleh dipantau, dan menyesuaikan dos sitrat berdasarkan tindak balas. Penurunan ammonium air kencing harus menunjukkan sama ada sitrat semasa mencukupi untuk mengatasi sebahagiannya (tetapi tidak sepenuhnya) beban asid harian pesakit yang diberikan.

Rujukan

1. Pangkalan data, metabolom manusia. (2017, 2 Mac). Metabocard untuk menunjukkan ammonium. Diperolehi dari: HMDB.Ac.
2. Johnston, f. J. (2014). Garam ammonium. AksesCience Dipulihkan: AksesCience.com.
3. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2017, 25 Februari). Pangkalan data kompaun Pubchem; CID = 16741146. Diperolehi daripada Pubchem.
4. Persatuan PnataStium Nitrate. (2016). Nitrat (NO3-) berbanding ammonium (NH4+). Pulih dari KNO3.org.
5. Persatuan Kimia Diraja. (2015). Ion ammonium. Chemspider pulih: chemspider.com.
6. Sposito, g. (2011, 2 September). Tanah. Pulih dari Britannica Encyclopedia: Britannica.com.
7. ID Ujian: Rambo Ammonium, Rawak, Urin. (S.F.). Diperolehi dari Encyclopediamamamedical Laboratorie.com.
8. Cara Ensiklopedia . (2004, 22 Disember). Garam ammonium. Pulih dari jalan raya ensiklopedia.org.