Ammonium Carbonate, Struktur, Penggunaan, dan Risiko



itu amonium karbonat adalah garam nitrogen anorganik, khususnya amoniak, yang rumus kimianya adalah (NH4)2CO3. Ini diuraikan dengan metode sintesis, di antaranya penggunaan sublimasi campuran amonium sulfat dan kalsium karbonat layak disebutkan: (NH)4)2SO4(s) + CaCO3(s) => (NH4)2CO3(s) + CaSO4(s).

Umumnya, garam amonium dan kalsium karbonat dipanaskan dalam bejana untuk menghasilkan amonium karbonat. Metode industri yang menghasilkan berton-ton garam ini adalah melewatkan karbon dioksida melalui kolom serapan yang mengandung larutan amonium dalam air, diikuti dengan distilasi..

Uap yang mengandung amonium, karbon dioksida, dan air mengembun untuk membentuk kristal amonium karbonat: 2NH3(g) + H2O (l) + CO2(g) → (NH4)2CO3(s) Asam karbonat diproduksi dalam reaksi, H2CO3, setelah melarutkan karbon dioksida dalam air, dan asam inilah yang melepaskan dua protonnya, H+, untuk dua molekul amonia.

Indeks

  • 1 Sifat fisik dan kimia
  • 2 struktur kimia
    • 2.1 Keingintahuan struktural
  • 3 Penggunaan
  • 4 Risiko
  • 5 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Ini adalah padatan putih, kristal dan tidak berwarna, dengan aroma yang kuat dan rasa amoniak. Meleleh pada suhu 58 ° C terurai menjadi amonia, air dan karbon dioksida: Persamaan kimia di atas tetapi dalam arah yang berlawanan.

Namun, dekomposisi ini terjadi dalam dua langkah: pertama molekul NH dilepaskan3, memproduksi amonium bikarbonat (NH4HCO3); dan kedua, jika pemanasan berlanjut, karbonat tidak proporsional melepaskan lebih banyak amonia gas.

Ini adalah padatan yang sangat larut dalam air dan kurang larut dalam alkohol. Ini membentuk jembatan hidrogen dengan air, dan ketika melarutkan 5 gram dalam 100 gram air, ia menghasilkan larutan basa dengan pH sekitar 8,6.

Afinitasinya yang tinggi terhadap air menjadikannya higroskopis padat (menyerap kelembaban), dan itulah sebabnya sulit untuk menemukannya dalam bentuk anhidratnya. Bahkan, bentuknya monohydrated, (NH4)2CO3· H2O), adalah yang paling umum dari semua dan menjelaskan bagaimana garam adalah pembawa gas amonia, yang menyebabkan bau.

Di udara itu terurai untuk menghasilkan amonium bikarbonat dan amonium karbonat (NH4NH2CO2).

Struktur kimia

Struktur kimia amonium karbonat diilustrasikan pada gambar atas. Di tengah adalah anion CO32-, segitiga datar dengan pusat hitam dan bola merah; dan di kedua sisi, kation amonium NH4+ dengan geometri tetrahedral.

Geometri ion amonium dijelaskan oleh hibridisasi sp3 dari atom nitrogen, yang memerintahkan atom hidrogen (bola putih) di sekitarnya dalam bentuk tetrahedron. Interaksi terbentuk antara ketiga ion dengan ikatan hidrogen (H3N-H- O-CO22-).

Berkat geometrinya, CO anion tunggal32- dapat membentuk hingga tiga jembatan hidrogen; sedangkan kation NH4+ mungkin mereka tidak dapat membentuk empat jembatan hidrogen yang sesuai karena tolakan elektrostatik antara muatan positifnya.

Hasil dari semua interaksi ini adalah kristalisasi dari sistem ortorombik. Mengapa begitu higroskopis dan larut dalam air? Jawabannya ada pada paragraf yang sama di atas: jembatan hidrogen.

Interaksi ini bertanggung jawab untuk penyerapan air secara cepat dari garam anhidrat hingga terbentuk (NH4)2CO3· H2O). Ini menghasilkan perubahan dalam pengaturan spasial ion, dan akibatnya, dalam struktur kristal.

Keingintahuan struktural

Sesederhana kelihatannya (NH4)2CO3, ia sangat sensitif terhadap transformasi tak terbatas sehingga strukturnya adalah subjek misteri bagi komposisi solid yang sebenarnya. Struktur ini juga bervariasi sesuai dengan tekanan yang mempengaruhi kristal.

Beberapa penulis telah menemukan bahwa ion dipesan sebagai rantai coplanar yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen (yaitu rantai dengan urutan NH).4+-CO32--...) di mana molekul air cenderung berfungsi sebagai penghubung ke rantai lain.

Terlebih lagi, melampaui langit terestrial, bagaimana kristal-kristal ini dalam kondisi spasial atau antarbintang? Apa komposisi Anda dalam hal stabilitas spesies berkarbonasi? Ada penelitian yang mengkonfirmasi stabilitas besar kristal-kristal ini yang terperangkap dalam massa es planet dan komet.

Ini memungkinkan mereka berfungsi sebagai cadangan karbon, nitrogen, dan hidrogen, yang, yang menerima radiasi matahari, dapat diubah menjadi bahan organik seperti asam amino..

Yaitu, blok-blok amonia sedingin es ini bisa menjadi pembawa "roda yang menginisiasi mesin kehidupan" di kosmos. Karena alasan ini minatnya dalam bidang astrobiologi dan biokimia semakin meningkat.

Penggunaan

Ini digunakan sebagai agen ragi, karena ketika dipanaskan ia menghasilkan karbon dioksida dan gas amonium. Amonium karbonat, jika Anda suka, merupakan pelopor bubuk kue modern dan dapat digunakan untuk membuat kue dan biskuit datar.

Namun, penggunaannya untuk membuat kue tidak dianjurkan. Karena ketebalan kue, gas amoniak disimpan di dalam dan menghasilkan rasa yang tidak menyenangkan.

Ini digunakan sebagai ekspektoran, yaitu, meredakan batuk dengan menghilangkan bronkus. Ini memiliki tindakan fungisida, yang digunakan untuk alasan ini di bidang pertanian. Ini juga merupakan pengatur keasaman yang ada dalam makanan dan digunakan dalam sintesis organik urea dalam kondisi tekanan tinggi, dan hidantoin.

Risiko

Amonium karbonat sangat beracun. Ini menghasilkan iritasi akut pada rongga mulut pada manusia ketika melakukan kontak.

Selain itu, jika dicerna itu menyebabkan iritasi lambung. Tindakan serupa diamati pada mata yang terpapar amonium karbonat.

Menghirup gas dekomposisi garam dapat mengiritasi hidung, tenggorokan, dan paru-paru, menyebabkan batuk dan gangguan pernapasan..

Paparan akut anjing puasa terhadap amonium karbonat dengan dosis 40 mg / kg, menyebabkan muntah dan diare. Dosis tertinggi amonium karbonat (200 mg / kg berat) biasanya mematikan. Kerusakan jantung diindikasikan sebagai penyebab kematian.

Jika dipanaskan sampai suhu yang sangat tinggi dan di udara yang diperkaya dengan oksigen, ia mengeluarkan gas NO yang beracun.2.

Referensi

  1. PubChem. (2018). Amonium Karbonat. Diperoleh pada 25 Maret 2018, dari PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Portal Kimia Organik. ((2009-2018)). Reaksi Bucherer-Bergs. Diperoleh pada 25 Maret 2018, dari Organic Chemistry Portal: www.organic-chemistry.org
  3. Kiyama, Ryo; Yanagimoto, Takao (1951) Reaksi kimia di bawah tekanan sangat tinggi: sintesis urea dari amonium karbonat padat. Tinjauan Kimia Fisik Jepang, 21: 32-40
  4. Fortes, A. D., Wood, I. G., Alfè, D., Hernandez, E. R., Gutmann, M. J., & Sparkes, H. A. (2014). Struktur, ikatan hidrogen dan ekspansi termal amonium karbonat monohidrat. Acta Crystallographica Bagian B, Ilmu Struktural, Teknik Kristal dan Material, 70(Pt6), 948-962.
  5. Wikipedia. (2018). Amonium karbonat. Diperoleh pada 25 Maret 2018, dari Wikipedia: en.wikipedia.org
  6. Perusahaan Kimia. (2018). Perusahaan Kimia. Diperoleh pada 25 Maret 2018, dari The Chemical Company: thechemco.com