碳酸氢铵是一种白色结晶末,带有类似氨水的刺鼻味道,在水中溶解度不大。碳酸氢铵溶液放置在空气中或加热时会放出二氧化碳,溶液也变为碱性。
碳酸氢铵带有轻微氨气气味的粉末,溶于水形成碱性溶液。但不溶于丙酮和醇类。碳酸氢铵在 36~60°C时会分解产生氨气、二氧化碳和水。
NH4HCO3?NH3↑+CO2↑+H2O
这是吸热的过程(和许多铵盐一样,会使水温下降)。与酸反应产生二氧化碳,与碱则产生氨气。
碳酸氢铵可用于食品工业领域。其可作酸度调节剂、稳定剂、膨松剂和发酵剂等。碳酸氢铵受热后分解为二氧化碳和氨气,可使食品形成海绵状疏松结构。主要用于饼干、面包、糕点等的生产,通常与碳酸氢钠配合使用。
碳酸氢铵可用作化工原料生产其他物质,如碳酸氢铵与过氧化氢、苯甲酰氯反应可制备过氧化苯甲酰,与氟硅酸反应可以用于制备冰晶石。此外,碳酸氢钠还可与硫酸锰反应制备碳酸锰、与水玻璃反应制备白炭黑等。
碳酸氢铵通常采用滴定法进行检测,向碳酸氢铵水溶液中加入适当的指示剂,用酸标准溶液进行滴定,当到达一定程度的pH值时,指示剂会发生变色作用,因而可以测定出碳酸氢铵的含量。反应原理方程式如下:
通过直接接触,碳酸氢铵会对皮肤、眼和呼吸系统造成刺激。在1987年长子县化肥厂污染水源事故中,饮用受污染水源的人出现了急性中毒反应。
引言:
碳酸氢铵,是一种常见的无机化合物。它以其在烘焙、化学实验室和制药工业中的多功能应用而闻名。
什么是碳酸氢铵?
碳酸氢铵呈白色结晶固体,有氨气味。可溶于水。主要危害是对环境的威胁。应立即采取措施限制其向环境的扩散。用于制造其他铵化合物、食品加工和其他用途。
1. 碳酸氢铵的化学组成
碳酸氢铵少量存在于有机含氮物质和铵盐中。它又称碳酸氢铵或粉状烧氨。它的化学式为NH4HCO3,化学结构为铵阳离子(NH4+)和碳酸氢根阴离子(HCO3-)。
(1)铵离子(NH4+):这种带正电荷的阳离子具有一个四面体的中心氮原子,周围环绕着四个氢原子。
(2)碳酸氢钠阴离子 (HCO3-):这种带负电荷的阴离子包括一个与两个氧原子键合的中心碳原子和一个羟基 (OH?)。
铵离子和碳酸氢根阴离子之间的静电作用力维持了分子间的相互结合。由于氢与氮和氧之间的连接,相邻的碳酸氢铵分子之间可以形成氢键。
2. 碳酸氢铵的性质
2.1 物理性质
(1)碳酸氢铵是一种白色结晶固体,密度为 1.59 g/mL,温度为 41.9 ℃。
(2)它具有强烈的氨气味,并且极易溶于水。
(3)它具有明显的刺鼻气味。
2.2 化学性质
(1)它溶于水,形成弱碱性溶液。它不溶于许多化学有机溶剂。
(2)虽然它在接近 25 ℃ 的温度下是稳定的,但它在 36 ℃ 以上的温度下会分解,形成氨、二氧化碳或温室气体排放物和水,这是一种吸热反应。此外,它从附近的环境中吸收反应能量。
NH4HCO3 = NH3+ CO2+ H2O
(3)它与酸反应生成碳酸气体,与碱反应生成氨。
3. 碳酸氢铵的用途和应用
(1)作为食品工业中食品或烘焙食品(如饼干、曲奇和奶油泡芙面团)的发酵剂。
(2)生产多孔塑料、陶瓷、染料和颜料。
(3)它可用于锅炉除垢,也可用于制造橡胶发泡剂。
(4)它可去除热交换器和加工设备中的石膏。
(5)碳酸氢铵在中国通常用作廉价的氮肥,但目前正逐步被尿素取代,以保证质量和稳定性。这种化合物用作灭火剂、药物、染料、颜料的生产成分,也是一种基本肥料,是氨的来源。碳酸氢铵仍广泛用于塑料和橡胶工业、陶瓷制造、铬鞣皮革和催化剂合成。
(6)它还用于缓冲溶液,使其在化学净化过程中略带碱性,例如高效液相色谱法。由于它完全分解为挥发性化合物,因此可以通过冷冻干燥快速回收目标化合物。与此相关的是,它也可用作分析液相色谱-质谱的碱性缓冲剂,因为它的挥发性使其能够从低压喷雾室中的样品流中快速自动去除,许多标准质谱检测器都使用这种喷雾室,这些检测器位于典型的液相色谱-质谱系统的末端,例如电喷雾电离检测器。
(7)碳酸氢铵也是祛痰止咳糖浆“Senega and Ammonia”的关键成分。
4. 碳酸氢铵对您的身体有什么作用?
(1)食品添加剂
碳酸氢铵常用作膨松剂,使面包、饼干等食品蓬松柔软。它还可以中和酸性,改善食品风味。
(2)医药
碳酸氢铵可用于治疗胃灼热和消化不良等消化系统问题。它还可以用于缓解皮肤瘙痒和刺激。
5. 碳酸氢铵对健康的影响
碳酸氢铵有毒,会刺激皮肤、眼睛和呼吸系统。接触碳酸氢铵后,可能会立即或很快产生短期健康影响。吸入碳酸氢铵会刺激鼻子、喉咙和肺部,引起咳嗽、喘息和/或呼吸急促。反复接触可能会导致支气管炎,并伴有咳嗽和/或呼吸急促。接触碳酸氢铵后,健康影响可能会持续数月或数年。
在可能的情况下,应封闭操作,并建议在化学品泄漏现场使用局部排气通风。如果不使用局部排气通风或封闭,则必须使用呼吸器。穿着防护工作服,接触碳酸氢铵后立即更换衣服并彻底清洗。
用于制作饼干的中国碳酸氢铵被发现受到三聚氰胺污染,2008 年中国牛奶丑闻爆发后,马来西亚禁止进口。
6. 小苏打和碳酸氢铵有什么区别?
碳酸氢铵是碳酸氢盐和铵离子的结合体,由氨和二氧化碳混合而成。碳酸氢铵使烘焙食品具有独特的酥脆口感和质地,例如薄脆饼干和薄脆饼干。
小苏打,学名碳酸氢钠(NaHCO3),是一种白色细小晶体,微溶于水。碳酸氢钠则是钠离子和碳酸氢盐的结合体,由钠、碳、氢和氧混合而成。
碳酸氢铵和碳酸氢钠都是发酵剂,但如果在烘焙过程中氨没有完全去除,碳酸氢铵会有苦味,加热后没有碱性残留物,也不会影响烘焙食品的 pH 值。相反,小苏打会留下碱性碳酸钠的残留物。即当碳酸氢铵由热组成时,它不会留下任何残留物,除非与发酵酸发生反应。碳酸氢钠会留下残留物,在受热时会分解,当它与酸混合时,会使面团膨胀。
7. 结论和建议
综合考虑碳酸氢铵的性质、结构、用途和安全性,我们可以看到它作为一种多功能化学品,在各个领域都发挥着重要作用。其稳定性和可控释放二氧化碳的特性使其特别适用于烘焙食品和药品制造。然而,使用时需注意其易溶性和对皮肤和眼睛的刺激性,需要在安全操作指南下妥善处理和存储。随着科学技术的进步,我们可以期待碳酸氢铵在未来的更广泛应用和更高效安全性方面的进一步发展。
参考:
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/
[2]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
[3]钱佳,徐艺铭,孙婷婷,等.碳酸氢铵的应用现状及发展趋势[J].农家参谋,2019,(23):157.
[4]https://www.linkedin.com/pulse/food-grade-ammonium-bicarbonate-ultimate-faq-guide-mondstar-1eldc
[5]https://www.geeksforgeeks.org/
[6]https://www.nj.gov/health/eoh/rtkweb/
碳酸氢铵是一种常见的化合物,化学式为NH4HCO3。它呈现出白色的颗粒状、板状或柱状结晶。由于碳酸氢铵属于碳酸盐类物质,因此不宜与酸性物质混合,因为酸性物质会与碳酸氢铵发生反应,产生二氧化碳,导致碳酸氢铵变质。
然而,在农村地区,人们利用碳酸氢铵与酸性物质反应的特性,将其应用于蔬菜大棚中。他们将碳酸氢铵放置在大棚内,并将其与稀盐酸混合,通过反应生成氯化铵、水和二氧化碳。二氧化碳能够促进植物的光合作用,增加蔬菜的产量,而生成的氯化铵也可以再次作为肥料使用。
需要注意的是,碳酸氢铵的化学式中含有铵根离子,属于铵盐类物质。因此,碳酸氢铵不应与氢氧化钠或氢氧化钙等碱性物质混合使用。
碳酸氢铵(NH4HCO3)是一种无毒、无味的白色结晶粉末,是铵离子(NH4+)和碳酸根离子(HCO3-)的盐类化合物。
碳酸氢铵在常温下稳定,但在高温或潮湿条件下会分解生成氨气(NH3)、二氧化碳(CO2),并留下氢氧化铵(NH4OH)。碳酸氢铵在水中溶解度较高,溶液呈弱酸性。
碳酸氢铵在食品行业中被广泛应用作为发酵剂,能与其他发酵剂共同作用,产生二氧化碳气泡,使食品面团膨胀,增加松软度。常见的应用包括蛋糕、饼干、面包等烘焙食品。
碳酸氢铵可以用作化妆品中的稳定剂和调节剂,能够调整pH值,提供酸碱平衡,增加产品的稳定性和保湿性。此外,碳酸氢铵还可以作为面膜、化妆水等产品的成分,具有舒缓和滋润皮肤的功效。
碳酸氢铵在农业领域中被广泛用作氮肥,含有丰富的氮元素,能够为作物提供养分,促进植物的生长和发育。在施用过程中,碳酸氢铵在土壤中会迅速分解成氨气和二氧化碳,释放出氮元素供作物吸收利用。
碳酸氢铵还可以作为灭火剂广泛应用于火灾的扑救,分解产生大量的氨气和二氧化碳,能够有效地抑制火焰的蔓延,并降低燃烧物质的燃烧温度。此外,碳酸氢铵还具有良好的物理吸热性能,能够吸收大量热量,减少火灾造成的伤害。
近年来,关于碳酸氢铵的研究逐渐增多,主要集中在合成新型氮肥、分解机理研究和环境应用方面,为进一步发展和应用碳酸氢铵提供了重要的理论依据和技术支持。
研究人员通过改变碳酸氢铵的结构,合成了许多新型氮肥,具有更高的氮含量、更可控的氮释放速率或更长的持效期,能够满足不同作物对氮营养的需求。
目前,关于碳酸氢铵的分解机理还存在一定的争议,研究者通过实验和理论模拟手段,对碳酸氢铵的分解过程进行了深入研究,以探索其分解动力学和反应机制。
碳酸氢铵可以作为一种环保型氮肥,减少对水环境的污染,研究人员正在探索将碳酸氢铵应用于农田水利工程中,通过合理施肥,提高氮素利用率,减少农田氮流失,保护水资源。
碳酸氢铵作为一种常见的化合物,具有广泛的应用领域。在食品行业中,它是一种重要的发酵剂;在化妆品领域中,它是一种常用的稳定剂和调节剂;在农业领域中,它是一种重要的氮肥。此外,碳酸氢铵还可以作为灭火剂用于火灾扑救。当前,关于碳酸氢铵的研究主要集中在合成新型氮肥、分解机理研究和环境应用方面,为进一步发展和应用碳酸氢铵提供了重要的理论依据和技术支持。
碳酸氢铵的化学式和性质
碳酸氢铵,又称氢氨酸,是一种常见的无机化合物,其化学式为NH4HCO3。它是一种白色晶体,易溶于水,呈弱酸性。碳酸氢铵在生产和生活中有着广泛的应用。本文将介绍碳酸氢铵的化学式及其性质。
碳酸氢铵的化学式
碳酸氢铵的化学式为NH4HCO3,它是由氨和二氧化碳反应而成的。碳酸氢铵的分子式中包含一个氨基离子(NH4+)和一个碳酸氢根离子(HCO3-),它们通过离子键结合在一起。碳酸氢铵的分子量为79.06,密度为1.586 g/cm3。
碳酸氢铵的性质
1.物理性质
碳酸氢铵是一种白色晶体,呈弱酸性,易溶于水,不溶于乙醇和乙醚。碳酸氢铵的熔点为155℃,沸点为333℃。在空气中加热时,碳酸氢铵会分解为氨、二氧化碳和水。
2.化学性质
碳酸氢铵是一种弱酸性物质,它可以和碱反应生成盐和水。例如,碳酸氢铵和氢氧化钠反应生成氯化钠和水:
NH4HCO3+NaOH→NaCl+H2O+CO2↑
碳酸氢铵还可以和金属离子反应生成相应的盐。例如,碳酸氢铵和铁离子反应生成铁碳酸氢铵:
Fe2++2NH4HCO3→Fe(NH4)2(CO3)2+2H2O+CO2↑
碳酸氢铵还可以和酸反应生成相应的盐和水。例如,碳酸氢铵和盐酸反应生成氯化铵和水:
NH4HCO3+HCl→NH4Cl+H2O+CO2↑
碳酸氢铵还可以分解为氨、二氧化碳和水。例如,碳酸氢铵加热时会分解为氨、二氧化碳和水:
NH4HCO3→NH3↑+H2O+CO2↑
碳酸氢铵的应用
碳酸氢铵在生产和生活中有着广泛的应用。以下是一些常见的应用:
1.食品工业
碳酸氢铵可以作为食品膨松剂,用于制作蛋糕、饼干等食品。它可以在烘烤过程中释放出二氧化碳,使食品膨胀。
2.化肥工业
碳酸氢铵可以作为一种氮肥,用于促进植物生长。它可以提供植物所需的氮元素。
3.医药工业
碳酸氢铵可以作为一种药物,用于治疗胃酸过多和胃酸缺乏症。它可以中和胃酸,缓解胃部不适。
4.火柴工业
碳酸氢铵可以作为火柴的磷酸铵粘合剂,用于固定火柴头和火柴棒。
5.其他应用
碳酸氢铵还可以用于制造洗涤剂、染料、皮革、纸张等产品。
总之,碳酸氢铵是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用。它的化学式为NH4HCO3,它的性质包括物理性质和化学性质。在生产和生活中,碳酸氢铵有着重要的作用,它可以用于食品工业、化肥工业、医药工业、火柴工业等领域。