СУЛФАМИНСКА КИСЕЛИНА: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, СИНТЕЗА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Сулфаминска киселина је неорганско једињење се састоји од атома сумпора (С) ковалентно повезане јединственим везе и хидроксилне групе (-ОХ) и амино групе (-НХ ₂ ), и дупла веза два атома кисеоник (О). То је бела кристална чврста супстанца. Његова хемијска формула је НХ ₂ СО ₃ Х. Такође је познат као аминосулфонска киселина, амидосулфониц киселина, амидосулфуриц киселина и сулфамидиц киселине.

Сулфаминска киселина је јака киселина. Може реаговати са металима, металним оксидима и карбонатима. Његове соли су углавном растворљиве у води, што га чини добрим средством за уклањање каменца у процесној опреми. Често се користи у млиновима за шећер за чишћење карбонатних накупина у испаривачкој опреми.

Структура сулфаминске киселине. Бењах-бмм27. Извор: Википедиа Цоммонс.

Сулфамска киселина је нитрита редуктора (НО ₂ ^- ), а ова хемијска особина се користи у различитим апликацијама, као што у индустрији боја иу анализи нитрита.

Користи се у штављењу коже и избељивању пулпе за израду папира. У ствари, то је контаминант хране, као што се често налази у папирима и картону који се користе за паковање намирница.

Такође се користи у електродепозицији метала, као лабораторијски стандард, а један од његових деривата је веома ефикасан хербицид.

Структура

Сулфаминска киселина кристализира у облику орторомбицних дипирамидних кристала. Он формира компактне призме и листове када се кристализира из хладне растворе, као и дијамантске плоче када кристализирају из вруће водене отопине.

Номенклатура

- сулфаминска киселина

- Аминосулфонска киселина

- Амидосулфонска киселина

- Амидосулфурна киселина

- Сулфамидна киселина

Својства

Физичко стање

Бела кристална чврста супстанца.

Молекуларна тежина

97,1 г / мол.

Тачка топљења

205 ° Ц, распада се на 209 ° Ц.

Густина

2,15 г / цм ³

Растворљивост

Растворљиви у води:

- 12,8% на 0 ° Ц

- 17,57% на 20 ° Ц

- 22,77% на 40 ° Ц

Мало растворљиво у метанолу, мало растворљиво у ацетону, нерастворљиво у етру.

Слободно растворљив у азотним базама и у органским растварачима који садрже азот.

Нерастворан у угљен дисулфида (ЦС ₂ ) и угљеник тетрахлорид (ЦЦУ ₄ ).

пХ

0,41 (у 1 Н раствору, то јест 1 еквивалент / Л).

Константа дисоцијације

0.101 на 25 ° Ц.

Хемијска својства

То је јака киселина. Скоро као хлороводонична (ХЦл), азотна (ХНО ₃ ) и сумпорна (Х ₂ СО ₄ ) киселина .

Водени раствори сулфаминске киселине су високо јонизовани. Његов пХ је нижи од раствора мравље, фосфорне и оксалне киселине.

У води сулфаминска киселина губи само протон који је везан за кисеоник. Водоводи везани за азот чврсто се држе заједно.

У воденом раствору се полако хидролизује да би се добио кисели амонијум сулфат (НХ ₄ ХСО ₄ ). Стабилна је у сувим условима.

Сулфаминска киселина напада метале, металне оксиде и карбонате да би створили сулфамате. На пример, са металним калијумом (К) формира калијум сулпхамате (КОСО ₂ НХ ₂ ) и водоника (Х ₂ ).

Све соли сулфаминске киселине су растворљиве у води. Соли калцијума, олова и баријума су врло растворљиве у води, за разлику од одговарајућих соли сумпорне киселине.

Нитроус ацид (ХНО ₂ ) реагује квантитативно са амино групом сулфаминсла киселине, релеасинг азота (Н ₂ ). Сматра се да сулфатни јон у овој реакцији делује као амид, а не као амин.

Сумпорна киселина се оксидује хлором, бромом или калијум хлоратом да би се претворила у сумпорну киселину. Ова реакција се не дешава са другим оксидансима као што су хромна киселина или калијум перманганат.

Није компатибилан (реагује) са јаким алкалијама, хлором, хипохлорном киселином, хипохлоритима, цијанидима и сулфидима.

Остала својства

Није хигроскопичан (то значи да не апсорбује влагу из ваздуха).

Када се загрева до распадања, емитује веома токсичне паре сумпорних оксида и хлороводоника (ХЦл).

Један од његових деривата, амонијум сулфамат, је ватра.

Умерено је токсичан.

Синтеза

Сулфаминска киселина се добија реакцијом урее ЦО (НХ ₂ ) ₂ с димећа сумпорна киселина, која је, концентроване сумпорне киселине (Х ₂ СО ₄ ) садржи сумпор триоксид (СО ₃ ).

Такође се може синтетисати реакцијом хлор-сулфонске киселине (ХЦлО ₃ Цл) и амонијак (НХ ₃ ).

Апликације

У индустрији боја

Сулфаминска киселина се користи за брзо и ефикасно уклањање вишка нитрита у реакцијама диазотизације у синтези боја. У ту сврху је много практичнија од урее.

У обради коже

Током штављења коже, употреба сулфаминске киселине уместо сумпорне киселине даје финију и свилену текстуру.

Поред тога, с обзиром да је калцијум сулфамат растворљив у води, за разлику од калцијум сулфата, сулфаминска киселина се може користити у разграничењу без остављања мрља које се понекад јављају на кожи када се користи сумпорна киселина.

Кожна обућа. Извор: Пикабаи.

У процесу чишћења опреме

Сулфаминска киселина се користи као средство за уклањање каменца у котлићима, реакторима, цеви, расхладним системима и измењивачима топлоте.

У овој мјери се опрема формира циркулацијом воде или процесних једињења у електранама, хемијским постројењима, челичанама, творницама папира, компресијским станицама и другим индустријама.

Лепезе или чврста лежишта могу бити органска (алге, муљ, гљивице) или анорганска (гвожђе оксиди, гвожђе сулфиди, калцијум или магнезијум карбонати, сулфати, фосфати или силикати).

Сулфаминска киселина је веома ефикасна када се користи за уклањање каменца. Може се користити на опреми од бакра, месинга, нерђајућег челика, ливеног гвожђа и поцинкованог челика.

Користи се у облику 5-10 мас.% Раствора. Посебно се користи у млиновима за шећер за чишћење испаривача од ливеног гвожђа бакарним измењивачима топлоте.

Опрема за испаравање у млину за шећер. Аутор: Антриксх Кумар. Извор: Пикабаи

Треба га користити на температурама не вишим од 50-60 ° Ц. Температуре од 70 ºЦ доводе до стварања нерастворљивих сулфата као што је ЦаСО ₄ .

Када се користи у комбинацији са натријум-хлоридом, долази до синергистичког ефекта и раствор омогућава да се феритни оксид полако раствара. У овом случају, не треба га користити са нехрђајућим челиком, јер се ослобађа хлороводонична киселина, што може изазвати корозију у овом материјалу.

У рафинирању метала

Електроплавање метала као што су бакар, сребро, кобалт, никл, цинк, кадмијум, гвожђе и олово може се успешно извршити у растворима сулфаминске киселине. Ово се може руковати много лакше него хидрофлуоросилициц киселине (Х ₂ СИФ ₆ ).

Као стандардни реагенс у лабораторији

С обзиром на одређене карактеристике сулфаминске киселине као што су: њена чврстоћа као киселина, лакоћа пречишћавања рекристализацијом у води, њена стабилност и нехигроскопичност, коришћена је као примарни стандард на лабораторијском нивоу. То значи да се користи за квантитативно одређивање алкалија.

Лабораторија. ПублицДомаинПицтурес. Извор: Пикабаи

У анализи нитрита

Због своје једноставне реакције са нитритима, сулфаминска киселина се користи за њихово одређивање у раствору.

У анализи раствореног кисеоника у води

Пошто сулфаминска киселина реагује са нитритима у води, азот се ослобађа, одређивање раствореног кисеоника у води може се извршити елиминацијом сметњи изазваних нитритима.

У припреми азот оксида

Киселина реагује сулфаминска са азотном киселином ствара азотсубоксидом (Н ₂ О). Ова реакција је сигурнија од реакције амонијум нитрата за добијање овог гаса.

У пољопривреди

Дериват сулфаминске киселине, амонијум сулфамат, је ефикасан нетоксични хербицид за животиње.

Наноси се росом на лишће врсте које се уклањају крајем лета или почетком јесени, најбоље по влажном времену. Како једињење путује од лишћа до корена, биљка умире.

Нанос хербицида у спреју. Аутор: Зефе Ву. Извор: Пикабаи

Још једна предност овог једињења је у томе што он не трајно стерилизује тло. Заиста, неки део азота из амонијум сулфамата биће доступан у земљи за раст биљака у следећој сезони.

У ватроотпорним тканинама

Његова компатибилност са целулозом и њене отпорности на ватру чине амонијум сулфат као средство за добијање тканина и папира отпорних на ватру.

Користи се 10% тежине тканине, чији изглед и осећај на додир остају непромењени. Тканина када се користи треба да буде хемијско очишћена, никако да се пере водом да се не раствара сулфамат.

Посебно је користан у позоришним завесама или сличним местима.

Позориште. Аутор: МустангЈое Извор: Пикабаи

У разним апликацијама

Користи се као катализатор у неким хемијским реакцијама, као на пример у припреми уреа-формалдехидне смоле. Такође је корисна као стабилизатор бактерицида и хлора у базенима и као избељивач дрвне пулпе у млиновима целулозе и папира.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Сулфаминска киселина. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов
2. Виллиамс, ДЛХ (2004) Нитрозирање у азотним центрима. У реакцијама нитрације и хемији азотног оксида. Поглавље 2. Обновљено од сциенцедирецт.цом
3. Цлапп, Леаллин Б. (1943). Сулфаминска киселина и њене употребе. Цхем. Едуц. 1943, 20, 4, 189. Обновљено од пубс.ацс.орг
4. МцДоналд, Јамес. (2003). Сулфаминска киселина. Опоравак од веолиаватертецх.цом
5. Састри, ВС (2010). Управљање и контрола корозије. У Схреировој корозији. Опоравак од сциенцедирецт.цом
6. Пратима Бајпаи. (2018). Остале теме. У Биерманновом приручнику за целулозу и папир. Треће издање. Опоравак од сциенцедирецт.цом