Ацэтат амонія, хімічнае рэчыва злучэнне з Кос нумар 631-61-8, стаіць у якасці краевугольнага каменя ў розных прамысловых і лабараторных прыкладанняў. Ад яго найважнейшай ролі а буфер у ВЭЖХ да яго функцыі як ан Рэгулятар кіслотнасці у ежу, гэта аміячнай солі неверагодна ўніверсальны. У гэтым артыкуле мы даследуем глыбіню гэтага гіграскапічнае цвёрдае рэчыва, разглядаючы яго сінтэз, хімічныя ўласцівасці, і шырокі спектр ужыванняў, якія робяць яго незаменным. Незалежна ад таго, ці з'яўляецеся вы хімікам, супрацоўнікам аддзела закупак або проста цікавіцеся неарганічнай хіміяй, разбіраючыся ў выкарыстанне амонія ацэтату варта вашага часу. Мы паглыбімся ў тое, як гэта адбываецца рэагент палягчае мас-спектраметрыя, дапамагае ў Вылучэнне ДНК, і служыць жыццёва важным кампанентам у арганічны сінтэз.
Што такое ацэтат амонія (CAS 631-61-8)?
Ацэтат амонія гэта а хімічнае злучэнне з формулай NH₄CH₃CO₂. У ідэале ён уяўляе сабой солі слабой кіслаты (воцатная кіслата) і а слабая база (аміяк). Гэта унікальнае спалучэнне надае яму выразныя характарыстыкі, якія высока цэняцца ў хіміі. У адрозненне ад моцных соляў, як сульфат або злучэнні на аснове хларыду, ацэтат амонія займае нейтральную паверхню, часта выкарыстоўваецца, калі патрабуецца неразбуральнае мяккае іённае асяроддзе. The CAS 631-61-8 ідэнтыфікатар адносіцца менавіта да гэтага ацэтатнай солі у чыстым выглядзе.
фізічна, ацэтат амонія белы, крышталічнае цвёрдае рэчыва. Вядома, што а гіграскапічнае цвёрдае рэчыва, што азначае, што ён лёгка ўбірае вільгаць з паветра. Калі пакінуць слоік з ацэтат амонія адкрытай, вы можаце заўважыць, што з часам яна зліпаецца або ператвараецца ў брудную кашу. З-за гэтага вельмі важна правільнае захоўванне ў сухім асяроддзі. Гэта высока раствараецца у вадзе, ствараючы ан раствора ацэтату амонія што з'яўляецца фундаментальным для многіх працэсаў на аснове вадкасці ў лабараторыі.
У свеце гандлю і прамысловасці, ацэтат амонія часта прадаецца і выкарыстоўваецца як высокаачышчаны рэагент. Таму што ён складаецца з ацэтат і амоній іёнаў, ён адносна лёгка раскладаецца пры награванні, што адрознівае яго ад стабільных соляў, такіх як Ацэтат натрыю. Гэтая цеплавая нестабільнасць на самай справе з'яўляецца перавагай у канкрэтных аналітычных метадах, прадухіляючы назапашванне рэшткаў у адчувальным абсталяванні.
Як дасягаецца сінтэз ацэтату амонія?
А сінтэз аб ацэтат амонія гэта класічная кіслотна-шчолачная рэакцыя. Гэта ў першую чаргу вырабляецца ў выніку нейтралізацыі аб воцатная кіслата з аміяк. Гэты працэс можна праводзіць з выкарыстаннем розных канцэнтрацый, але найбольш распаўсюджаны прамысловы метад прадугледжвае насычэнне ледзяной воцатнай кіслаты з аміяк. Ледзяная воцатная кіслата гэта безводная, канцэнтраваная форма воцатная кіслата. Калі аміяк праз яго прапускаюць газ, рэакцыя аміяку і воцатная кіслата дае цвёрдае рэчыва ацэтат амонія.
Яшчэ адзін спосаб для прэпарат ацэтату амонія прадугледжвае рэакцыю воцатнай кіслаты з карбанатам амонія. У гэтым сцэнары, воцатная кіслата рэагуе з карбанатам, вылучаючы вуглякіслы газ і ваду, утвараючы ацэтат. Гэты метад часта выкарыстоўваецца пры працы з газападобнымі аміяк невыканальна або калі цвёрды амоній крыніца з'яўляецца пераважнай. Хімічнае ўраўненне ў цэлым выглядае так: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Таксама можна сінтэзаваць яго шляхам змешвання ледзяной воцатнай кіслаты з нашатырным спіртам у ан водны раствор, хоць для атрымання цвёрдага крышталя патрабуецца выпарэнне вады, што можа быць складана з-за тэндэнцыі злучэння губляцца аміяк пры награванні. Такім чынам, неабходны пільны кантроль тэмпературы і pH падчас сінтэз каб гарантаваць, што канчатковы прадукт чысты ацэтат амонія. Гэтае рэакцыя аміяку і воцатнай кіслаты кампанентаў мае асноватворнае значэнне для вытворчасці ацэтат неабходныя для сусветных рынкаў.
Якія асноўныя хімічныя ўласцівасці гэтага злучэння?
Разуменне хімічныя ўласцівасці аб ацэтат амонія мае вырашальнае значэнне для яго эфектыўнага прымянення. Як ужо згадвалася, яно паходзіць ад a слабая кіслата і слабая база. Гэта робіць яго выдатным кандыдатам для стварэння a буферны раствор. Ан ацетатный буфер зроблена з ацэтат амонія эфектыўна працуе ў кіслотным дыяпазоне, дапамагаючы стабілізаваць pH рэакцыйнай сумесі. Паколькі і катыён (амоній), і аніён (ацэтат) можа гідралізаваць, рн чысты раствора ацэтату амонія прыкладна нейтральны, звычайна каля pH 7,0, хоць гэта можа змяняцца ў залежнасці ад канцэнтрацыі.
Адзін з найбольш вызначальных хімічныя ўласцівасці гэта так лятучы пры нізкім ціску. Гэта адрозніваецца ад ацэтат натрыю або Калій ацэтат, якія пакідаюць цвёрдыя рэшткі пры выпарэнні растваральнікаў. Калі ацэтат амонія награваецца або змяшчаецца пад вакуум, ён дысацыюе назад у нашатырнага спірту і воцатнай кіслаты (альбо воцатнай кіслаты з нашатырным спіртам пар), практычна не пакідаючы пасля сябе слядоў. Гэта ўласцівасць з'яўляецца «магічнай хітрасцю», якая робіць яго такім папулярным у аналітычнай хіміі.
Адносна растваральнасць, ацэтат амонія неверагодна ўніверсальны. Гэта будзе распускаць лёгка ў вадзе, метаноле і этаноле. Гэты высокі растваральнасць дазваляе выкарыстоўваць яго ў розных рухомыя фазы для храматаграфіі. Аднак ён менш устойлівы, чым Сульфат амонія; калі занадта доўга знаходзіцца пад уздзеяннем цяпла, ён губляе аміяк і становіцца кіслым.
Чаму ацэтат амонія важны для ВЭЖХ і мас-спектраметрыі?
У галіне аналітычнай хіміі, асабліва высокагаЭфектыўная вадкасная храматаграфія (ВЭЖХ) і ВЭЖХ у спалучэнні з мас-спектраметрыяй (LC-MS), ацэтат амонія з'яўляецца суперзоркай. Гэта шырока выкарыстоўваецца для стварэння буфера на працягу рухомыя фазы. А буфер для рухомых фаз дапамагае падтрымліваць рн растваральніка падчас яго руху праз калонку, гарантуючы, што злучэнні, якія аналізуюцца (аналіты), застаюцца ў стане іянізацыі. Гэта прыводзіць да больш рэзкіх пікаў і больш дакладных даных.
Сапраўдная прычына ацэтат амонія свеціць у LC-MS з'яўляецца яго валацільнасць. Калі падрыхтоўка проб для мас-спектраметрыі, навукоўцы павінны пазбягаць нелятучых соляў пры падрыхтоўцы проб. Традыцыйныя фасфатныя буферы, хоць і эфектыўныя, уяўляюць сабой цвёрдыя солі, якія закаркоўваюць далікатную крыніцу паглынання мас-спектрометра. Ацэтат амонія, будучы лятучы пры нізкім ціску, сублімуецца і знікае. Ён забяспечвае неабходную іённую сілу і буферную здольнасць у вадкай фазе, але знікае ў газавай фазе дэтэктара.
Солі, якія былі выкарыстаны у мінулым, як фасфаты або сульфаты, цяпер у значнай ступені заменены ацэтат амонія або Аміяк фармуецца у гэтых прыкладаннях. Ён таксама сумяшчальны з фазы для ВЭЖХ з ELSD (Дэтэктар рассейвання святла пры выпарэнні), іншы метад, які патрабуе лятучых буфераў. The ацэтат іён палягчае іянізацыю розных малекул, што робіць яго стандартам рэагент для аналіз розных злучэнняў ад лекаў да бялкоў.
Як вы выконваеце падрыхтоўку ацэтату амонія ў лабараторыі?
Хаця многія купляюць яго ў гатовым выглядзе, ведаючы як стварыць буферны раствор гэта стандартны лабараторны навык. Прэпарат ацэтату амонія у лабараторыі звычайна ўключае растварэнне крышталічнага цвёрдага рэчыва ў вадзе высокай чысціні. Напрыклад, калі вы неабходна ўнесці 10м амонія зыходнага раствора ацэтату (які з'яўляецца вельмі канцэнтраваным), вы б ўзважыць значную колькасць гіграскапічнае цвёрдае рэчыва і распускаць гэта асцярожна.
Аднак, паколькі ён гіграскапічны, яго ўзважванне можа быць недакладным, калі яно ўвабрала ваду. Часам хімікі аддаюць перавагу рабіць буфер in situ шляхам змешвання воцатная кіслата і аміяк (альбо гідраксід амонія) раствораў да дасягнення жаданага pH. Калі вы падлічылі патрэбную суму для пэўнай малярнасці заўсёды ўлічвайце вагу вады, калі цвёрдае рэчыва зліпалася.
Дапусцім, вам патрэбен пэўны аб'ём. Вы можаце вылічыць неабходнае колькасць на 70 мл або сума патрабуецца на 70 мл раствора пэўнай малярнасці. Вы б растварыць ацэтат амонія у трохі меншай колькасці вады, адрэгулюйце рн з дапамогай воцатная кіслата або аміяк, а потым дапоўніце да канчатковага аб'ёму. Гэта гарантуе ваш ацетатный буфер дакладны. Затым гэты раствор часта фільтруюць, каб выдаліць любыя часціцы перад выкарыстаннем у якасці а рэагент у адчувальных інструментах.
Ці выкарыстоўваецца ацэтат амонія ў якасці харчовай дабаўкі?
Так, на здзіўленне для некаторых, ацэтат амонія ці выкарыстоўваецца ў якасці харчовай дабаўкі. У харчовай прамысловасці ён служыць галоўным чынам як Рэгулятар кіслотнасці. У Еўропе ён пазначаны пад нумарам E E264 (хоць статус зацвярджэння залежыць ад рэгіёна, таму заўсёды правярайце мясцовыя правілы). Яго роля як ан дабаўка ў якасці рэгулятара кіслотнасці дапамагае кантраляваць pH апрацаваных харчовых прадуктаў, не даючы ім стаць занадта кіслымі або занадта шчолачнымі, што можа паўплываць на смак і кансервацыю.
Хоць не так паўсюдна, як цытрынавая кіслата або ацэтат натрыю, выкарыстоўваецца ацэтат амонія у канкрэтным ежа прыкладанняў, дзе патрабуецца буферны агент, які не дадае салёнага густу (напрыклад, хларыд натрыю). Звычайна гэта лічыцца бяспечным у колькасцях выкарыстоўваецца ў якасці ежы інгрэдыент. The ацэтат кампанент натуральным чынам метаболізіруется ў арганізме, і амоній перапрацоўваецца печанню.
А выкарыстанне амонія ацэтату у ежы дэманструе профіль бяспекі злучэння пры правільным абыходжанні. Ён дзейнічае аналагічна таму, як воцат (воцатная кіслата) працуе, але з больш нейтральным профілем pH з-за амоній процііён. Ці выкарыстоўваецца ў якасці харчовай дабаўкі або ў прамысловым сінтэзе, фундаментальнай хіміі ацэтат група застаецца паслядоўным дзеючым фактарам.
Якую ролю ён адыгрывае ў рэакцыях арганічнага сінтэзу?
Ацэтат амонія з'яўляецца любімым рэагент для хімікаў-арганікаў. Ён шырока выкарыстоўваецца як а крыніца аміяку у рэакцыях, таму што з ім лягчэй звяртацца, чым з газападобным аміякам. Адно з самых вядомых прыкладанняў - гэта a каталізатар у кандэнсацыі Кнёвенагеля. У ст Кнёвенагель рэакцыя, ацэтат амонія дапамагае палегчыць злучэнне альдэгіду або кетона з актыўным злучэннем вадароду. The ацэтат дзейнічае як мяккае падстава для дэпратанавання актыўнага вадароду, у той час як амоній можа актываваць карбанільную групу.
Яшчэ адно галоўнае прымяненне ў Борч рэакцыя. The Рэакцыя Борха гэта працэс аднаўленчага амінавання. тут, ацэтат амонія служыць у якасці крыніца аміяку каб ператварыць кетоны або альдэгіды ў амін. The аміяк у рэакцыі Борха рэагуе з карбанілам, утвараючы імін, які затым аднаўляецца да аміна. Гэта стандартны метад сінтэзу фармацэўтычных прамежкавых прадуктаў.
Акрамя таго, ацэтат амонія выкарыстоўваецца ў сінтэзе імідазолаў, оксазолаў і іншых гетэрацыклічных злучэнняў. Ён забяспечвае як азот (ад амоній) і буферная ёмістасць (ад ацэтат), неабходныя для гэтых складаных рэакцый фарміравання кольца. У многіх выпадках, ацэтат амонія ў чыстым выглядзе форма пераважней хларыд амонія або сульфат таму што ацэтат пабочны прадукт менш перашкаджае або яго лягчэй выдаліць.
Як гэта выкарыстоўваецца ў аналізе глебы і сельскай гаспадарцы?
У аграрным сектары, ацэтат амонія гуляе важную ролю ў аналізе ўрадлівасці глебы. У прыватнасці, ён выкарыстоўваецца для вызначэнне даступнага калію (К) у глебе. Метад прадугледжвае выкарыстанне нейтрала раствора ацэтату амонія для здабывання іёнаў калію з узораў глебы. The амоній іён дзейнічае як a катыён замены калію на гліністыя часцінкі глебы.
Таму што амоній іён (NH₄⁺) і іён калію (K⁺) маюць падобныя памеры і зарады, амоній можа фізічна выцясняць калій, звязаны з глебай. Калі калій выдзяляецца ў раствор, навукоўцы могуць вымераць яго, каб вызначыць, колькі ўгнаенняў патрэбна фермеру. Гэты працэс абапіраецца на глеба, у якой амоній іён дзейнічае як замена агент.
Гэты метад экстракцыі з'яўляецца стандартам у глебазнаўстве. Гэта дапамагае ў вызначэнні «ёмкасці катыённага абмену» (CEC) глебы. У той час як іншыя экстрагенты існуюць, ацэтат амонія з'яўляецца пераважным, таму што ён даволі добра імітуе натуральнае вызваленне пажыўных рэчываў і буферызуе глебавы экстракт да нейтральнага pH (звычайна pH 7,0). Гэта прадухіляе кіслотнае растварэнне мінералаў, якія натуральным чынам недаступныя раслінам.
Што наконт малекулярнай біялогіі і экстракцыі ДНК?
У царстве в малекулярнай біялогіі, ацэтат амонія з'яўляецца надзейным інструментам для Ачыстка ДНК і РНК. Пасля таго, як навукоўцы разбіваюць клеткі, каб атрымаць доступ да генетычнага матэрыялу, яны часта выкарыстоўваюць ацэтат амонія для асаджэння бялкоў і выдалення забруджванняў. Гэта асабліва карысна, таму што інгібіруе сумеснае выпадзенне dNTP (будаўнічых блокаў ДНК) і некаторых алігацукрыдаў.
Пры выкарыстанні для Вылучэнне ДНК, высокая канцэнтрацыя ацэтат амонія дадаецца да ўзору. Гэта дапамагае «высаліць» вавёркі, робячы іх нерастваральнымі, каб іх можна было адкруціць у цэнтрыфузе. ДНК застаецца ў вадкасці. Пазней у вадкасць дадаюць этанол для асаджэння ДНК. Ацэтат амонія часта аддаюць перавагу ацэтат натрыю на гэтым этапе, калі ДНК будзе выкарыстоўвацца для ферментатыўных рэакцый (напрыклад, пераварвання ферментамі рэстрыкцыі), таму што амоній іёны з меншай верагоднасцю інгібіруюць гэтыя ферменты, чым іёны натрыю або калія.
Гэта таксама выкарыстоўваецца для замены клеткавых буфераў у пэўных пратаколах. Мяккі характар ст ацэтат і амоній іёнаў робіць яго далікатным на далікатных нітак ДНК і РНК. Гэта дадатак падкрэслівае ўніверсальнасць ацэтат амонія: з тон прамысл рэагент да мікралітраў у прабірцы для генетычнага даследавання, яго карыснасць велізарная.
Як гэта параўноўваецца з іншымі солямі, такімі як фарміят амонія?
Пры выбары буфер або рэагент, хімікі часта выбіраюць паміж ацэтат амонія і Аміяк фармуецца. Абодва з'яўляюцца лятучымі солямі, якія выкарыстоўваюцца ў ВХ-МС, але яны маюць адрозненні. Формиат амонія з'яўляецца соль мурашыная кіслата, якая з'яўляецца больш моцнай кіслатой, чым воцатная кіслата. Такім чынам, формиат амонія буферы лепш для больш нізкага дыяпазону pH (каля pH 3-4), у той час як ацэтат амонія лепш для крыху больш высокага дыяпазону (pH 4-6).
Калі вам патрэбна а буферны раствор які крыху больш кіслы, вы можаце схіляцца да яго мурашыная кіслата і яго соль. аднак, воцатная кіслата і ацэтат амонія часта таннейшыя і дастаткова эфектыўныя для агульных аналізаў шырокага спектру.
У параўнанні з ацэтат натрыю, ацэтат амонія мае перавагу валацільнасць. Калі вы запускаеце працэс, пасля якога вам трэба пазбавіцца ад солі, ацэтат амонія з'яўляецца пераможцам. Калі вам патрэбна стабільная соль, якая застаецца на месцы, ацэтат натрыю лепш. З пункту гледжання растваральнасць, абодва вельмі растваральныя, але амоній соль звычайна больш гіграскапічная.
Яшчэ адно параўнанне з Сульфат амонія. Сульфат гэта нелятучая моцная соль. Ён выдатна падыходзіць для асаджэння бялку (высаливание), але жудасны для мас-спектраметрыі, таму што засмечвае машыну. таму, солі, якія былі выкарыстаны гістарычна падобна сульфат замяняюцца на ацэтат у сучасных аналітычных лабараторыях.
Час публікацыі: 20 лістапада 2025 г
