Amonijum acetat, hemikalija spoj sa CAS broj 631-61-8, stoji kao kamen temeljac u raznim industrijskim i laboratorijskim primjenama. Iz svoje kritične uloge kao a pufer u HPLC na svoju funkciju kao Regulator kiselosti u hrani, ovo amonijum soli je neverovatno svestran. U ovom članku ćemo istražiti dubine ovoga higroskopna čvrsta supstanca, ispitujući njegovu sinteza, hemijska svojstva, i širok spektar namjena koje ga čine nezamjenjivim. Bilo da ste hemičar, službenik za nabavku ili ste jednostavno znatiželjni o neorganskoj hemiji, razumijevanje upotreba amonijum acetata vredi vašeg vremena. Uronit ćemo duboko u to kako se to radi reagens olakšava masena spektrometrija, pomaže u Ekstrakcija DNK, i služi kao vitalna komponenta u organska sinteza.
Šta je zapravo amonijum acetat (CAS 631-61-8)?
Amonijum acetat je a Hemijski spoj sa formulom NH₄CH₃CO₂. U idealnom slučaju, predstavlja soli slabe kiseline (sirćetne kiseline) i a slaba baza (amonijak). Ova jedinstvena kombinacija daje mu posebne karakteristike koje su visoko cijenjene u hemiji. Za razliku od jakih soli poput sulfat ili jedinjenja na bazi hlorida, amonijum acetat zauzima neutralno tlo, često se koristi kada je potrebno neometano, nježno jonsko okruženje. The CAS 631-61-8 identifikator se posebno odnosi na ovo acetatna so u svom čistom obliku.
fizički, amonijum acetat je bele boje, kristalna čvrsta supstanca. Poznato je da je a higroskopna čvrsta supstanca, što znači da lako upija vlagu iz vazduha. Ako ostavite teglu amonijum acetat otvorena, možda ćete otkriti da se zgruda ili da se vremenom pretvara u bljuzgav nered. Zbog toga je neophodno pravilno skladištenje u suvom okruženju. To je visoko rastvorljiv u vodi, stvarajući an rastvor amonijum acetata to je fundamentalno za mnoge procese zasnovane na tečnosti u laboratoriji.
U svijetu trgovine i industrije, amonijum acetat se često trguje i koristi se kao visoko čistoća reagens. Zato što se sastoji od acetat i amonijum jona, relativno lako se razgrađuje pri zagrijavanju, što je svojstvo koje ga izdvaja od stabilnih soli poput Natrijum acetat. Ova termička nestabilnost je zapravo prednost u specifičnim analitičkim tehnikama, sprečavajući nakupljanje ostataka u osjetljivoj opremi.
Kako se postiže sinteza amonijum acetata?
The sinteza od amonijum acetat je klasična acidobazna reakcija. To je prvenstveno proizveden neutralizacijom od sirćetne kiseline sa amonijak. Ovaj proces se može obaviti korištenjem različitih koncentracija, ali najčešća industrijska metoda uključuje zasićenje glacijalne sirćetne kiseline sa amonijak. Glacijalna sirćetna kiselina je koncentrirani oblik bez vode sirćetne kiseline. Kada amonijak gas propušta kroz njega, tj reakcija amonijaka i sirćetne kiseline daje čvrstu supstancu amonijum acetat.
Druga metoda za preparat amonijum acetata uključuje reakciju sirćetne kiseline sa amonijum karbonatom. U ovom scenariju, sirćetne kiseline reagira s karbonatom, oslobađajući ugljični dioksid i vodu dok formira acetat. Ova metoda se često koristi pri rukovanju gasovima amonijak nije izvodljivo ili kada je čvrsta amonijum izvor je poželjniji. Hemijska jednadžba općenito izgleda ovako: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Također je moguće sintetizirati ga miješanjem glacijalne sirćetne kiseline sa amonijakom u an Vodeno rješenje, iako izvlačenje čvrstog kristala zahtijeva isparavanje vode, što može biti nezgodno zbog sklonosti spoja da gubi amonijak pri zagrevanju. Zbog toga je potrebna pažljiva kontrola temperature i pH tokom sinteza kako bi se osiguralo da je konačni proizvod čist amonijum acetat. Ovo reakcija amonijaka i sirćetne kiseline komponenti je fundamentalno za proizvodnju acetat potrebna za globalna tržišta.
Koja su ključna hemijska svojstva ovog spoja?
Razumevanje hemijska svojstva od amonijum acetat je ključna za njegovu efikasnu primjenu. Kao što je spomenuto, izvedeno je iz a slaba kiselina i slaba baza. To ga čini odličnim kandidatom za kreiranje a puferski rastvor. An acetatni pufer napravljen sa amonijum acetat djeluje efikasno u kiselom opsegu, pomažući u stabilizaciji pH reakcione smjese. Zato što i kation (amonijum) i anion (acetat) može hidrolizirati, pH je čist rastvor amonijum acetata je otprilike neutralan, obično oko pH 7,0, iako se može mijenjati ovisno o koncentraciji.
Jedan od najvažnijih hemijska svojstva je to tako isparljiv pri niskim pritiscima. Ovo se razlikuje od Natrijum acetat ili Kalijum acetat, koji ostavljaju čvrste ostatke kada rastvarači ispare. Kada amonijum acetat kada se zagreje ili stavi pod vakuum, ponovo se disocira amonijaka i sirćetne kiseline (ili sirćetne kiseline sa amonijakom para), ne ostavljajući gotovo nikakav trag iza sebe. Ovo svojstvo je "magični trik" koji ga čini tako popularnim u analitičkoj hemiji.
U vezi rastvorljivost, amonijum acetat je neverovatno svestran. Hoće rastopiti lako u vodi, metanolu i etanolu. Ovo visoko rastvorljivost omogućava da se koristi u raznim mobilne faze za hromatografiju. Međutim, manje je stabilan od Amonijum sulfat; ako je predugo izložen toploti, gubi amonijak i postaje kisel.
Zašto je amonijum acetat kritičan u HPLC i masenoj spektrometriji?
U oblasti analitičke hemije, posebno visokePerformansna tečna hromatografija (HPLC) i HPLC u kombinaciji sa spektrometrijom mase (LC-MS), amonijum acetat je superzvijezda. Široko je koristi se za kreiranje bafera za mobilne faze. A pufer za mobilne faze pomaže u održavanju pH rastvarača dok se kreće kroz kolonu, osiguravajući da jedinjenja koja se analiziraju (analiti) ostanu u konzistentnom stanju jonizacije. To dovodi do oštrijih vrhova i preciznijih podataka.
Pravi razlog amonijum acetat sija u LC-MS je njegova volatilnost. Kada priprema uzoraka za masenu spektrometriju, naučnici moraju izbjegavati neisparljive soli u pripremi uzoraka. Tradicionalni fosfatni puferi, iako su efikasni, su čvrste soli koje će začepiti delikatan izvor unosa masenog spektrometra. Amonijum acetat, biće isparljiv pri niskim pritiscima, sublimira se i nestaje. Obezbeđuje potrebnu jonsku snagu i puferski kapacitet u tečnoj fazi, ali nestaje u gasnoj fazi detektora.
Soli koje su korištene u prošlosti, poput fosfata ili sulfata, sada su uglavnom zamijenjeni amonijum acetat ili Amonijum formira u ovim aplikacijama. Također je kompatibilan sa faze za HPLC sa ELSD (Detektor evaporativnog raspršivanja svjetlosti), još jedna tehnika koja zahtijeva hlapljive pufere. The acetat ion olakšava jonizaciju različitih molekula, što ga čini standardom reagens za analiza raznih jedinjenja u rasponu od lijekova do proteina.
Kako izvodite pripremu amonijum acetata u laboratoriju?
Dok ga mnogi kupuju već pripremljenog, znajući kako kreirati pufersko rješenje je standardna laboratorijska vještina. Priprema amonijum acetata u laboratoriji obično uključuje otapanje kristalne čvrste supstance u vodi visoke čistoće. Na primjer, ako vi potrebno je napraviti 10m amonijuma osnovni rastvor acetata (koji je veoma koncentrisan), odmerili biste značajnu količinu higroskopna čvrsta supstanca i rastopiti to pažljivo.
Međutim, budući da je higroskopan, vaganje može biti neprecizno ako je upilo vodu. Ponekad, hemičari radije prave pufer in situ mešanjem sirćetne kiseline i amonijak (ili amonijum hidroksida) otopine dok se ne postigne željeni pH. Ako ti izračunao potreban iznos za određeni molaritet, uvijek uzmite u obzir težinu vode ako se čvrsta supstanca nakupila.
Recimo da vam je potreban određeni volumen. Možete izračunati potrebna količina za 70 ml ili iznos potrebno za 70 ml rastvora specifičnog molariteta. Ti bi rastvorio amonijum acetat u nešto manje vode, podesite pH pomoću sirćetne kiseline ili amonijak, a zatim dopunite do konačne količine. Ovo osigurava vaše acetatni pufer je precizan. Ova otopina se zatim često filtrira kako bi se uklonile sve čestice prije nego što se koristi kao a reagens u osetljivim instrumentima.
Koristi li se amonijum acetat kao dodatak hrani?
Da, za neke iznenađujuće, amonijum acetat je koristi se kao dodatak hrane. U prehrambenoj industriji služi prvenstveno kao Regulator kiselosti. Naveden je pod E brojem E264 u Evropi (iako status odobrenja varira u zavisnosti od regiona, pa uvek proverite lokalne propise). Njegova uloga kao aditiv kao regulator kiselosti pomaže u kontroli pH vrijednosti prerađene hrane, sprječavajući da postane previše kisela ili previše alkalna, što može utjecati na okus i očuvanje.
Iako nije tako sveprisutan kao limunska kiselina ili Natrijum acetat, koristi se amonijum acetat specifičan hrana primjene gdje je potreban puferski agens koji ne dodaje slan okus (kao što bi to učinio natrijum hlorid). Općenito se smatra sigurnim u količinama koristi se kao hrana sastojak. The acetat komponenta se prirodno metabolizira u tijelu, a amonijum se obrađuje u jetri.
The upotreba amonijum acetata u hrani pokazuje sigurnosni profil jedinjenja kada se njime pravilno rukuje. Djeluje slično kako sirće (sirćetne kiseline) djeluje, ali s neutralnijim pH profilom zbog amonijum kontra-jon. Da li koristi se kao dodatak hrane ili u industrijskoj sintezi, fundamentalna hemija acetat grupa ostaje dosljedan aktivni faktor.
Kakvu ulogu igra u reakcijama organske sinteze?
Amonijum acetat je omiljena reagens za organske hemičare. Široko se koristi kao a izvor amonijaka u reakcijama jer je lakši za rukovanje nego plinoviti amonijak. Jedna od njegovih najpoznatijih aplikacija je kao a katalizator u Knoevenagel kondenzaciji. U Knoevenagel reakcija, amonijum acetat pomaže u olakšavanju vezivanja aldehida ili ketona s aktivnim vodikovim spojem. The acetat djeluje kao blaga baza za deprotonaciju aktivnog vodika, dok amonijum može aktivirati karbonilnu grupu.
Druga velika primjena je u Borch reakcija. The Borchova reakcija je reduktivni proces aminacije. ovdje, amonijum acetat služi kao izvor amonijaka za pretvaranje ketona ili aldehida u amin. The amonijak u Borch reakciji reaguje sa karbonilom da formira imin, koji se zatim redukuje u amin. Ovo je standardna metoda za sintezu farmaceutskih intermedijera.
Nadalje, amonijum acetat koristi se u sintezi imidazola, oksazola i drugih heterocikličkih spojeva. Obezbeđuje i azot (iz amonijum) i kapacitet međuspremnika (od acetat) potrebno za ove složene reakcije formiranja prstena. u mnogim slučajevima, amonijum acetat u čistom forma se daje prednost amonijum hlorid ili sulfat jer acetat nusprodukt manje ometa ili ga je lakše ukloniti.
Kako se koristi u analizi tla i poljoprivredi?
U poljoprivrednom sektoru, amonijum acetat igra vitalnu ulogu u analizi plodnosti tla. Konkretno, koristi se za određivanje dostupnog kalijuma (K) u tlu. Metoda uključuje korištenje neutralnog rastvor amonijum acetata za ekstrakciju jona kalijuma iz uzoraka tla. The amonijum jon deluje kao a zamjenski kation za kalij na česticama gline tla.
Jer amonijum jon (NH₄⁺) i kalijev jon (K⁺) imaju slične veličine i naboje, amonijum može fizički istisnuti kalijum vezan za tlo. Kada se kalijum pusti u rastvor, naučnici ga mogu izmeriti kako bi utvrdili koliko je đubriva potrebno poljoprivredniku. Ovaj proces se oslanja na zemlja u kojoj je amonijum jon djeluje kao zamjena Agent.
Ova metoda ekstrakcije je standard u nauci o tlu. Pomaže u određivanju "kapaciteta kationske izmjene" (CEC) tla. Dok postoje i drugi ekstraktanti, amonijum acetat je poželjniji jer prilično dobro simulira prirodno oslobađanje hranjivih tvari i puferira ekstrakt tla do neutralnog pH (obično pH 7,0). Ovo sprječava kiselo otapanje minerala koji prirodno ne bi bili dostupni biljkama.
Šta je sa molekularnom biologijom i ekstrakcijom DNK?
U carstvu molekularna biologija, amonijum acetat je pouzdan alat za Prečišćavanje DNK i RNK. Nakon što naučnici razbiju ćelije kako bi pristupili genetskom materijalu, oni često koriste amonijum acetat za taloženje proteina i uklanjanje zagađivača. Posebno je koristan jer inhibira koprecipitaciju dNTP-a (gradivnih blokova DNK) i nekih oligosaharida.
Kada se koristi za Ekstrakcija DNK, visoka koncentracija amonijum acetat se dodaje uzorku. Ovo pomaže da se proteini "zasole", čineći ih netopivim tako da se mogu centrifugirati. DNK ostaje u tečnosti. Kasnije se u tečnost dodaje etanol da se istaloži DNK. Amonijum acetat često se daje prednost Natrijum acetat u ovom koraku kada će se DNK koristiti za enzimske reakcije (kao što je probava restrikcijskim enzimima) jer amonijum manje je vjerovatno da će jon inhibirati ove enzime nego joni natrijuma ili kalija.
Takodje je koristi se za zamjenu ćelijskih pufera u određenim protokolima. Blaga priroda acetat i amonijum joni čine ga nježnim prema osjetljivim nitima DNK i RNK. Ova aplikacija naglašava svestranost amonijum acetat: od tona industrijskih reagens do mikrolitara u genetskoj istraživačkoj epruveti, njegova korisnost je ogromna.
Kako se može usporediti s drugim solima poput amonijevog formata?
Kada odaberete a pufer ili reagens, hemičari često biraju između amonijum acetat i Amonijum formira. Obje su hlapljive soli koje se koriste u LC-MS, ali imaju razlike. Amonijum format je sol Formička kiselina, što je jača kiselina od sirćetne kiseline. shodno tome, amonijum format puferi su bolji za niži pH raspon (oko pH 3-4), dok amonijum acetat je bolji za nešto veći raspon (pH 4-6).
Ako vam treba a puferski rastvor koji je malo kiseliji, možda ćete se skloniti Formička kiselina i njegovu so. međutim, sirćetne kiseline i amonijum acetat često su jeftiniji i dovoljno efikasni za opšte analize širokog spektra.
U poređenju sa Natrijum acetat, amonijum acetat ima prednost volatilnosti. Ako pokrećete proces u kojem se nakon toga morate riješiti soli, amonijum acetat je pobjednik. Ako vam je potrebna stabilna so koja ostaje na mestu, Natrijum acetat je bolje. U smislu rastvorljivost, oba su vrlo rastvorljiva, ali amonijum sol je općenito higroskopnija.
Drugo poređenje je sa Amonijum sulfat. Sulfat je neisparljiva, jaka so. Odličan je za taloženje proteina (slanje), ali užasan za masenu spektrometriju jer začepljuje mašinu. stoga, soli koje su korištene istorijski kao sulfat se zamjenjuju sa acetat u savremenim analitičkim laboratorijama.
Vrijeme objave: 20.11.2025
