Octan amonný, chemikálie sloučenina s CAS číslo 631-61-8, stojí jako základní kámen v různých průmyslových a laboratorních aplikacích. Ze své kritické role jako a vyrovnávací paměť v HPLC ke své funkci jako Regulátor kyselosti v jídle, tohle amonná sůl je neuvěřitelně univerzální. V tomto článku prozkoumáme hloubku tohoto hygroskopická pevná látka, zkoumá jeho syntéza, chemické vlastnostia širokou škálu použití, díky kterým je nepostradatelný. Ať už jste chemik, úředník pro nákup nebo se prostě zajímáte o anorganickou chemii, rozumíte tomu použití octanu amonného stojí za váš čas. Ponoříme se hluboko do toho, jak to je činidlo usnadňuje hmotnostní spektrometrie, pomáhá v Extrakce DNAa slouží jako životně důležitá součást organická syntéza.
Co přesně je octan amonný (CAS 631-61-8)?
Octan amonný je a Chemická sloučenina se vzorcem NH4CH3C02. V ideálním případě představuje sůl slabé kyseliny (kyselina octová) a a slabá základna (amoniak). Tato jedinečná kombinace mu dává výrazné vlastnosti, které jsou v chemii vysoce ceněné. Na rozdíl od silných solí jako sulfát nebo sloučeniny na bázi chloridů, octan amonný zaujímá neutrální půdu, často se používá, když je vyžadováno nerušivé, jemné iontové prostředí. The CAS 631-61-8 identifikátor na to konkrétně odkazuje acetátová sůl ve své čisté podobě.
fyzicky, octan amonný je bílý, krystalická pevná látka. Je známo, že je a hygroskopická pevná látka, což znamená, že snadno absorbuje vlhkost ze vzduchu. Pokud necháte sklenici octan amonný otevřené, možná zjistíte, že se shlukuje nebo se časem mění v rozbředlý nepořádek. Z tohoto důvodu je nezbytné správné skladování v suchém prostředí. Je to vysoce rozpustný ve vodě, čímž vzniká an roztok octanu amonného to je zásadní pro mnoho procesů založených na kapalinách v laboratoři.
Ve světě obchodu a průmyslu, octan amonný se často obchoduje a používá se jako vysoce čistý činidlo. Protože se skládá z acetát a amonium ionty, při zahřívání se poměrně snadno rozkládá, což je vlastnost, která jej odlišuje od stabilních solí, jako jsou Acetát sodný. Tato tepelná nestabilita je ve skutečnosti výhodou ve specifických analytických technikách a zabraňuje hromadění zbytků v citlivém zařízení.
Jak je dosaženo syntézy octanu amonného?
The syntéza z octan amonný je klasická acidobazická reakce. Je to především vzniklé neutralizací z kyselina octová s amoniak. Tento proces lze provádět pomocí různých koncentrací, ale nejběžnější průmyslová metoda zahrnuje nasycení ledová kyselina octová s amoniak. Ledová kyselina octová je bezvodá, koncentrovaná forma kyselina octová. Když amoniak probublává jím plyn, reakce amoniaku a kyselina octová poskytuje pevnou látku octan amonný.
Další metoda pro příprava octanu amonného zahrnuje reakci kyselina octová s uhličitanem amonným. V tomto scénáři kyselina octová reaguje s uhličitanem, přičemž se uvolňuje oxid uhličitý a voda při tvorbě acetát. Tato metoda se často používá při manipulaci s plynem amoniak není proveditelné nebo když je pevná amonium preferován je zdroj. Chemická rovnice obecně vypadá takto: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Je také možné jej syntetizovat mícháním ledová kyselina octová s amoniakem v an Vodný roztok, ačkoli dostat pevný krystal ven vyžaduje odpaření vody, což může být složité kvůli tendenci sloučeniny ztrácet amoniak při zahřívání. Proto je během procesu nutná pečlivá kontrola teploty a pH syntéza aby byl konečný produkt čistý octan amonný. Tento reakce amoniaku a octa komponenty jsou zásadní pro výrobu acetát potřebné pro globální trhy.
Jaké jsou klíčové chemické vlastnosti této sloučeniny?
Pochopení chemické vlastnosti z octan amonný je rozhodující pro jeho efektivní aplikaci. Jak již bylo zmíněno, je odvozeno od a slabá kyselina a slabá základna. Díky tomu je vynikajícím kandidátem pro vytvoření a tlumivý roztok. An acetátový pufr vyrobeno s octan amonný účinně působí v kyselém rozsahu a pomáhá stabilizovat pH reakční směsi. Protože jak kation (amonium), tak anion (acetát) může hydrolyzovat, pH čisté roztok octanu amonného je zhruba neutrální, typicky kolem pH 7,0, i když se může měnit v závislosti na koncentraci.
Jeden z nejvíce definujících chemické vlastnosti je to tak těkavé při nízkých tlacích. Toto se liší od acetát sodný nebo Acetát draselného, které při odpařování rozpouštědel zanechávají pevné zbytky. Kdy octan amonný se zahřeje nebo umístí do vakua, disociuje zpět do amoniak a kyselina octová (nebo kyselina octová s amoniakem pára), nezanechávající po sobě prakticky žádné stopy. Tato vlastnost je "kouzelným trikem", díky kterému je v analytické chemii tak populární.
Pokud jde o rozpustnost, octan amonný je neuvěřitelně univerzální. bude rozpustit snadno ve vodě, methanolu a ethanolu. Takto vysoko rozpustnost umožňuje jeho použití v různých mobilní fáze pro chromatografii. Je však méně stabilní než Síran amonný; pokud je vystaven teplu příliš dlouho, ztrácí amoniak a stává se kyselým.
Proč je octan amonný kritický v HPLC a hmotnostní spektrometrii?
V oblasti analytické chemie, zejména vysokéVýkonná kapalinová chromatografie (HPLC) a HPLC ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS), octan amonný je superstar. Je to široce slouží k vytvoření vyrovnávací paměti pro mobilní fáze. A pufr pro mobilní fáze pomáhá udržovat pH rozpouštědla při jeho pohybu kolonou a zajišťuje, že analyzované sloučeniny (analyty) zůstanou v konzistentním ionizačním stavu. To vede k ostřejším špičkám a přesnějším údajům.
Skutečný důvod octan amonný září v LC-MS je jeho volatilita. Kdy příprava vzorků pro hmotnostní spektrometrii, vědci se musí vyhnout netěkavé soli při přípravě vzorků. Tradiční fosfátové pufry, i když jsou účinné, jsou pevné soli, které ucpávají jemný přívodní zdroj hmotnostního spektrometru. Octan amonný, bytí těkavé při nízkých tlacích, sublimuje a mizí. Poskytuje potřebnou iontovou sílu a pufrovací kapacitu v kapalné fázi, ale mizí v plynné fázi detektoru.
Soli, které byly použity v minulosti, jako fosfáty nebo sírany, jsou nyní z velké části nahrazeny octan amonný nebo Amoniový formát v těchto aplikacích. Je také kompatibilní s fáze pro HPLC s ELSD (Evaporative Light Scattering Detector), další technika, která vyžaduje těkavé pufry. The acetát ion usnadňuje ionizaci různých molekul, což z něj činí standard činidlo pro analýza různých sloučenin od léků po proteiny.
Jak provádíte přípravu octanu amonného v laboratoři?
Zatímco mnozí to kupují předem namíchané, vědí, jak na to vytvořte tlumivý roztok je standardní laboratorní dovednost. Příprava octanu amonného v laboratoři obvykle zahrnuje rozpouštění krystalické pevné látky ve vysoce čisté vodě. Například pokud vy potřeba vyrobit 10 m amonia acetátového zásobního roztoku (který je velmi koncentrovaný), byste navážili značné množství hygroskopická pevná látka a rozpustit to opatrně.
Protože je však hygroskopický, jeho vážení může být nepřesné, pokud absorbuje vodu. Někdy chemici raději vyrábějí vyrovnávací paměť in situ mícháním kyselina octová a amoniak (nebo hydroxid amonný) roztoky, dokud není dosaženo požadovaného pH. Pokud vy vypočítal požadovanou částku pro specifickou molaritu vždy zohledněte hmotnost vody, pokud se pevná látka shlukla.
Řekněme, že potřebujete konkrétní objem. Můžete vypočítat množství potřebné na 70 ml nebo částku potřebné pro 70 ml roztoku specifické molarity. Rozpustili byste octan amonný v trochu menším množství vody upravte pH pomocí kyselina octová nebo amoniaka poté doplňte na konečný objem. Tím je zajištěno vaše acetátový pufr je přesný. Tento roztok se potom často filtruje, aby se odstranily jakékoli částice, než se použije jako a činidlo v citlivých nástrojích.
Používá se octan amonný jako potravinářská přísada?
Ano, pro někoho překvapivě, octan amonný je Používá se jako aditiv potravy. V potravinářském průmyslu slouží především jako an Regulátor kyselosti. V Evropě je uveden pod číslem E E264 (ačkoli stav schválení se v jednotlivých regionech liší, proto vždy zkontrolujte místní předpisy). Jeho role jako an přísada jako regulátor kyselosti pomáhá kontrolovat pH zpracovaných potravin a zabraňuje tomu, aby se staly příliš kyselými nebo příliš zásaditými, což může ovlivnit chuť a konzervaci.
I když ne tak všudypřítomné jako Kyselina citronová nebo acetát sodný, používá se octan amonný konkrétně jídlo aplikace, kde je vyžadováno pufrovací činidlo, které nepřidává slanou chuť (jako chlorid sodný). Obecně je považován za bezpečný v množství používá se jako potravina přísada. The acetát složka je přirozeně metabolizována tělem a amonium je zpracovávána játry.
The použití octanu amonného v potravinách prokazuje bezpečnostní profil sloučeniny při správném zacházení. Působí podobně jako jak ocet (kyselina octová) funguje, ale s neutrálnějším profilem pH díky amonium protiiont. zda Používá se jako aditiv potravy nebo v průmyslové syntéze, základní chemii acetát skupina zůstává konzistentním aktivním faktorem.
Jakou roli hraje v reakcích organické syntézy?
Octan amonný je oblíbený činidlo pro organické chemiky. Je široce používán jako a zdroj amoniaku v reakcích, protože se s ním snadněji manipuluje než s plynným čpavkem. Jednou z jeho nejznámějších aplikací je jako a katalyzátor v Knoevenagelovu kondenzaci. V Knoevenagel reakce, octan amonný pomáhá usnadnit vazbu aldehydu nebo ketonu s aktivní sloučeninou vodíku. The acetát působí jako mírná báze k deprotonaci aktivního vodíku, zatímco amonium může aktivovat karbonylovou skupinu.
Další hlavní aplikace je v Borch reakce. The Borchova reakce je proces redukční aminace. tady octan amonný slouží jako zdroj amoniaku převést keton nebo aldehyd na amin. The amoniaku v Borchově reakci reaguje s karbonylem za vzniku iminu, který se pak redukuje na amin. Toto je standardní metoda pro syntézu farmaceutických meziproduktů.
Navíc octan amonný se používá při syntéze imidazolů, oxazolů a dalších heterocyklických sloučenin. Poskytuje jak dusík (z amonium) a vyrovnávací kapacitu (od acetát) potřebné pro tyto složité reakce tvořící kruh. v mnoha případech octan amonný v čistém stavu forma je preferována před chlorid amonný nebo sulfát protože acetát vedlejší produkt méně ruší nebo se snáze odstraňuje.
Jak se používá v analýze půdy a zemědělství?
V zemědělském sektoru, octan amonný hraje zásadní roli při analýze úrodnosti půdy. Konkrétně se používá pro stanovení dostupného draslíku (K) v půdě. Metoda zahrnuje použití neutrálu roztok octanu amonného k extrakci draselných iontů ze vzorků půdy. The amonium iont působí jako a náhradní kation za draslík na jílovité částice půdy.
Protože amonium ion (NH₄⁺) a draselný ion (K⁺) mají podobné velikosti a náboje, amonium může fyzicky vytěsnit draslík vázaný na půdu. Jakmile se draslík uvolní do roztoku, vědci jej mohou změřit, aby určili, kolik hnojiva farmář potřebuje. Tento proces se opírá o půda, ve které je amonium iont působí jako náhrada činidlo.
Tato metoda extrakce je standardem ve vědě o půdě. Pomáhá při určování "kapacity výměny kationtů" (CEC) půdy. Zatímco existují jiné extraktanty, octan amonný je preferován, protože simuluje přirozené uvolňování živin poměrně dobře a pufruje půdní extrakt na neutrální pH (obvykle pH 7,0). To zabraňuje kyselému rozpouštění minerálů, které by rostlinám přirozeně nebyly dostupné.
A co molekulární biologie a extrakce DNA?
V říši molekulární biologie, octan amonný je důvěryhodný nástroj pro Purifikace DNA a RNA. Poté, co vědci rozbijí otevřené buňky, aby získali přístup ke genetickému materiálu, často používají octan amonný k vysrážení proteinů a odstranění kontaminantů. Je zvláště užitečný, protože inhibuje koprecipitaci dNTP (stavebních bloků DNA) a některých oligosacharidů.
Při použití pro Extrakce DNA, vysoká koncentrace octan amonný se přidá ke vzorku. To pomáhá „vysolit“ proteiny a učinit je nerozpustnými, takže je lze odstředit v odstředivce. DNA zůstává v kapalině. Později se do kapaliny přidá ethanol, aby se vysrážela DNA. Octan amonný je často preferován před acetát sodný v tomto kroku, kdy má být DNA použita pro enzymatické reakce (jako je štěpení restrikčními enzymy), protože amonium iont inhibuje tyto enzymy s menší pravděpodobností než ionty sodíku nebo draslíku.
Také je používá se jako náhrada buněčných pufrů v určitých protokolech. Mírná povaha acetát a amonium Díky iontům je šetrný k jemným vláknům DNA a RNA. Tato aplikace podtrhuje všestrannost octan amonný: z tun průmyslových činidlo na mikrolitry ve zkumavce pro genetický výzkum je jeho užitečnost obrovská.
Jak se to srovnává s jinými solemi, jako je mravenčan amonný?
Při výběru a vyrovnávací paměť nebo činidlochemici často volí mezi octan amonný a Amoniový formát. Obě jsou těkavé soli používané v LC-MS, ale mají rozdíly. Formiát amonný je sůl kyselina mravenčí, což je silnější kyselina než kyselina octová. v důsledku toho mravenčan amonný pufry jsou lepší pro nižší rozsah pH (kolem pH 3-4), zatímco octan amonný je lepší pro mírně vyšší rozsah (pH 4-6).
Pokud potřebujete a tlumivý roztok který je trochu kyselejší, můžete se k němu přiklonit kyselina mravenčí a jeho sůl. Nicméně, kyselina octová a octan amonný jsou často levnější a dostatečně účinné pro obecné širokospektrální analýzy.
Ve srovnání s acetát sodný, octan amonný má výhodu volatility. Pokud spouštíte proces, kdy se následně potřebujete soli zbavit, octan amonný je vítěz. Pokud potřebujete stabilní sůl, která zůstane na místě, acetát sodný je lepší. Z hlediska rozpustnost, oba jsou vysoce rozpustné, ale amonium sůl je obecně více hygroskopická.
Další srovnání je s Síran amonný. Síran je netěkavá, silná sůl. Je to skvělé pro vysrážení bílkovin (vysolování), ale hrozné pro hmotnostní spektrometrii, protože ucpává stroj. proto soli, které byly použity historicky jako sulfát jsou nahrazeny acetát v moderních analytických laboratořích.
Čas odeslání: 20. listopadu 2025
