استات آمونیوم، یک ماده شیمیایی ترکیب با کاس شماره 631-61-8، به عنوان یک سنگ بنا در کاربردهای مختلف صنعتی و آزمایشگاهی ایستاده است. از نقش حیاتی آن به عنوان یک بافنده در HPLC به عملکرد آن به عنوان یک تنظیم کننده اسیدیته در غذا، این نمک آمونیوم فوق العاده همه کاره است در این مقاله به بررسی عمق این موضوع می پردازیم جامد رطوبت سنجی، بررسی آن ترکیب, خواص شیمیایی، و طیف گسترده ای از کاربردها که آن را ضروری می کند. چه شیمیدان باشید، چه یک افسر تدارکات، یا صرفاً در مورد شیمی معدنی کنجکاو باشید، استفاده از استات آمونیوم ارزش وقت شما را دارد ما عمیقا به چگونگی این شیرجه رفتن معرف تسهیل می کند طیف سنجی جرمی، کمک می کند استخراج DNA، و به عنوان یک جزء حیاتی در سنتز آلی.
استات آمونیوم (CAS 631-61-8) دقیقا چیست؟
استات آمونیوم است ترکیب مواد شیمیایی با فرمول NH4CH3CO2. در حالت ایده آل، آن را نشان می دهد نمک یک اسید ضعیف (اسید استیک) و الف پایه ضعیف (امونیاک). این ترکیب منحصر به فرد به آن ویژگی های متمایز می دهد که در شیمی بسیار ارزشمند است. بر خلاف نمک های قوی مانند سولفات یا ترکیبات مبتنی بر کلرید، استات آمونیوم یک زمین خنثی را اشغال می کند، اغلب در مواقعی که یک محیط یونی ملایم و غیر مخرب مورد نیاز است استفاده می شود. را CAS 631-61-8 شناسه به طور خاص به این اشاره دارد نمک استات به شکل خالص آن
از نظر فیزیکی، استات آمونیوم سفید استجامد کریستالی. شناخته شده است که یک جامد رطوبت سنجی، یعنی به راحتی رطوبت هوا را جذب می کند. اگر یک شیشه از استات آمونیوم باز، ممکن است متوجه شوید که آن را به هم چسبیده یا به مرور زمان به یک آشفتگی لجن تبدیل می شود. به همین دلیل نگهداری مناسب در محیط خشک ضروری است. بسیار است محلول در آب، ایجاد یک محلول استات آمونیوم که برای بسیاری از فرآیندهای مبتنی بر مایع در آزمایشگاه اساسی است.
در دنیای تجارت و صنعت، استات آمونیوم اغلب معامله می شود و به عنوان خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرد معرف. زیرا از آن تشکیل شده است استات و آمونیوم یونها، پس از گرم شدن نسبتاً آسان تجزیه میشوند، که این ویژگی آن را از نمکهای پایداری مانند سدیم استات. این ناپایداری حرارتی در واقع یک مزیت در تکنیک های تحلیلی خاص است که از تجمع باقی مانده در تجهیزات حساس جلوگیری می کند.
چگونه سنتز استات آمونیوم حاصل می شود؟
در ترکیب از استات آمونیوم یک واکنش اسید-باز کلاسیک است. در درجه اول است تولید شده توسط خنثی سازی از اسید استیک با امونیاک. این فرآیند را می توان با استفاده از غلظت های مختلف انجام داد، اما رایج ترین روش صنعتی شامل اشباع است اسید استیک یخبندان با امونیاک. اسید استیک یخبندان شکل غلیظ و بدون آب است اسید استیکبشر کی امونیاک گاز از طریق آن حباب می شود، واکنش آمونیاک وت اسید استیک جامد را تولید می کند استات آمونیوم.
روش دیگری برای آماده سازی استات آمونیوم شامل واکنش اسید استیک با کربنات آمونیوم. در این سناریو، اسید استیک با کربنات واکنش می دهد و دی اکسید کربن و آب آزاد می کند و در حالی که کربنات را تشکیل می دهد استات. این روش اغلب در هنگام کار با گاز استفاده می شود امونیاک امکان پذیر نیست یا زمانی که جامد است آمونیوم منبع ارجحیت دارد معادله شیمیایی به طور کلی به این صورت است: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
سنتز آن با مخلوط کردن نیز امکان پذیر است اسید استیک یخچالی با آمونیاک در یک محلول، اگرچه بیرون آوردن کریستال جامد مستلزم تبخیر آب است که به دلیل تمایل ترکیب به از دست دادن می تواند مشکل باشد. امونیاک هنگام گرم شدن بنابراین، کنترل دقیق دما و pH در طول آن مورد نیاز است ترکیب برای اطمینان از خالص بودن محصول نهایی استات آمونیومبشر این واکنش آمونیاک و استیک اجزای اصلی برای تولید است استات برای بازارهای جهانی مورد نیاز است.
خواص شیمیایی کلیدی این ترکیب چیست؟
درک کردن خواص شیمیایی از استات آمونیوم برای کاربرد موثر آن بسیار مهم است. همانطور که گفته شد از a مشتق شده است اسید ضعیف و ضعیف پایه این آن را به یک کاندید عالی برای ایجاد یک تبدیل می کند محلول بافر. یک بافر استات ساخته شده با استات آمونیوم به طور موثر در محدوده اسیدی کار می کند و به تثبیت pH مخلوط واکنش کمک می کند. زیرا هم کاتیون (آمونیم) و هم آنیون (استات) می تواند PH خالص را هیدرولیز کند محلول استات آمونیوم تقریباً خنثی است، معمولاً حدود pH 7.0 است، اگرچه بسته به غلظت می تواند تغییر کند.
یکی از تعیین کننده ترین خواص شیمیایی این است که فرار در فشارهای پایین. این متمایز از سدیم استات یا استات پتاسیمکه در هنگام تبخیر حلال ها بقایای جامد باقی می ماند. چه زمانی استات آمونیوم گرم می شود یا تحت خلاء قرار می گیرد، دوباره به داخل تجزیه می شود آمونیاک و اسید استیک (یا اسید استیک با آمونیاک بخار)، عملاً هیچ اثری از خود باقی نمی گذارد. این ویژگی همان «ترفند جادویی» است که آن را در شیمی تجزیه بسیار محبوب کرده است.
در رابطه با حلالیت, استات آمونیوم فوق العاده همه کاره است خواهد شد حل کردن به راحتی در آب، متانول و اتانول. این بالا حلالیت اجازه می دهد تا در موارد مختلف استفاده شود فازهای سیار برای کروماتوگرافی با این حال، از ثبات کمتری برخوردار است سولفات آمونیوم; اگر برای مدت طولانی در معرض گرما قرار گیرد، آمونیاک را از دست می دهد و اسیدی می شود.
چرا استات آمونیوم در HPLC و طیف سنجی جرمی حیاتی است؟
در زمینه شیمی تجزیه، به ویژهکروماتوگرافی مایع عملکردی (HPLC) HPLC همراه با طیف سنجی جرمی (LC-MS)، استات آمونیوم یک سوپراستار است به طور گسترده ای است برای ایجاد بافر استفاده می شود برای فازهای سیاربشر بوها بافر برای فازهای موبایل به حفظ pH حلال در حین حرکت در ستون کمک می کند و اطمینان حاصل می کند که ترکیبات مورد تجزیه و تحلیل (آنالیت ها) در حالت یونیزاسیون ثابت باقی می مانند. این منجر به قله های واضح تر و داده های دقیق تر می شود.
دلیل واقعی استات آمونیوم درخشش در LC-MS نوسانات آن است. چه زمانی آماده سازی نمونه برای طیف سنجی جرمی، دانشمندان باید اجتناب کنند نمک های غیر فرار در تهیه نمونه ها. بافرهای سنتی فسفات، اگرچه موثر هستند، اما نمک های جامدی هستند که منبع جذبی ظریف طیف سنج جرمی را مسدود می کنند. استات آمونیوم، بودن فرار در فشارهای پایین، تصعید و ناپدید می شود. قدرت یونی و ظرفیت بافر لازم را در فاز مایع فراهم می کند اما در فاز گاز آشکارساز از بین می رود.
نمک هایی که استفاده شده است در گذشته، مانند فسفات ها یا سولفات ها، اکنون تا حد زیادی جایگزین شده اند استات آمونیوم یا امونیوم در این برنامه ها همچنین سازگار است مراحل HPLC با ELSD (دتکتور پراکندگی نور تبخیری)، تکنیک دیگری که به بافرهای فرار نیاز دارد. را استات یون یونیزاسیون مولکول های مختلف را تسهیل می کند و آن را به استاندارد تبدیل می کند معرف برای تجزیه و تحلیل ترکیبات مختلف از داروها گرفته تا پروتئین ها.
چگونه آماده سازی آمونیوم استات را در آزمایشگاه انجام می دهید؟
در حالی که بسیاری آن را به صورت پیش مخلوط می خرند، اما می دانند چگونه یک محلول بافر ایجاد کنید یک مهارت استاندارد آزمایشگاهی است. آماده سازی استات آمونیوم در آزمایشگاه معمولا شامل حل کردن جامد کریستالی در آب با خلوص بالا است. به عنوان مثال، اگر شما نیاز به ساخت 10 متر آمونیوم محلول استاک استاک (که بسیار غلیظ است)، مقدار قابل توجهی از آن را وزن می کنید جامد رطوبت سنجی وت حل کردن آن را با دقت
با این حال، به دلیل رطوبت سنجی، اگر آب را جذب کرده باشد، وزن کردن آن می تواند نادرست باشد. گاهی اوقات، شیمیدان ها ترجیح می دهند آن را بسازند بافنده در محل با مخلوط کردن اسید استیک وت امونیاک (یا هیدروکسید آمونیوم) محلول ها را تا رسیدن به pH مورد نظر. اگر شما مقدار مورد نیاز را محاسبه کرد برای یک مولاریته خاص، اگر جامد توده ای شده باشد، همیشه وزن آب را در نظر بگیرید.
فرض کنید به حجم خاصی نیاز دارید. شما ممکن است محاسبه کنید مقدار مورد نیاز برای 70 میلی لیتر یا مقدار برای محلول 70 میلی لیتری مورد نیاز است از یک مولاریته خاص شما را منحل می کنید استات آمونیوم در آب کمی کمتر، pH را با استفاده از آن تنظیم کنید اسید استیک یا امونیاکو سپس آن را تا ولوم نهایی پر کنید. این شما را تضمین می کند بافر استات دقیق است سپس این محلول اغلب فیلتر می شود تا ذرات را قبل از استفاده به عنوان یک ماده حذف کند معرف در سازهای حساس
آیا استات آمونیوم به عنوان یک افزودنی غذایی استفاده می شود؟
بله، در کمال تعجب برای برخی، استات آمونیوم است ، به عنوان یک افزودنی غذایی استفاده می شود. در صنایع غذایی، در درجه اول به عنوان یک تنظیم کننده اسیدیته. در اروپا تحت شماره E E264 ذکر شده است (اگرچه وضعیت تأیید بسته به منطقه متفاوت است، بنابراین همیشه مقررات محلی را بررسی کنید). نقش آن به عنوان یک افزودنی به عنوان تنظیم کننده اسیدیته به کنترل PH غذاهای فرآوری شده کمک می کند و از اسیدی یا قلیایی شدن آنها جلوگیری می کند که می تواند بر طعم و نگهداری تأثیر بگذارد.
در حالی که نه به اندازه همه جا اسید سیتریک یا سدیم استات, استات آمونیوم استفاده می شود خاص غذا کاربردهایی که در آنها یک عامل بافر مورد نیاز است که طعم شور را اضافه نمی کند (مانند کلرید سدیم). به طور کلی در مقادیر ایمن در نظر گرفته می شود به عنوان غذا استفاده می شود ماده تشکیل دهنده را استات جزء به طور طبیعی توسط بدن متابولیزه می شود و آمونیوم توسط کبد پردازش می شود.
در استفاده از استات آمونیوم در مواد غذایی مشخصات ایمنی ترکیب را در صورت استفاده صحیح نشان می دهد. مشابه نحوه عمل می کند سرکه (اسید استیک) کار می کند، اما به دلیل PH خنثی تر آمونیوم ضد یون اینکه آیا به عنوان یک افزودنی غذایی استفاده می شود یا در سنتز صنعتی، شیمی بنیادی از استات گروه عامل فعال ثابت باقی می ماند.
چه نقشی در واکنش های سنتز آلی ایفا می کند؟
استات آمونیوم مورد علاقه است معرف برای شیمیدانان آلی به طور گسترده ای به عنوان یک منبع آمونیاک در واکنشها، زیرا کنترل آن راحتتر از آمونیاک گازی است. یکی از معروف ترین کاربردهای آن به عنوان a کاتالیزور در تراکم Knoevenagel. در Knoevenagel واکنش، استات آمونیوم به تسهیل پیوند یک آلدهید یا کتون با یک ترکیب هیدروژن فعال کمک می کند. را استات به عنوان یک پایه ملایم برای پروتون زدایی هیدروژن فعال عمل می کند، در حالی که آمونیوم می تواند گروه کربونیل را فعال کند.
یکی دیگر از کاربردهای اصلی در بورچ واکنش را واکنش بورچ یک فرآیند آمیناسیون کاهشی است. اینجا، استات آمونیوم به عنوان منبع آمونیاک برای تبدیل کتون یا آلدهید به آمین. را آمونیاک در واکنش بورچ با کربونیل واکنش می دهد و یک ایمین تشکیل می دهد که سپس به آمین کاهش می یابد. این یک روش استاندارد برای سنتز واسطه های دارویی است.
علاوه بر این ، استات آمونیوم در سنتز ایمیدازول ها، اگزازول ها و سایر ترکیبات هتروسیکلیک استفاده می شود. هم نیتروژن (از آمونیوم) و ظرفیت بافر (از استات) برای این واکنش های پیچیده تشکیل حلقه مورد نیاز است. در بسیاری از موارد، استات آمونیوم به صورت خالص فرم بر آن ترجیح داده می شود کلرید آمونیوم یا سولفات زیرا استات محصول جانبی تداخل کمتری دارد یا حذف آن آسان تر است.
چگونه در تجزیه و تحلیل خاک و کشاورزی استفاده می شود؟
در بخش کشاورزی، استات آمونیوم نقش حیاتی در تجزیه و تحلیل حاصلخیزی خاک دارد. به طور خاص، برای استفاده می شود تعیین پتاسیم موجود (K) در خاک. این روش شامل استفاده از یک خنثی است محلول استات آمونیوم استخراج یون های پتاسیم از نمونه های خاک را آمونیوم یون به عنوان یک عمل می کند کاتیون جایگزین برای پتاسیم روی ذرات رس خاک
از آنجا که آمونیوم یون (NH4+) و یون پتاسیم (K+) اندازه و بارهای مشابهی دارند. آمونیوم می تواند به طور فیزیکی پتاسیم متصل به خاک را جابجا کند. هنگامی که پتاسیم در محلول آزاد می شود، دانشمندان می توانند آن را اندازه گیری کنند تا مشخص کنند کشاورز به چه مقدار کود نیاز دارد. این فرآیند متکی بر خاکی که در آن آمونیوم وجود دارد یون به عنوان جایگزین عمل می کند عامل
این روش استخراج یک استاندارد در علم خاک است. این به تعیین "ظرفیت تبادل کاتیونی" (CEC) خاک کمک می کند. در حالی که استخراج کننده های دیگر وجود دارد، استات آمونیوم ترجیح داده می شود زیرا آزادسازی طبیعی مواد مغذی را به خوبی شبیه سازی می کند و عصاره خاک را به PH خنثی (معمولاً pH 7.0) بافر می کند. این از انحلال اسیدی مواد معدنی که به طور طبیعی در دسترس گیاهان نیستند جلوگیری می کند.
در مورد بیولوژی مولکولی و استخراج DNA چطور؟
در قلمرو زیست شناسی مولکولی, استات آمونیوم ابزاری قابل اعتماد برای خالص سازی DNA و RNA. پس از اینکه دانشمندان سلول های باز را برای دسترسی به مواد ژنتیکی می شکنند، اغلب از آنها استفاده می کنند استات آمونیوم برای رسوب دادن پروتئین ها و حذف آلاینده ها. به ویژه مفید است زیرا از رسوب همزمان dNTPs (بلوک های سازنده DNA) و برخی الیگوساکاریدها جلوگیری می کند.
زمانی که برای استخراج DNA، غلظت بالایی از استات آمونیوم به نمونه اضافه می شود. این به نمک زدن پروتئین ها کمک می کند و آنها را نامحلول می کند تا بتوان آنها را در یک سانتریفیوژ چرخاند. DNA در مایع باقی می ماند. بعداً اتانول به مایع اضافه می شود تا DNA رسوب کند. استات آمونیوم اغلب بر آن ترجیح داده می شود سدیم استات در این مرحله زمانی که DNA قرار است برای واکنش های آنزیمی (مانند هضم توسط آنزیم های محدود کننده) استفاده شود، زیرا آمونیوم یون نسبت به یون های سدیم یا پتاسیم احتمال کمتری برای مهار این آنزیم ها دارد.
هم هست برای جایگزینی بافرهای سلولی استفاده می شود در پروتکل های خاص ماهیت ملایم از استات وت آمونیوم یون ها آن را روی رشته های ظریف DNA و RNA ملایم می کنند. این نرم افزار بر تطبیق پذیری آن تاکید می کند استات آمونیوم: از تن صنعتی معرف به میکرولیتر در یک لوله تحقیقات ژنتیکی، کاربرد آن بسیار زیاد است.
چگونه با نمک های دیگر مانند فرمت آمونیوم مقایسه می شود؟
هنگام انتخاب بافنده یا معرف، شیمیدانان اغلب یکی را انتخاب می کنند استات آمونیوم وت امونیوم. هر دو نمک فراری هستند که در LC-MS استفاده می شوند، اما تفاوت هایی با هم دارند. فرمت آمونیوم نمک از است اسید فرمیک، که اسید قوی تری از اسید استیک. در نتیجه، فرمت آمونیوم بافرها برای محدوده pH پایین تر (حدود pH 3-4) بهتر هستند، در حالی که استات آمونیوم برای محدوده کمی بالاتر (pH 4-6) بهتر است.
اگر نیاز دارید یک محلول بافر که کمی اسیدی تر است، ممکن است به سمت آن متمایل شوید اسید فرمیک و نمک آن با این حال، اسید استیک وت استات آمونیوم اغلب ارزانتر و به اندازه کافی برای تحلیلهای طیف وسیع عمومی مؤثر هستند.
در مقایسه با سدیم استات, استات آمونیوم مزیت نوسانی را دارد. اگر در حال اجرای فرآیندی هستید که باید نمک را پس از آن از بین ببرید، استات آمونیوم برنده است. اگر به نمک پایداری نیاز دارید که بماند، سدیم استات بهتر است از نظر حلالیت، هر دو بسیار محلول هستند، اما آمونیوم نمک به طور کلی رطوبت بیشتری دارد.
مقایسه دیگر با سولفات آمونیوم. سولفات یک نمک غیر فرار و قوی است. برای رسوب پروتئین (نمک کردن) عالی است اما برای طیف سنجی جرمی وحشتناک است زیرا دستگاه را مسدود می کند. بنابراین، نمک هایی که استفاده شده است از نظر تاریخی مانند سولفات جایگزین می شوند استات در آزمایشگاه های تحلیلی مدرن
زمان ارسال: نوامبر-20-2025
