Acétate d'ammonium, un produit chimique composé avec Ch nombre 631-61-8, constitue la pierre angulaire de diverses applications industrielles et de laboratoire. De par son rôle critique en tant que tampon dans HPLC à sa fonction de régulateur d'acidité dans la nourriture, ceci sel d'ammonium est incroyablement polyvalent. Dans cet article, nous explorerons les profondeurs de ce solide hygroscopique, examinant son synthèse, propriétés chimiques, et le large éventail d'utilisations qui le rendent indispensable. Que vous soyez chimiste, responsable des achats ou simplement curieux de connaître la chimie inorganique, comprendre les utilisation d'acétate d'ammonium vaut votre temps. Nous allons approfondir comment cela réactif facilite spectrométrie de masse, aide à Extraction d'ADN, et constitue un élément essentiel dans synthèse organique.
Qu'est-ce que l'acétate d'ammonium exactement (CAS 631-61-8) ?
Acétate d'ammonium est un composé chimique de formule NH₄CH₃CO₂. Idéalement, il représente le sel d'un acide faible (acide acétique) et un base faible (ammoniac). Cette combinaison unique lui confère des caractéristiques distinctes très appréciées en chimie. Contrairement aux sels forts comme sulfate ou des composés à base de chlorure, acétate d'ammonium occupe un terrain neutre, souvent utilisé lorsqu'un environnement ionique doux et non perturbateur est requis. Le CAS 631-61-8 l'identifiant fait spécifiquement référence à cela sel d'acétate sous sa forme pure.
Physiquement, l'acétate d'ammonium est un blanc, solide cristallin. On sait que c'est un solide hygroscopique, ce qui signifie qu'il absorbe facilement l'humidité de l'air. Si vous laissez un pot de acétate d'ammonium ouvert, vous pourriez le trouver s’agglutinant ou se transformant en un gâchis fondant avec le temps. Pour cette raison, un stockage approprié dans un environnement sec est essentiel. C'est hautement soluble dans l'eau, créant un solution d'acétate d'ammonium c’est fondamental pour de nombreux processus à base de liquides en laboratoire.
Dans le monde du commerce et de l'industrie, acétate d'ammonium est fréquemment commercialisé et utilisé comme produit de haute pureté réactif. Parce qu'il est composé de acétate et ammonium ions, il se décompose relativement facilement lorsqu'il est chauffé, ce qui le distingue des sels stables comme Acétate de sodium. Cette instabilité thermique constitue en réalité un avantage dans des techniques analytiques spécifiques, car elle évite l'accumulation de résidus dans les équipements sensibles.
Comment la synthèse de l’acétate d’ammonium est-elle réalisée ?
Le synthèse de acétate d'ammonium est une réaction acide-base classique. Il s'agit avant tout produit par la neutralisation de acide acétique avec ammoniac. Ce processus peut être réalisé en utilisant différentes concentrations, mais la méthode industrielle la plus courante consiste à saturer acide acétique glacial avec ammoniac. Acide acétique glacial est la forme concentrée et sans eau de acide acétique. Quand ammoniac du gaz y barbote, le réaction de l'ammoniac et acide acétique donne le solide acétate d'ammonium.
Une autre méthode pour préparation d'acétate d'ammonium implique la réaction de acide acétique avec carbonate d'ammonium. Dans ce scénario, acide acétique réagit avec le carbonate, libérant du dioxyde de carbone et de l'eau tout en formant le acétate. Cette méthode est souvent utilisée lors de la manipulation de gaz ammoniac n'est pas réalisable ou lorsqu'un solide ammonium la source est préférable. L'équation chimique ressemble généralement à ceci : $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Il est également possible de le synthétiser en mélangeant acide acétique glacial avec ammoniaque dans un solution aqueuse, bien que l’extraction du cristal solide nécessite l’évaporation de l’eau, ce qui peut être délicat en raison de la tendance du composé à perdre ammoniac lors du chauffage. Par conséquent, un contrôle minutieux de la température et du pH est nécessaire pendant synthèse pour garantir que le produit final est pur acétate d'ammonium. Ce réaction de l'ammoniac et de l'acétique composants est fondamental pour produire le acétate nécessaires aux marchés mondiaux.
Quelles sont les principales propriétés chimiques de ce composé ?
Comprendre le propriétés chimiques de acétate d'ammonium est crucial pour son application efficace. Comme mentionné, il est dérivé d'un acide faible et un faible socle. Cela en fait un excellent candidat pour créer un solution tampon. Un tampon en acétate fait avec acétate d'ammonium fonctionne efficacement dans la plage acide, aidant à stabiliser le pH d’un mélange réactionnel. Parce que le cation (ammonium) et l'anion (acétate) peut hydrolyser, le pH d'un pur solution d'acétate d'ammonium est à peu près neutre, généralement autour de pH 7,0, bien que cela puisse varier en fonction de la concentration.
L'un des plus déterminants propriétés chimiques c'est que c'est volatile à basse pression. Ceci est distinct de acétate de sodium ou Acétate de potassium, qui laissent des résidus solides lorsque les solvants s'évaporent. Quand acétate d'ammonium est chauffé ou placé sous vide, il se dissocie en ammoniaque et acide acétique (ou acide acétique avec ammoniaque vapeur), ne laissant pratiquement aucune trace. Cette propriété est le « tour de magie » qui le rend si populaire en chimie analytique.
Concernant solubilité, acétate d'ammonium est incroyablement polyvalent. Ce sera dissoudre facilement dans l'eau, le méthanol et l'éthanol. Ce haut solubilité lui permet d'être utilisé dans divers phases mobiles pour la chromatographie. Cependant, il est moins stable que Sulfate d'ammonium; s'il est exposé trop longtemps à la chaleur, il perd de l'ammoniac et devient acide.
Pourquoi l'acétate d'ammonium est-il essentiel en HPLC et en spectrométrie de masse ?
Dans le domaine de la chimie analytique, notamment des hautesChromatographie Liquide Performance (HPLC) et HPLC couplé à la Spectrométrie de Masse (LC-MS), acétate d'ammonium est une superstar. C'est largement utilisé pour créer un tampon pour phases mobiles. UN tampon pour phases mobiles aide à maintenir le pH du solvant lors de son déplacement dans la colonne, garantissant ainsi que les composés analysés (analytes) restent dans un état d'ionisation constant. Cela conduit à des pics plus nets et à des données plus précises.
La vraie raison acétate d'ammonium Ce qui brille en LC-MS, c'est sa volatilité. Quand préparer des échantillons pour la spectrométrie de masse, les scientifiques doivent éviter sels non volatils dans la préparation des échantillons. Les tampons phosphate traditionnels, bien qu’efficaces, sont des sels solides qui obstrueront la délicate source d’admission d’un spectromètre de masse. Acétate d'ammonium, étant volatile à basse pression, se sublime et disparaît. Il fournit la force ionique et la capacité tampon nécessaires dans la phase liquide mais disparaît dans la phase gazeuse du détecteur.
Sels utilisés dans le passé, comme les phosphates ou les sulfates, sont désormais largement remplacés par acétate d'ammonium ou Formate d'ammonium dans ces applications. Il est également compatible avec phases pour HPLC avec ELSD (Evaporative Light Scattering Detector), une autre technique qui nécessite des tampons volatils. Le acétate L'ion facilite l'ionisation de diverses molécules, ce qui en fait la norme réactif pour le analyse de divers composés allant des médicaments aux protéines.
Comment effectuez-vous la préparation de l’acétate d’ammonium en laboratoire ?
Alors que beaucoup l'achètent prémélangé, sachant comment créer une solution tampon est une compétence standard en laboratoire. Préparation d'acétate d'ammonium en laboratoire, il s'agit généralement de dissoudre le solide cristallin dans de l'eau de haute pureté. Par exemple, si vous il faut fabriquer 10 millions d'ammonium solution mère d'acétate (qui est très concentrée), vous peseriez une quantité importante du solide hygroscopique et dissoudre soigneusement.
Cependant, comme il est hygroscopique, sa pesée peut être inexacte s’il a absorbé de l’eau. Parfois, les chimistes préfèrent fabriquer le tampon in situ en mélangeant acide acétique et ammoniac (ou hydroxyde d'ammonium) solutions jusqu'à ce que le pH souhaité soit atteint. Si vous calculé le montant requis pour une molarité spécifique, tenez toujours compte du poids de l'eau si le solide s'est agglutiné.
Disons que vous avez besoin d'un volume spécifique. Vous pourriez calculer le quantité nécessaire pour 70 ml ou le montant requis pour 70 ml de solution d'une molarité spécifique. Vous dissoudriez le acétate d'ammonium dans un peu moins d'eau, ajuster le pH à l'aide de acide acétique ou ammoniac, puis rechargez jusqu'au volume final. Cela garantit votre tampon en acétate est précis. Cette solution est ensuite souvent filtrée pour éliminer toutes les particules avant d'être utilisée comme réactif dans les instruments sensibles.
L'acétate d'ammonium est-il utilisé comme additif alimentaire ?
Oui, à la surprise de certains, acétate d'ammonium est utilisé comme additif alimentaire. Dans l'industrie agroalimentaire, il sert principalement de régulateur d'acidité. Il est répertorié sous le numéro E E264 en Europe (bien que le statut d'approbation varie selon les régions, vérifiez donc toujours les réglementations locales). Son rôle en tant que additif comme régulateur d'acidité aide à contrôler le pH des aliments transformés, en les empêchant de devenir trop acides ou trop alcalins, ce qui peut affecter la saveur et la conservation.
Même s'il n'est pas aussi omniprésent que acide citrique ou acétate de sodium, l'acétate d'ammonium est utilisé en particulier nourriture les applications où un agent tampon est requis qui n’ajoute pas de goût salé (comme le ferait le chlorure de sodium). Il est généralement considéré comme sûr dans les quantités utilisé comme aliment ingrédient. Le acétate Le composant est naturellement métabolisé par l’organisme, et le ammonium est traité par le foie.
Le utilisation d'acétate d'ammonium dans les aliments démontre le profil de sécurité du composé lorsqu’il est manipulé correctement. Cela agit de la même manière que vinaigre (acide acétique) fonctionne, mais avec un profil de pH plus neutre en raison du ammonium contre-ion. Que ce soit utilisé comme additif alimentaire ou en synthèse industrielle, la chimie fondamentale du acétate le groupe reste le facteur actif constant.
Quel rôle joue-t-il dans les réactions de synthèse organique ?
Acétate d'ammonium est un favori réactif pour les chimistes organiques. Il est largement utilisé comme source d'ammoniac dans les réactions car il est plus facile à manipuler que l’ammoniac gazeux. L'une de ses applications les plus connues est celle de catalyseur dans la condensation de Knoevenagel. Dans le Knoëvenagel réaction, acétate d'ammonium aide à faciliter la liaison d’un aldéhyde ou d’une cétone avec un composé à hydrogène actif. Le acétate agit comme une base douce pour déprotoner l'hydrogène actif, tandis que le ammonium peut activer le groupe carbonyle.
Une autre application majeure réside dans le Borch réaction. Le Réaction de Borch est un processus d’amination réductrice. Ici, acétate d'ammonium sert de source d'ammoniac pour convertir une cétone ou un aldéhyde en une amine. Le ammoniac dans la réaction de Borch réagit avec le carbonyle pour former une imine, qui est ensuite réduite en amine. Il s’agit d’une méthode standard de synthèse d’intermédiaires pharmaceutiques.
En outre, acétate d'ammonium est utilisé dans la synthèse des imidazoles, des oxazoles et d’autres composés hétérocycliques. Il fournit à la fois l'azote (de ammonium) et la capacité tampon (de acétate) nécessaires à ces réactions complexes de formation d'anneaux. Dans de nombreux cas, acétate d'ammonium pur la forme est préférée à chlorure d'ammonium ou sulfate parce que le acétate le sous-produit est moins gênant ou plus facile à éliminer.
Comment est-il utilisé dans l’analyse des sols et l’agriculture ?
Dans le secteur agricole, acétate d'ammonium joue un rôle essentiel dans l’analyse de la fertilité des sols. Plus précisément, il est utilisé pour le détermination du potassium disponible (K) dans le sol. La méthode consiste à utiliser un neutre solution d'acétate d'ammonium pour extraire les ions potassium des échantillons de sol. Le ammonium l'ion agit comme un Cation de remplacement du potassium sur les particules d’argile du sol.
Parce que le ammonium L'ion (NH₄⁺) et l'ion potassium (K⁺) ont des tailles et des charges similaires, le ammonium peut physiquement déplacer le potassium lié au sol. Une fois le potassium libéré dans la solution, les scientifiques peuvent le mesurer pour déterminer la quantité d’engrais dont un agriculteur a besoin. Ce processus s'appuie sur le sol dans lequel l'ammonium l'ion agit en remplacement mandataire.
Cette méthode d’extraction est une norme en science du sol. Il aide à déterminer la « capacité d’échange cationique » (CEC) du sol. Bien qu'il existe d'autres agents d'extraction, acétate d'ammonium est préféré car il simule assez bien la libération naturelle des nutriments et tamponne l'extrait de sol à un pH neutre (généralement pH 7,0). Cela empêche la dissolution acide des minéraux qui ne seraient pas naturellement disponibles pour les plantes.
Qu’en est-il de la biologie moléculaire et de l’extraction d’ADN ?
Dans le domaine de biologie moléculaire, acétate d'ammonium est un outil fiable pour Purification de l'ADN et de l'ARN. Après avoir ouvert des cellules pour accéder au matériel génétique, les scientifiques utilisent souvent acétate d'ammonium pour précipiter les protéines et éliminer les contaminants. Il est particulièrement utile car il inhibe la coprécipitation des dNTP (les éléments constitutifs de l’ADN) et de certains oligosaccharides.
Lorsqu'il est utilisé pour Extraction d'ADN, une forte concentration de acétate d'ammonium est ajouté à l’échantillon. Cela aide à « relarguer » les protéines, les rendant insolubles afin qu'elles puissent être centrifugées dans une centrifugeuse. L'ADN reste dans le liquide. Plus tard, de l’éthanol est ajouté au liquide pour précipiter l’ADN. Acétate d'ammonium est souvent préféré à acétate de sodium dans cette étape où l'ADN va être utilisé pour des réactions enzymatiques (comme la digestion par des enzymes de restriction) car le ammonium L'ion est moins susceptible d'inhiber ces enzymes que les ions sodium ou potassium.
C'est aussi utilisé pour remplacer les tampons de cellules dans certains protocoles. La nature douce du acétate et ammonium les ions le rendent doux pour les brins délicats d’ADN et d’ARN. Cette application souligne la polyvalence de acétate d'ammonium: à partir de tonnes d'industriels réactif aux microlitres dans un tube de recherche génétique, son utilité est vaste.
Comment se compare-t-il à d’autres sels comme le formiate d’ammonium ?
Lorsque vous choisissez un tampon ou réactif, les pharmaciens choisissent souvent entre acétate d'ammonium et Formate d'ammonium. Les deux sont des sels volatils utilisés en LC-MS, mais ils présentent des différences. Formiate d'ammonium est le sel de acide formique, qui est un acide plus fort que acide acétique. Par conséquent, formiate d'ammonium les tampons sont meilleurs pour une plage de pH inférieure (autour de pH 3-4), alors que acétate d'ammonium est préférable pour une plage légèrement plus élevée (pH 4-6).
Si vous avez besoin d'un solution tampon c'est légèrement plus acide, vous pourriez pencher vers acide formique et son sel. Cependant, acide acétique et acétate d'ammonium sont souvent moins chers et suffisamment efficaces pour les analyses générales à large spectre.
Par rapport à acétate de sodium, acétate d'ammonium a l’avantage de la volatilité. Si vous exécutez un processus dans lequel vous devez ensuite vous débarrasser du sel, acétate d'ammonium est le gagnant. Si vous avez besoin d'un sel stable qui reste en place, acétate de sodium c'est mieux. En termes de solubilité, les deux sont très solubles, mais le ammonium le sel est généralement plus hygroscopique.
Une autre comparaison est avec Sulfate d'ammonium. Sulfate est un sel fort et non volatil. C'est excellent pour la précipitation des protéines (relargage) mais terrible pour la spectrométrie de masse car il obstrue la machine. Par conséquent, sels qui ont été utilisés historiquement comme sulfate sont remplacés par acétate dans les laboratoires d'analyse modernes.
Heure de publication : 20 novembre 2025
