Ammónium-acetát, vegyszer összetett a CAS szám 631-61-8, sarokkőként áll a különféle ipari és laboratóriumi alkalmazásokban. Kritikus szerepéből, mint a puffer -ben HPLC funkciójához, mint an savassági szabályozó az ételben ez ammónium só hihetetlenül sokoldalú. Ebben a cikkben ennek a mélységeit kutatjuk higroszkópos szilárd anyag, megvizsgálva annak szintézis, kémiai tulajdonságai, és a felhasználások széles skálája, amelyek nélkülözhetetlenek. Legyen Ön vegyész, beszerzési tiszt, vagy egyszerűen csak kíváncsi a szervetlen kémiára, megértse a ammónium-acetát használata megéri az idejét. Mélyen belemerülünk ennek mikéntjébe reagens megkönnyíti tömegspektrometria, segíti DNS kivonás, és létfontosságú összetevőként szolgál szerves szintézis.
Mi is pontosan az ammónium-acetát (CAS 631-61-8)?
Ammónium-acetát a kémiai vegyület NH4CH₂3CO₂ képlettel. Ideális esetben a gyenge sav sója (ecetsav) és a gyenge alap (ammónia). Ez az egyedülálló kombináció olyan jellegzetes tulajdonságokat kölcsönöz neki, amelyeket a kémiában nagyra értékelnek. Ellentétben az erős sókkal, mint pl szulfát vagy klorid alapú vegyületek, ammónium-acetát semleges földet foglal el, gyakran használják, ha nem zavaró, gyengéd ionos környezetre van szükség. A CAS 631-61-8 azonosító kifejezetten erre utal acetát só tiszta formájában.
Fizikailag, az ammónium-acetát fehér, kristályos szilárd anyag. Ismeretes, hogy a higroszkópos szilárd anyag, vagyis könnyen felszívja a nedvességet a levegőből. Ha hagy egy üveget ammónium-acetát nyitva, előfordulhat, hogy összetapad, vagy idővel latyakos rendetlenséggé válik. Emiatt elengedhetetlen a megfelelő tárolás száraz környezetben. Nagyon magas oldódó vízben, létrehozva egy ammónium-acetát oldat ez alapvető fontosságú számos folyadékalapú laboratóriumi folyamatban.
A kereskedelem és az ipar világában ammónium-acetát gyakran forgalmazzák és nagy tisztaságú termékként használják reagens. Mert abból áll acetát és ammónium ionok, melegítés hatására viszonylag könnyen lebomlik, ami megkülönbözteti az olyan stabil sóktól, mint pl. Nátrium -acetát. Ez a termikus instabilitás tulajdonképpen előnyt jelent bizonyos analitikai technikákban, megakadályozva a maradékanyagok felhalmozódását az érzékeny berendezésekben.
Hogyan érhető el az ammónium-acetát szintézise?
A szintézis -y -az ammónium-acetát egy klasszikus sav-bázis reakció. Elsősorban az semlegesítéssel keletkezik -y -az ecetsav -vel ammónia. Ezt a folyamatot különböző koncentrációk alkalmazásával lehet végrehajtani, de a legáltalánosabb ipari módszer a telítés jégecet -vel ammónia. Jégecet a vízmentes, koncentrált formája ecetsav- Amikor ammónia gáz buborékoltatja át rajta, a az ammónia reakciója és ecetsav szilárd anyagot eredményez ammónium-acetát.
Egy másik módszer a ammónium-acetát készítmény magában foglalja a reakcióját ecetsav ammónium-karbonáttal. Ebben a forgatókönyvben ecetsav reagál a karbonáttal, szén-dioxidot és vizet szabadítva fel, miközben a acetát. Ezt a módszert gyakran alkalmazzák gázhalmazállapotú anyagok kezelésekor ammónia nem kivitelezhető, vagy ha szilárd ammónium forrás preferált. A kémiai egyenlet általában így néz ki: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \jobbra nyíl 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Keveréssel is szintetizálható jégecet ammóniával egy an vizes oldat, bár a szilárd kristály eltávolításához a víz elpárologtatása szükséges, ami bonyolult lehet, mivel a vegyület hajlamos elveszni. ammónia fűtéskor. Ezért a hőmérséklet és a pH gondos ellenőrzése szükséges a folyamat során szintézis hogy a végtermék tiszta legyen ammónium-acetát- Ez ammónia és ecetsav reakciója komponensei alapvető fontosságúak a gyártáshoz acetát szükséges a globális piacokhoz.
Melyek ennek a vegyületnek a legfontosabb kémiai tulajdonságai?
Megértése a kémiai tulajdonságai -y -az ammónium-acetát döntő fontosságú a hatékony alkalmazása szempontjából. Mint említettük, az a gyenge sav és gyenge bázis. Ez teszi kiváló jelöltté a létrehozására pufferoldat. An acetát puffer -val készült ammónium-acetát hatékonyan működik a savas tartományban, segítve a reakcióelegy pH-értékének stabilizálását. Mivel mind a kation (ammónium), mind az anion (acetát) képes hidrolizálni, a tiszta pH értékét ammónium-acetát oldat nagyjából semleges, jellemzően 7,0 pH körül van, bár ez a koncentrációtól függően változhat.
Az egyik legmeghatározóbb kémiai tulajdonságai ez az alacsony nyomáson illékony. Ez különbözik attól nátrium -acetát vagy Kálium -acetát, amelyek az oldószerek elpárolgásakor szilárd maradékokat hagynak maguk után. Mikor ammónium-acetát felhevítjük vagy vákuum alá helyezzük, visszaoldódik ammónia és ecetsav (vagy ecetsav ammóniával gőz), gyakorlatilag semmi nyomot nem hagyva maga után. Ez a tulajdonság az a "bűvésztrükk", amely annyira népszerűvé teszi az analitikai kémiában.
Amivel kapcsolatban oldhatóság, ammónium-acetát hihetetlenül sokoldalú. Ez lesz feloldódik könnyen vízben, metanolban és etanolban. Ez a magas oldhatóság lehetővé teszi a felhasználását különböző területeken mobil fázisok kromatográfiához. Ez azonban kevésbé stabil, mint Ammónium -szulfát; ha túl sokáig van kitéve hőnek, ammóniát veszít és savassá válik.
Miért kritikus az ammónium-acetát a HPLC-ben és a tömegspektrometriában?
Az analitikai kémia területén, különösen a magasTeljesítményű folyadékkromatográfia (HPLC) és HPLC tömegspektrometriával (LC-MS) párosítva, ammónium-acetát egy szupersztár. Széles körben puffer létrehozására használják -ra mobil fázisok- A puffer a mobil fázisokhoz segít fenntartani az oldószer pH-értékét az oszlopon áthaladva, biztosítva, hogy a vizsgált vegyületek (analitok) állandó ionizációs állapotban maradjanak. Ez élesebb csúcsokhoz és pontosabb adatokhoz vezet.
Az igazi ok ammónium-acetát ragyog az LC-MS-ben a volatilitása. Mikor minták előkészítése tömegspektrometriához, a tudósoknak kerülniük kell nem illékony sók a minták előkészítésekor. A hagyományos foszfátpufferek, bár hatékonyak, szilárd sók, amelyek eltömítik a tömegspektrométer kényes beviteli forrását. Ammónium-acetát, lény alacsony nyomáson illékony, szublimál és eltűnik. Biztosítja a szükséges ionerősséget és pufferkapacitást a folyékony fázisban, de eltűnik a detektor gázfázisában.
Használt sók a múltban, mint a foszfátokat vagy szulfátokat, ma már nagyrészt felváltották ammónium-acetát vagy Ammónium formátum ezekben az alkalmazásokban. Ez is kompatibilis fázisok HPLC-hez ELSD-vel (Evaporative Light Scattering Detector), egy másik technika, amely illékony puffereket igényel. A acetát Az ion elősegíti a különböző molekulák ionizációját, így ez a standard reagens a különböző vegyületek elemzése a gyógyszerektől a fehérjékig.
Hogyan végezzük az ammónium-acetát előkészítését a laboratóriumban?
Bár sokan előkeverve vásárolják, tudják, hogyan kell pufferoldatot hozzon létre standard laborkészség. Ammónium-acetát készítmény A laboratóriumban általában a kristályos szilárd anyagot nagy tisztaságú vízben kell feloldani. Például ha Ön 10 m ammóniumot kell készíteni acetát törzsoldatot (ami nagyon tömény), akkor jelentős mennyiséget mérne ki a higroszkópos szilárd anyag és feloldódik óvatosan.
Mivel azonban higroszkópos, a mérése pontatlan lehet, ha vizet szívott fel. Néha a vegyészek szívesebben készítik el a puffer in situ keveréssel ecetsav és ammónia (vagy ammónium-hidroxid) oldatokat a kívánt pH eléréséig. Ha te kiszámolta a szükséges összeget adott molaritás esetén mindig vegye figyelembe a víz tömegét, ha a szilárd anyag csomósodott.
Tegyük fel, hogy egy adott kötetre van szüksége. Kiszámolhatod a 70 ml-hez szükséges mennyiség vagy az összeget 70 ml oldathoz szükséges meghatározott molaritású. Feloldaná a ammónium-acetát valamivel kevesebb vízben állítsa be a pH-t a segítségével ecetsav vagy ammónia, majd töltse fel a végső kötetre. Ez biztosítja az Ön acetát puffer pontos. Ezt az oldatot azután gyakran szűrik, hogy eltávolítsák a részecskéket, mielőtt a reagens érzékeny műszerekben.
Használják az ammónium-acetátot élelmiszer-adalékanyagként?
Igen, egyesek számára meglepő, ammónium-acetát az élelmiszer -adalékanyagként használják. Az élelmiszeriparban elsősorban an savassági szabályozó. Európában az E264 E-szám alatt szerepel (bár a jóváhagyási állapot régiónként változik, ezért mindig ellenőrizze a helyi előírásokat). Szerepe, mint egy adalékanyag, mint savasságszabályozó segít szabályozni a feldolgozott élelmiszerek pH-értékét, megakadályozva, hogy azok túlságosan savassá vagy lúgossá váljanak, ami befolyásolhatja az ízt és a tartósítást.
Bár nem olyan mindenütt, mint citromsav vagy nátrium -acetát, ammónium-acetátot használnak konkrétan élelmiszer olyan alkalmazások, ahol olyan pufferanyagra van szükség, amely nem ad sós ízt (mint a nátrium-klorid). Általában biztonságosnak tekinthető mennyiségben élelemként használják összetevő. A acetát komponenst természetesen metabolizálja a szervezet, és a ammónium a máj dolgozza fel.
A ammónium-acetát használata élelmiszerekben a vegyület biztonságos kezelését mutatja be. Hasonlóan működik, mint hogyan ecet (ecetsav) működik, de semlegesebb pH-profillal, mivel a ammónium ellenion. Hogy élelmiszer -adalékanyagként használják vagy az ipari szintézisben az alapvető kémia a acetát csoport továbbra is a következetes aktív tényező.
Milyen szerepet játszik a szerves szintézis reakciókban?
Ammónium-acetát kedvence reagens szerves vegyészek számára. Széles körben használják a ammónia forrása reakciókban, mert könnyebben kezelhető, mint a gáznemű ammónia. Egyik leghíresebb alkalmazása, mint a katalizátor a Knoevenagel kondenzációban. A Knoevenagel reakció, ammónium-acetát elősegíti az aldehid vagy keton kötődését egy aktív hidrogénvegyülettel. A acetát enyhe bázisként működik az aktív hidrogén deprotonálásához, míg a ammónium aktiválhatja a karbonilcsoportot.
Egy másik fontos alkalmazás a Borch reakció. A Borch reakciója egy reduktív aminálási eljárás. itt, ammónium-acetát szolgálja a ammónia forrása ketont vagy aldehidet aminná alakítani. A ammónia a Borch-reakcióban reagál a karbonilcsoporttal, imint képezve, amely azután aminná redukálódik. Ez a gyógyszerészeti intermedierek szintetizálásának standard módszere.
Továbbá, ammónium-acetát imidazolok, oxazolok és más heterociklusos vegyületek szintézisében használják. Mind a nitrogént biztosítja (tól ammónium) és a pufferkapacitás (tól acetát) szükséges ezekhez az összetett gyűrűképző reakciókhoz. Sok esetben ammónium-acetát tiszta állapotban formát részesítik előnyben ammónium-klorid vagy szulfát mert a acetát a melléktermék kevésbé zavaró vagy könnyebben eltávolítható.
Hogyan használják a talajelemzésben és a mezőgazdaságban?
A mezőgazdasági szektorban, ammónium-acetát létfontosságú szerepet játszik a talaj termékenységének elemzésében. Konkrétan a a rendelkezésre álló kálium meghatározása (K) a talajban. A módszer magában foglalja a semleges használatát ammónium-acetát oldat káliumionok kinyerésére a talajmintákból. A ammónium az ion a kálium helyettesítő kationja a talaj agyagszemcséin.
Mert a ammónium az ion (NH₄⁺) és a káliumion (K⁺) hasonló méretű és töltésű, ammónium fizikailag kiszoríthatja a talajhoz kötött káliumot. Amint a kálium felszabadul az oldatba, a tudósok megmérhetik azt, hogy meghatározzák, mennyi műtrágyára van szüksége a gazdálkodónak. Ez a folyamat a talaj, amelyben az ammónium ion helyettesíti ügynök.
Ez az extrakciós módszer szabvány a talajtudományban. Segít a talaj "kationcserélő kapacitásának" (CEC) meghatározásában. Míg más extrakciós szerek is léteznek, ammónium-acetát azért előnyös, mert meglehetősen jól szimulálja a tápanyagok természetes felszabadulását, és semleges pH-értékre (általában pH 7,0) puffereli a talajkivonatot. Ez megakadályozza azon ásványi anyagok savas feloldódását, amelyek természetesen nem lennének elérhetőek a növények számára.
Mi a helyzet a molekuláris biológiával és a DNS-kinyeréssel?
A birodalmában molekuláris biológia, ammónium-acetát megbízható eszköze DNS és RNS tisztítás. Miután a tudósok feltörik a sejteket, hogy hozzáférjenek a genetikai anyaghoz, gyakran használják ammónium-acetát a fehérjék kicsapására és a szennyeződések eltávolítására. Különösen hasznos, mert gátolja a dNTP-k (a DNS építőkövei) és néhány oligoszacharid együttes kicsapódását.
Amikor használják DNS kivonás, magas koncentrációjú ammónium-acetát hozzáadódik a mintához. Ez segít "kisózni" a fehérjéket, oldhatatlanná téve őket, így centrifugában le lehet centrifugálni. A DNS a folyadékban marad. Később etanolt adnak a folyadékhoz, hogy kicsapják a DNS-t. Ammónium-acetát gyakran előnyben részesítik nátrium -acetát ebben a lépésben, amikor a DNS-t enzimatikus reakciókhoz (például restrikciós enzimekkel történő emésztéshez) használják fel, mert ammónium az ion kevésbé valószínű, hogy gátolja ezeket az enzimeket, mint a nátrium- vagy káliumionok.
Az is cella pufferek cseréjére használják bizonyos protokollokban. Az enyhe természet a acetát és ammónium Az ionok kíméletessé teszik a DNS és RNS kényes szálaihoz. Ez az alkalmazás hangsúlyozza a sokoldalúságát ammónium-acetát: tonna ipari reagens mikroliterekig egy genetikai kutatócsőben, hasznossága óriási.
Hogyan hasonlítható össze más sókkal, például az ammónium-formiáttal?
Amikor a puffer vagy reagens, a vegyészek gyakran válogatnak ammónium-acetát és Ammónium formátum. Mindkettő illékony só, amelyet az LC-MS-ben használnak, de vannak különbségek. Ammónium-formiát a sója hangyasav, ami erősebb sav, mint ecetsav. Következésképpen ammónium-formiát a pufferek jobbak alacsonyabb pH-tartományban (3-4 pH körül), míg ammónium-acetát valamivel magasabb tartományhoz (pH 4-6) jobb.
Ha szüksége van a pufferoldat ami valamivel savasabb, akkor hajolhat rá hangyasav és a sója. azonban ecetsav és ammónium-acetát gyakran olcsóbbak és kellően hatékonyak az általános széles spektrumú elemzésekhez.
Összehasonlítva nátrium -acetát, ammónium-acetát előnye a volatilitás. Ha olyan folyamatot futtat, amelynek során meg kell szabadulnia a sótól, ammónium-acetát a győztes. Ha stabil sóra van szüksége, amely a helyén marad, nátrium -acetát jobb. szempontjából oldhatóság, mindkettő jól oldódik, de a ammónium a só általában higroszkóposabb.
Egy másik összehasonlítás a Ammónium -szulfát. Szulfát nem illékony, erős só. Kiváló fehérjekicsapáshoz (kisózáshoz), de szörnyű a tömegspektrometriához, mert eltömíti a gépet. Ezért használt sók történelmileg mint szulfát helyettesítik acetát modern analitikai laborokban.
Feladás időpontja: 2025.11.20
