Acetato de amônio, um produto químico composto com o Cas número 631-61-8, é uma pedra angular em diversas aplicações industriais e laboratoriais. Do seu papel crítico como buffer em HPLC à sua função como regulador de acidez na comida, isso sal de amônio é incrivelmente versátil. Neste artigo, exploraremos as profundezas deste sólido higroscópico, examinando seu síntese, propriedades químicas, e a ampla gama de usos que o tornam indispensável. Quer você seja um químico, um responsável por compras ou simplesmente curioso sobre química inorgânica, compreender o uso de acetato de amônio vale o seu tempo. Iremos nos aprofundar em como isso reagente facilita espectrometria de massa, ajuda em Extração de DNAe serve como um componente vital em síntese orgânica.
O que exatamente é acetato de amônio (CAS 631-61-8)?
Acetato de amônio é a Composto químico com a fórmula NH₄CH₃CO₂. Idealmente, representa o sal de um ácido fraco (ácido acético) e um base fraca (amônia). Esta combinação única confere-lhe características distintas e altamente valorizadas na química. Ao contrário de sais fortes como sulfato ou compostos à base de cloreto, acetato de amônio ocupa um terreno neutro, frequentemente usado quando um ambiente iônico suave e sem interrupções é necessário. O CAS631-61-8 identificador refere-se especificamente a este sal acetato em sua forma pura.
Fisicamente, acetato de amônio é um branco, sólido cristalino. É conhecido por ser um sólido higroscópico, o que significa que absorve prontamente a umidade do ar. Se você deixar um pote de acetato de amônio aberto, você pode descobrir que ele se aglomera ou se transforma em uma bagunça lamacenta com o tempo. Por isso, o armazenamento adequado em ambiente seco é essencial. É altamente solúvel na água, criando um solução de acetato de amônio isso é fundamental para muitos processos baseados em líquidos no laboratório.
No mundo do comércio e da indústria, acetato de amônio é frequentemente comercializado e utilizado como um produto de alta pureza reagente. Porque é composto por acetato e amônio íons, ele se decompõe com relativa facilidade quando aquecido, o que é uma propriedade que o diferencia de sais estáveis como Acetato de sódio. Essa instabilidade térmica é na verdade um benefício em técnicas analíticas específicas, evitando o acúmulo de resíduos em equipamentos sensíveis.
Como é alcançada a síntese do acetato de amônio?
O síntese de acetato de amônio é uma reação ácido-base clássica. É principalmente produzido pela neutralização de ácido acético com amônia. Este processo pode ser feito utilizando concentrações variadas, mas o método industrial mais comum envolve a saturação ácido acético glacial com amônia. Ácido acético glacial é a forma concentrada e sem água de ácido acético. Quando amônia o gás borbulha através dele, o reação da amônia e ácido acético produz o sólido acetato de amônio.
Outro método para preparação de acetato de amônio envolve a reação de ácido acético com carbonato de amônio. Neste cenário, ácido acético reage com o carbonato, liberando dióxido de carbono e água enquanto forma o acetato. Este método é frequentemente usado ao manusear gases amônia não é viável ou quando um sólido amônio a fonte é preferida. A equação química geralmente se parece com isto: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Também é possível sintetizá-lo misturando ácido acético glacial com amônia em um solução aquosa, embora a retirada do cristal sólido exija a evaporação da água, o que pode ser complicado devido à tendência do composto de perder amônia após aquecimento. Portanto, é necessário um controle cuidadoso da temperatura e do pH durante síntese para garantir que o produto final seja puro acetato de amônio. Esse reação de amônia e acético componentes é fundamental para a produção do acetato necessária para os mercados globais.
Quais são as principais propriedades químicas deste composto?
Compreendendo o propriedades químicas de acetato de amônio é crucial para a sua aplicação eficaz. Como mencionado, é derivado de um ácido fraco e um fraco básico. Isso o torna um excelente candidato para a criação de um solução tampão. Um tampão acetato feito com acetato de amônio funciona efetivamente na faixa ácida, ajudando a estabilizar o pH de uma mistura de reação. Porque tanto o cátion (amônio) quanto o ânion (acetato) pode hidrolisar, o pH de um puro solução de acetato de amônio é aproximadamente neutro, normalmente em torno de pH 7,0, embora isso possa mudar dependendo da concentração.
Um dos mais definidores propriedades químicas é que é volátil em baixas pressões. Isto é distinto de acetato de sódio ou Acetato de potássio, que deixam resíduos sólidos quando os solventes evaporam. Quando acetato de amônio é aquecido ou colocado sob vácuo, ele se dissocia novamente em amônia e ácido acético (ou ácido acético com amônia vapor), praticamente sem deixar vestígios. Esta propriedade é o “truque de mágica” que a torna tão popular na química analítica.
Em relação solubilidade, acetato de amônio é incrivelmente versátil. Isso vai dissolver facilmente em água, metanol e etanol. Esta alta solubilidade permite que seja usado em vários fases móveis para cromatografia. No entanto, é menos estável do que Sulfato de amônio; se exposto ao calor por muito tempo, perde amônia e torna-se ácido.
Por que o acetato de amônio é crítico em HPLC e espectrometria de massa?
No campo da química analítica, particularmente de altaCromatografia Líquida de Desempenho (HPLC) e HPLC juntamente com espectrometria de massa (LC-MS), acetato de amônio é uma estrela. É amplamente usado para criar um buffer para fases móveis. UM buffer para fases móveis ajuda a manter o pH do solvente à medida que ele se move pela coluna, garantindo que os compostos analisados (analitos) permaneçam em um estado de ionização consistente. Isso leva a picos mais nítidos e dados mais precisos.
A verdadeira razão acetato de amônio que brilha em LC-MS é a sua volatilidade. Quando preparando amostras para espectrometria de massa, os cientistas devem evitar sais não voláteis na preparação de amostras. Os tampões de fosfato tradicionais, embora eficazes, são sais sólidos que obstruem a delicada fonte de entrada de um espectrômetro de massa. Acetato de amônio, sendo volátil em baixas pressões, sublima e desaparece. Ele fornece a força iônica necessária e a capacidade tampão na fase líquida, mas desaparece na fase gasosa do detector.
Sais que foram usados no passado, como os fosfatos ou os sulfatos, são agora largamente substituídos por acetato de amônio ou Formato de amônio nessas aplicações. Também é compatível com fases para HPLC com ELSD (Detector de Dispersão de Luz Evaporativa), outra técnica que requer buffers voláteis. O acetato íon facilita a ionização de várias moléculas, tornando-o o padrão reagente para o análise de vários compostos variando de medicamentos a proteínas.
Como você realiza a preparação de acetato de amônio no laboratório?
Embora muitos comprem pré-misturado, sabendo como criar uma solução tampão é uma habilidade padrão de laboratório. Preparação de acetato de amônio no laboratório geralmente envolve a dissolução do sólido cristalino em água de alta pureza. Por exemplo, se você preciso fazer 10m de amônio solução estoque de acetato (que é muito concentrada), você pesaria uma quantidade significativa do sólido higroscópico e dissolver com cuidado.
Porém, por ser higroscópico, a pesagem pode ser imprecisa se tiver absorvido água. Às vezes, os químicos preferem fazer o buffer in situ misturando ácido acético e amônia (ou hidróxido de amônio) soluções até que o pH desejado seja alcançado. Se você calculei o valor necessário para uma molaridade específica, sempre leve em consideração o peso da água se o sólido estiver aglomerado.
Digamos que você precise de um volume específico. Você pode calcular o quantidade necessária para 70 ml ou a quantia necessário para 70 ml de solução de uma molaridade específica. Você dissolveria o acetato de amônio em um pouco menos de água, ajuste o pH usando ácido acético ou amôniae, em seguida, complete até o volume final. Isso garante o seu tampão acetato é preciso. Esta solução é então frequentemente filtrada para remover quaisquer partículas antes de ser usada como reagente em instrumentos sensíveis.
O acetato de amônio é usado como aditivo alimentar?
Sim, surpreendentemente para alguns, acetato de amônio é usado como aditivo alimentar. Na indústria alimentícia, serve principalmente como regulador de acidez. Ele está listado sob o número E E264 na Europa (embora o status de aprovação varie de acordo com a região, portanto, verifique sempre os regulamentos locais). Seu papel como aditivo como regulador de acidez ajuda a controlar o pH dos alimentos processados, evitando que se tornem muito ácidos ou muito alcalinos, o que pode afetar o sabor e a conservação.
Embora não seja tão onipresente quanto ácido cítrico ou acetato de sódio, acetato de amônio é usado em específico comida aplicações onde é necessário um agente tampão que não adicione sabor salgado (como o cloreto de sódio faria). Geralmente é considerado seguro nas quantidades usado como alimento ingrediente. O acetato componente é metabolizado naturalmente pelo corpo, e o amônio é processado pelo fígado.
O uso de acetato de amônio nos alimentos demonstra o perfil de segurança do composto quando manuseado corretamente. Ele age de forma semelhante a como vinagre (ácido acético) funciona, mas com um perfil de pH mais neutro devido ao amônio contra-íon. Se usado como aditivo alimentar ou na síntese industrial, a química fundamental do acetato grupo continua sendo o fator ativo consistente.
Qual o papel que desempenha nas reações de síntese orgânica?
Acetato de amônio é um favorito reagente para químicos orgânicos. É amplamente utilizado como fonte de amônia nas reações porque é mais fácil de manusear do que a amônia gasosa. Uma de suas aplicações mais famosas é como catalisador na condensação Knoevenagel. No Knoevenagel reação, acetato de amônio ajuda a facilitar a ligação de um aldeído ou cetona com um composto de hidrogênio ativo. O acetato atua como uma base suave para desprotonar o hidrogênio ativo, enquanto o amônio pode ativar o grupo carbonila.
Outra aplicação importante está no borch reação. O Reação de Borch é um processo de aminação redutiva. Aqui, acetato de amônio serve como o fonte de amônia para converter uma cetona ou aldeído em uma amina. O amônia na reação de Borch reage com a carbonila para formar uma imina, que é então reduzida a uma amina. Este é um método padrão para sintetizar intermediários farmacêuticos.
Além disso, acetato de amônio é usado na síntese de imidazóis, oxazóis e outros compostos heterocíclicos. Fornece tanto o nitrogênio (de amônio) e a capacidade de buffer (de acetato) necessário para essas reações complexas de formação de anéis. Em muitos casos, acetato de amônio puro forma é preferível a cloreto de amônio ou sulfato porque o acetato o subproduto interfere menos ou é mais fácil de remover.
Como é usado na análise de solo e na agricultura?
No setor agrícola, acetato de amônio desempenha um papel vital na análise da fertilidade do solo. Especificamente, é usado para determinação do potássio disponível (K) no solo. O método envolve o uso de um neutro solução de acetato de amônio para extrair íons de potássio de amostras de solo. O amônio íon atua como um cátion de substituição para potássio nas partículas de argila do solo.
Porque o amônio íon (NH₄⁺) e o íon potássio (K⁺) têm tamanhos e cargas semelhantes, o amônio pode deslocar fisicamente o potássio ligado ao solo. Depois que o potássio é liberado na solução, os cientistas podem medi-lo para determinar a quantidade de fertilizante que um agricultor precisa. Este processo depende da solo onde o amônio íon atua como um substituto agente.
Este método de extração é um padrão na ciência do solo. Ajuda na determinação da “capacidade de troca catiônica” (CEC) do solo. Embora existam outros extratantes, acetato de amônio é preferido porque simula bastante bem a liberação natural de nutrientes e tampona o extrato do solo para um pH neutro (geralmente pH 7,0). Isto evita a dissolução ácida de minerais que não estariam naturalmente disponíveis para as plantas.
E quanto à biologia molecular e extração de DNA?
No reino de biologia molecular, acetato de amônio é uma ferramenta confiável para Purificação de DNA e RNA. Depois que os cientistas abrem as células para acessar o material genético, eles costumam usar acetato de amônio para precipitar proteínas e remover contaminantes. É particularmente útil porque inibe a coprecipitação de dNTPs (os blocos de construção do DNA) e de alguns oligossacarídeos.
Quando usado para Extração de DNA, uma alta concentração de acetato de amônio é adicionado à amostra. Isso ajuda a “salgar” as proteínas, tornando-as insolúveis para que possam ser centrifugadas. O DNA permanece no líquido. Mais tarde, etanol é adicionado ao líquido para precipitar o DNA. Acetato de amônio é muitas vezes preferido em vez de acetato de sódio nesta etapa quando o DNA será usado para reações enzimáticas (como digestão por enzimas de restrição) porque o amônio O íon tem menos probabilidade de inibir essas enzimas do que os íons sódio ou potássio.
Também é usado para substituir buffers de células em determinados protocolos. A natureza branda do acetato e amônio íons torna-o suave para os delicados filamentos de DNA e RNA. Esta aplicação ressalta a versatilidade do acetato de amônio: de toneladas de produtos industriais reagente a microlitros em um tubo de pesquisa genética, sua utilidade é vasta.
Como ele se compara a outros sais como o formato de amônio?
Ao escolher um buffer ou reagente, os químicos muitas vezes escolhem entre acetato de amônio e Formato de amônio. Ambos são sais voláteis usados em LC-MS, mas apresentam diferenças. Formato de amônio é o sal de ácido fórmico, que é um ácido mais forte que ácido acético. Conseqüentemente, formato de amônio os tampões são melhores para uma faixa de pH mais baixa (em torno de pH 3-4), enquanto acetato de amônio é melhor para uma faixa ligeiramente mais alta (pH 4-6).
Se você precisar de um solução tampão que é um pouco mais ácido, você pode inclinar-se para ácido fórmico e seu sal. No entanto, ácido acético e acetato de amônio são frequentemente mais baratos e suficientemente eficazes para análises gerais de amplo espectro.
Comparado com acetato de sódio, acetato de amônio tem a vantagem da volatilidade. Se você estiver executando um processo em que precisa se livrar do sal posteriormente, acetato de amônio é o vencedor. Se você precisa de um sal estável que permaneça firme, acetato de sódio é melhor. Em termos de solubilidade, ambos são altamente solúveis, mas o amônio o sal é geralmente mais higroscópico.
Outra comparação é com Sulfato de amônio. Sulfato é um sal forte e não volátil. É ótimo para precipitação de proteínas (salga), mas péssimo para espectrometria de massa porque obstrui a máquina. Portanto, sais que foram usados historicamente como sulfato estão sendo substituídos por acetato em laboratórios analíticos modernos.
Horário da postagem: 20 de novembro de 2025
