Ацетат аммония, химическое вещество сложный с Кассу число 631-61-8, является краеугольным камнем в различных промышленных и лабораторных приложениях. Благодаря своей решающей роли как буфер в ВЭЖХ своей функции как регулятор кислотности в еде это соль аммония невероятно универсален. В этой статье мы рассмотрим глубину этого гигроскопичное твердое вещество, рассматривая его синтез, химические свойстваи широкий спектр применений, которые делают его незаменимым. Являетесь ли вы химиком, специалистом по закупкам или просто интересуетесь неорганической химией, понимание использование ацетата аммония стоит вашего времени. Мы углубимся в то, как это реагент облегчает масс-спектрометрия, помогает в экстракция ДНКи служит жизненно важным компонентом в органический синтез.
Что такое ацетат аммония (CAS 631-61-8)?
Ацетат аммония является а химическое соединение с формулой NH₄CH₃CO₂. В идеале он представляет собой соль слабой кислоты (уксусная кислота) и слабая база (аммиак). Эта уникальная комбинация придает ему особые характеристики, которые высоко ценятся в химии. В отличие от сильных солей, таких как сульфат или соединения на основе хлоридов, ацетат аммония занимает нейтральное положение, часто используется, когда требуется спокойная, мягкая ионная среда. КАС 631-61-8 идентификатор конкретно относится к этому ацетатная соль в чистом виде.
Физически, ацетат аммония белый, кристаллическое твердое вещество. Известно, что это гигроскопичное твердое вещество, meaning it readily absorbs moisture from the air. Если вы оставите банку ацетат аммония открыт, вы можете обнаружить, что со временем он слипается или превращается в грязную кашу. По этой причине правильное хранение в сухом помещении имеет важное значение. Это очень растворимый в воде, создавая раствор ацетата аммония это имеет основополагающее значение для многих жидкостных процессов в лаборатории.
В мире торговли и промышленности ацетат аммония часто продается и используется в качестве высокочистого реагент. Потому что он состоит из ацетат и аммоний ионов, он относительно легко разлагается при нагревании, что отличает его от стабильных солей, таких как Ацетат натрия. Эта термическая нестабильность на самом деле является преимуществом конкретных аналитических методов, предотвращая накопление остатков в чувствительном оборудовании.
Как осуществляется синтез ацетата аммония?
А синтез из ацетат аммония это классическая кислотно-основная реакция. Это прежде всего полученный путем нейтрализации из уксусная кислота с аммиак. Этот процесс можно осуществлять с использованием различных концентраций, но наиболее распространенный промышленный метод предполагает насыщение. ледяная уксусная кислота с аммиак. Ледяная уксусная кислота представляет собой безводную концентрированную форму уксусная кислотаПолем Когда аммиак Через него барботируется газ, реакция аммиака и уксусная кислота дает твердое вещество ацетат аммония.
Другой метод для препарат ацетата аммония включает реакцию уксусная кислота с карбонатом аммония. В этом сценарии уксусная кислота реагирует с карбонатом, выделяя углекислый газ и воду, образуя при этом ацетат. Этот метод часто используется при работе с газообразными аммиак неосуществимо или когда твердое аммоний источник предпочтителен. The chemical equation generally looks like this: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Также возможно синтезировать его путем смешивания ледяная уксусная кислота с аммиаком в водный раствор, хотя для извлечения твердых кристаллов требуется выпаривание воды, что может оказаться затруднительным из-за склонности соединения терять аммиак при нагреве. Therefore, careful control of temperature and pH is required during синтез чтобы конечный продукт был чистым ацетат аммонияПолем Этот реакция аммиака и уксусной кислоты компоненты имеют основополагающее значение для производства ацетат необходимы для глобальных рынков.
Каковы ключевые химические свойства этого соединения?
Понимание химические свойства из ацетат аммония имеет решающее значение для его эффективного применения. Как уже упоминалось, оно происходит от слабая кислота и слабая база. This makes it an excellent candidate for creating a буферный раствор. Ан ацетатный буфер сделано с ацетат аммония works effectively in the acidic range, helping to stabilize the pH of a reaction mixture. Поскольку и катион (аммоний), и анион (ацетат) может гидролизовать, pH чистого раствор ацетата аммония примерно нейтрален, обычно около pH 7,0, хотя этот показатель может меняться в зависимости от концентрации.
Один из самых определяющих химические свойства в том, что это летучий при низком давлении. Это отличается от ацетат натрия или Ацетат калия, which leave solid residues when solvents evaporate. Когда ацетат аммония нагревается или помещается в вакуум, он снова диссоциирует на аммиак и уксусная кислота (или уксусная кислота с аммиаком пар), практически не оставляя после себя следов. This property is the "magic trick" that makes it so popular in analytical chemistry.
Что касается растворимость, ацетат аммония невероятно универсален. Это будет растворить легко в воде, метаноле и этаноле. Этот высокий растворимость позволяет использовать его в различных подвижные фазы для хроматографии. Однако он менее стабилен, чем Сульфат аммония; при слишком длительном воздействии тепла он теряет аммиак и становится кислым.
Почему ацетат аммония важен для ВЭЖХ и масс-спектрометрии?
В области аналитической химии, особенно высокихЭффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и ВЭЖХ в сочетании с масс-спектрометрией (ЖХ-МС), ацетат аммония является суперзвездой. Это широко используется для создания буфера для подвижные фазыПолем А буфер для подвижных фаз помогает поддерживать pH растворителя при его движении через колонку, гарантируя, что анализируемые соединения (аналиты) остаются в постоянном состоянии ионизации. Это приводит к более острым пикам и более точным данным.
Настоящая причина ацетат аммония Отличительной особенностью ЖХ-МС является его непостоянство. Когда подготовка образцов для масс-спектрометрии, ученые должны избегать нелетучие соли при подготовке проб. Традиционные фосфатные буферы, хотя и эффективны, представляют собой твердые соли, которые засоряют деликатный входной источник масс-спектрометра. Ацетат аммония, будучи летучий при низком давлении, сублимируется и исчезает. It provides the necessary ionic strength and buffering capacity in the liquid phase but vanishes in the gas phase of the detector.
Соли, которые использовались в прошлом, как фосфаты или сульфаты, теперь в значительной степени заменены ацетат аммония или Аммиум формат в этих приложениях. Он также совместим с фазы для ВЭЖХ с ELSD (Испарительный детектор рассеяния света), еще один метод, требующий летучих буферов. ацетат ион облегчает ионизацию различных молекул, что делает его стандартным реагент для анализ различных соединений начиная от лекарств и заканчивая белками.
Как получить ацетат аммония в лаборатории?
Хотя многие покупают его в готовом виде, зная, как создать буферный раствор это стандартный лабораторный навык. Препарат ацетата аммония в лаборатории обычно включает растворение кристаллического твердого вещества в воде высокой чистоты. Например, если вы нужно сделать 10м аммиака исходный раствор ацетата (очень концентрированный), вам придется отвесить значительное количество гигроскопичное твердое вещество и растворить это осторожно.
Однако, поскольку он гигроскопичен, его взвешивание может быть неточным, если он впитал воду. Иногда химики предпочитают производить буфер на месте путем смешивания уксусная кислота и аммиак (или гидроксид аммония) растворы до достижения желаемого pH. Если ты подсчитал необходимую сумму для определенной молярности всегда учитывайте вес воды, если твердое вещество слиплось.
Допустим, вам нужен определенный объем. Вы могли бы вычислить необходимое количество на 70 мл или сумма требуется для раствора 70 мл определенной молярности. Вы бы растворили ацетат аммония в немного меньшем количестве воды отрегулируйте pH с помощью уксусная кислота или аммиак, а затем долейте до окончательного объема. Это гарантирует ваш ацетатный буфер является точным. Этот раствор затем часто фильтруют для удаления любых частиц перед использованием в качестве реагент в чувствительных инструментах.
Используется ли ацетат аммония в качестве пищевой добавки?
Да, к удивлению некоторых, ацетат аммония является используется в качестве пищевой добавки. В пищевой промышленности он служит в первую очередь регулятор кислотности. В Европе он указан под номером E E264 (хотя статус одобрения зависит от региона, поэтому всегда проверяйте местные правила). Его роль как добавка как регулятор кислотности помогает контролировать pH обработанных пищевых продуктов, не позволяя им становиться слишком кислыми или слишком щелочными, что может повлиять на вкус и сохранность.
Хоть и не так повсеместно, как лимонная кислота или ацетат натрия, используется ацетат аммония в конкретном еда приложения, где требуется буферный агент, не добавляющий соленого вкуса (например, хлорид натрия). Обычно считается безопасным в количествах используется в качестве еды ингредиент. ацетат компонент естественным образом метаболизируется в организме, и аммоний перерабатывается печенью.
А использование ацетата аммония в пищевых продуктах демонстрирует профиль безопасности соединения при правильном обращении. Он действует аналогично тому, как уксус (уксусная кислота) работает, но с более нейтральным профилем pH из-за аммоний противоион. ли используется в качестве пищевой добавки или в промышленном синтезе - фундаментальная химия ацетат группа остается последовательным активным фактором.
Какую роль он играет в реакциях органического синтеза?
Ацетат аммония является любимым реагент для химиков-органиков. Он широко используется в качестве источник аммиака в реакциях, поскольку с ним легче обращаться, чем с газообразным аммиаком. Одно из самых известных его применений — катализатор конденсации Кнёвенагеля. В Кнёвенагель реакция, ацетат аммония помогает облегчить связывание альдегида или кетона с соединением активного водорода. ацетат действует как мягкое основание для депротонирования активного водорода, в то время как аммоний может активировать карбонильную группу.
Еще одно важное применение находится в Борх реакция. Реакция Борха представляет собой процесс восстановительного аминирования. Здесь, ацетат аммония служит в качестве источник аммиака превратить кетон или альдегид в амин. аммиак в реакции Борха реагирует с карбонилом с образованием имина, который затем восстанавливается до амина. Это стандартный метод синтеза фармацевтических промежуточных продуктов.
Более того, ацетат аммония используется в синтезе имидазолов, оксазолов и других гетероциклических соединений. Он обеспечивает как азот (из аммоний) и буферной емкости (от ацетат), необходимые для этих сложных реакций образования кольца. Во многих случаях ацетат аммония в чистом виде форма предпочтительнее хлорид аммония или сульфат потому что ацетат побочный продукт меньше мешает или его легче удалить.
Как он используется в анализе почвы и сельском хозяйстве?
В сельскохозяйственном секторе, ацетат аммония играет жизненно важную роль в анализе плодородия почвы. В частности, он используется для определение доступного калия (К) в почве. Метод предполагает использование нейтрального раствор ацетата аммония для извлечения ионов калия из образцов почвы. аммоний ион действует как катион-заменитель калия на глинистых частицах почвы.
Потому что аммоний ион (NH₄⁺) и ион калия (K⁺) имеют одинаковые размеры и заряды, аммоний могут физически вытеснять калий, связанный с почвой. Как только калий попадет в раствор, ученые смогут измерить его количество, чтобы определить, сколько удобрений нужно фермеру. Этот процесс опирается на почва, в которой аммоний ион действует как замена агент
Этот метод экстракции является стандартом в почвоведении. Это помогает определить «катионообменную емкость» (CEC) почвы. Хотя существуют другие экстрагенты, ацетат аммония предпочтительнее, поскольку он довольно хорошо имитирует естественное высвобождение питательных веществ и буферизирует экстракт почвы до нейтрального pH (обычно pH 7,0). Это предотвращает кислотное растворение минералов, которые естественным образом недоступны растениям.
А как насчет молекулярной биологии и экстракции ДНК?
В сфере молекулярная биология, ацетат аммония это надежный инструмент для Очистка ДНК и РНК. После того, как ученые вскрыли клетки, чтобы получить доступ к генетическому материалу, они часто используют ацетат аммония для осаждения белков и удаления загрязнений. Он особенно полезен, поскольку ингибирует соосаждение dNTP (строительных блоков ДНК) и некоторых олигосахаридов.
При использовании для экстракция ДНК, высокая концентрация ацетат аммония добавляется в образец. Это помогает «высаливать» белки, делая их нерастворимыми, чтобы их можно было центрифугировать. ДНК остается в жидкости. Позже к жидкости добавляют этанол для осаждения ДНК. Ацетат аммония часто предпочтительнее ацетат натрия на этом этапе, когда ДНК будет использоваться для ферментативных реакций (например, расщепления ферментами рестрикции), поскольку аммоний ион с меньшей вероятностью ингибирует эти ферменты, чем ионы натрия или калия.
Это также используется для замены буферов ячеек в определенных протоколах. Мягкий характер ацетат и аммоний ионы бережно воздействуют на деликатные нити ДНК и РНК. Это приложение подчеркивает универсальность ацетат аммония: из тонн промышленных реагент до микролитров в пробирке для генетических исследований, его полезность огромна.
Чем он отличается от других солей, таких как формиат аммония?
При выборе буфер или реагент, химики часто выбирают между ацетат аммония и Аммиум формат. Обе являются летучими солями, используемыми в ЖХ-МС, но у них есть различия. Формиат аммония это соль муравьиная кислота, которая является более сильной кислотой, чем уксусная кислота. Следовательно, формиат аммония буферы лучше подходят для более низкого диапазона pH (около pH 3-4), тогда как ацетат аммония лучше использовать немного более высокий диапазон (pH 4-6).
Если вам нужен буферный раствор это немного более кисло, вы можете склониться к муравьиная кислота и его соль. Однако, уксусная кислота и ацетат аммония часто дешевле и достаточно эффективны для общего анализа широкого спектра.
По сравнению с ацетат натрия, ацетат аммония имеет преимущество волатильности. Если вы запускаете процесс, после которого вам нужно избавиться от соли, ацетат аммония является победителем. Если вам нужна стабильная соль, которая останется на месте, ацетат натрия лучше. С точки зрения растворимостьоба хорошо растворимы, но аммоний соль, как правило, более гигроскопична.
Еще одно сравнение с Сульфат аммония. Сульфат представляет собой нелетучую сильную соль. Он отлично подходит для осаждения белков (высаливания), но ужасен для масс-спектрометрии, поскольку засоряет аппарат. Следовательно, соли, которые использовались исторически похоже сульфат заменяются на ацетат в современных аналитических лабораториях.
Время публикации: 20 ноября 2025 г.
