Octan amónny, chemická látka zmes s Cas počet 631-61-8, predstavuje základný kameň v rôznych priemyselných a laboratórnych aplikáciách. Zo svojej kritickej úlohy ako a nárazník v HPLC k svojej funkcii ako an regulátor kyslosti v jedle, toto amónna soľ je neuveriteľne všestranný. V tomto článku budeme skúmať hĺbku tohto hygroskopická pevná látka, skúmajúc jeho syntéza, chemické vlastnostia široké spektrum použití, vďaka ktorým je nepostrádateľný. Či už ste chemik, obstarávateľ, alebo ste jednoducho zvedaví na anorganickú chémiu, rozumiete použitie octanu amónneho stojí za váš čas. Ponoríme sa hlboko do toho, ako to je činidlo uľahčuje hmotnostná spektrometria, pomáha v Extrakcia DNAa slúži ako dôležitá súčasť organická syntéza.
Čo presne je octan amónny (CAS 631-61-8)?
Octan amónny je a chemická zlúčenina so vzorcom NH4CH3C02. V ideálnom prípade predstavuje soľ slabej kyseliny (kyselina octová) a a slabá základňa (amoniak). Táto jedinečná kombinácia mu dáva výrazné vlastnosti, ktoré sú v chémii vysoko cenené. Na rozdiel od silných solí ako sulfát alebo zlúčeniny na báze chloridov, octanu amónneho zaberá neutrálnu pôdu, často sa používa, keď sa vyžaduje nerušivé, jemné iónové prostredie. The CAS 631-61-8 identifikátor sa na to konkrétne vzťahuje acetátová soľ vo svojej čistej forme.
fyzicky, octan amónny je biely, kryštalická tuhá látka. Je známe, že ide o a hygroskopická pevná látka, čo znamená, že ľahko absorbuje vlhkosť zo vzduchu. Ak necháte pohár octanu amónneho otvorené, možno zistíte, že sa zhlukuje alebo sa časom mení na kašovitý neporiadok. Z tohto dôvodu je nevyhnutné správne skladovanie v suchom prostredí. Je to vysoko rozpustný vo vode, čím vzniká an roztok octanu amónneho ktorý je základom mnohých procesov na báze tekutín v laboratóriu.
Vo svete obchodu a priemyslu, octanu amónneho sa často obchoduje a používa sa ako vysoko čistý činidlo. Pretože sa skladá z acetát a amónium iónov, pri zahrievaní sa pomerne ľahko rozkladá, čo je vlastnosť, ktorá ho odlišuje od stabilných solí, napr Octa. Táto tepelná nestabilita je v skutočnosti výhodou v špecifických analytických technikách, ktoré bránia hromadeniu zvyškov v citlivých zariadeniach.
Ako sa dosiahne syntéza octanu amónneho?
Ten syntéza z octanu amónneho je klasická acidobázická reakcia. Je to primárne vznikajúce neutralizáciou z kyselina octová s amoniak. Tento proces sa môže uskutočniť pomocou rôznych koncentrácií, ale najbežnejšia priemyselná metóda zahŕňa saturáciu ľadová kyselina octová s amoniak. Ľadová kyselina octová je bezvodá, koncentrovaná forma kyselina octová. Kedy amoniak cez ňu prebubláva plyn, reakcia amoniaku a kyselina octová poskytuje pevnú látku octanu amónneho.
Ďalšia metóda pre príprava octanu amónneho zahŕňa reakciu kyselina octová s uhličitanom amónnym. V tomto scenári kyselina octová reaguje s uhličitanom, pričom sa uvoľňuje oxid uhličitý a voda pri tvorbe oct. Táto metóda sa často používa pri manipulácii s plynom amoniak nie je uskutočniteľné alebo keď je pevná amónny uprednostňuje sa zdroj. Chemická rovnica vo všeobecnosti vyzerá takto: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Je tiež možné ho syntetizovať zmiešaním ľadová kyselina octová s amoniakom v an vodný roztok, aj keď dostať pevný kryštál von vyžaduje odparenie vody, čo môže byť zložité kvôli tendencii zlúčeniny strácať sa amoniak pri zahrievaní. Preto je potrebná starostlivá kontrola teploty a pH počas syntéza aby bol konečný produkt čistý octanu amónneho. Tak reakcia amoniaku a octu komponentov je základom pre výrobu oct potrebné pre globálne trhy.
Aké sú kľúčové chemické vlastnosti tejto zlúčeniny?
Pochopenie chemické vlastnosti z octanu amónneho je rozhodujúca pre jej efektívnu aplikáciu. Ako už bolo spomenuté, je odvodené od a slabá kyselina a slabá základňu. Vďaka tomu je vynikajúcim kandidátom na vytvorenie a tlmivý roztok. An acetátový pufor vyrobené s octanu amónneho účinne pôsobí v kyslom prostredí, pomáha stabilizovať pH reakčnej zmesi. Pretože katión (amónium) aj anión (oct) môže hydrolyzovať, pH čisté roztok octanu amónneho je zhruba neutrálny, typicky okolo pH 7,0, hoci sa to môže meniť v závislosti od koncentrácie.
Jeden z najviac definujúcich chemické vlastnosti je to tak prchavé pri nízkych tlakoch. Toto sa líši od octa alebo Octa, ktoré pri odparovaní rozpúšťadiel zanechávajú pevné zvyšky. Kedy octanu amónneho sa zahreje alebo umiestni do vákua, disociuje späť do amoniak a kyselina octová (alebo kyselina octová s amoniakom para), nezanechávajúc za sebou prakticky žiadne stopy. Táto vlastnosť je „kúzelným trikom“, vďaka ktorému je v analytickej chémii taká populárna.
Čo sa týka rozpustnosť, octanu amónneho je neuveriteľne všestranný. Bude rozpustiť ľahko vo vode, metanole a etanole. Takto vysoko rozpustnosť umožňuje jeho použitie v rôznych mobilné fázy pre chromatografiu. Je však menej stabilný ako Síran amónny; ak je vystavený teplu príliš dlho, stráca amoniak a stáva sa kyslým.
Prečo je octan amónny kritický pri HPLC a hmotnostnej spektrometrii?
V oblasti analytickej chémie, najmä vysokejVýkonná kvapalinová chromatografia (HPLC) a HPLC v spojení s hmotnostnou spektrometriou (LC-MS), octanu amónneho je superstar. Je široko slúži na vytvorenie vyrovnávacej pamäte pre mobilné fázy. A pufor pre mobilné fázy pomáha udržiavať pH rozpúšťadla pri jeho pohybe kolónou, čím zaisťuje, že analyzované zlúčeniny (analyty) zostanú v konzistentnom ionizačnom stave. To vedie k ostrejším špičkám a presnejším údajom.
Skutočný dôvod octanu amónneho svieti v LC-MS je jeho volatilita. Kedy príprava vzoriek na hmotnostnú spektrometriu, vedci sa musia vyhnúť neprchavé soli pri príprave vzoriek. Tradičné fosfátové tlmivé roztoky, hoci sú účinné, sú pevné soli, ktoré upchajú jemný prívodný zdroj hmotnostného spektrometra. Octan amónny, bytie prchavé pri nízkych tlakoch, sublimuje a mizne. Poskytuje potrebnú iónovú silu a pufrovaciu kapacitu v kvapalnej fáze, ale mizne v plynnej fáze detektora.
Soli, ktoré boli použité v minulosti, podobne ako fosfáty alebo sírany, sú v súčasnosti z veľkej časti nahradené octanu amónneho alebo Amónny v týchto aplikáciách. Je tiež kompatibilný s fázy pre HPLC s ELSD (Evaporative Light Scattering Detector), ďalšia technika, ktorá vyžaduje prchavé pufre. The oct ión uľahčuje ionizáciu rôznych molekúl, čím sa stáva štandardom činidlo pre analýza rôznych zlúčenín od liekov po bielkoviny.
Ako vykonávate prípravu octanu amónneho v laboratóriu?
Zatiaľ čo mnohí ju kupujú vopred namiešanú, vediac, ako na to vytvorte tlmivý roztok je štandardná laboratórna zručnosť. Prípravok octanu amónneho v laboratóriu zvyčajne zahŕňa rozpustenie kryštalickej pevnej látky vo vysoko čistej vode. Napríklad, ak si treba vyrobiť 10 m amoniaku acetátového zásobného roztoku (ktorý je veľmi koncentrovaný), by ste navážili značné množstvo hygroskopická pevná látka a rozpustiť to opatrne.
Keďže je však hygroskopický, jeho váženie môže byť nepresné, ak absorbuje vodu. Niekedy chemici radšej vyrábajú nárazník in situ miešaním kyselina octová a amoniak (alebo hydroxid amónny) roztoky, kým sa nedosiahne požadované pH. Ak vy vypočítala požadovanú sumu pre špecifickú molaritu vždy zohľadnite hmotnosť vody, ak sa tuhá látka zhlukla.
Povedzme, že potrebujete konkrétny zväzok. Môžete vypočítať množstvo potrebné na 70 ml alebo sumu potrebné pre 70 ml roztoku špecifickej molarity. Rozpustili by ste octanu amónneho v trochu menšom množstve vody upravte pH pomocou kyselina octová alebo amoniaka potom doplňte na konečný objem. To zaisťuje vašu acetátový pufor je presná. Tento roztok sa potom často filtruje, aby sa odstránili všetky častice pred použitím ako a činidlo v citlivých nástrojoch.
Používa sa octan amónny ako potravinová prísada?
Áno, pre niektorých prekvapivo, octanu amónneho je Používa sa ako potravinová prísada. V potravinárskom priemysle slúži predovšetkým ako an regulátor kyslosti. V Európe je uvedený pod číslom E E264 (hoci stav schválenia sa líši podľa regiónu, preto si vždy skontrolujte miestne predpisy). Jeho úloha ako an aditívum ako regulátor kyslosti pomáha kontrolovať pH spracovaných potravín a bráni ich prekysleniu alebo zásaditosti, čo môže ovplyvniť chuť a konzerváciu.
Aj keď nie tak všadeprítomné ako kyselina citrónová alebo octa, používa sa octan amónny konkrétny jedlo aplikácie, kde sa vyžaduje pufrovacie činidlo, ktoré nepridáva slanú chuť (ako by to urobil chlorid sodný). Vo všeobecnosti sa považuje za bezpečný v množstvách používa sa ako potravina prísada. The oct zložka je prirodzene metabolizovaná v tele a amónny sa spracováva v pečeni.
Ten použitie octanu amónneho v potravinách preukazuje bezpečnostný profil zlúčeniny pri správnom zaobchádzaní. Pôsobí podobne ako ako ocot (kyselina octová) funguje, ale s neutrálnejším profilom pH v dôsledku amónny protiión. Či už Používa sa ako potravinová prísada alebo v priemyselnej syntéze, základná chémia oct skupina zostáva konzistentným aktívnym faktorom.
Akú úlohu zohráva pri organických syntéznych reakciách?
Octan amónny je obľúbený činidlo pre organických chemikov. Je široko používaný ako a zdroj amoniaku v reakciách, pretože sa s ním ľahšie manipuluje ako s plynným amoniakom. Jednou z jeho najznámejších aplikácií je ako a katalyzátor v Knoevenagelove kondenzácii. V Knoevenagel reakcia, octanu amónneho pomáha uľahčiť väzbu aldehydu alebo ketónu s aktívnou vodíkovou zlúčeninou. The oct pôsobí ako mierna zásada na deprotonáciu aktívneho vodíka, zatiaľ čo amónny môže aktivovať karbonylovú skupinu.
Ďalšia hlavná aplikácia je v Borch reakciu. The Borchova reakcia je proces redukčnej aminácie. tu octanu amónneho slúži ako zdroj amoniaku na premenu ketónu alebo aldehydu na amín. The amoniaku v Borchovej reakcii reaguje s karbonylom za vzniku imínu, ktorý sa potom redukuje na amín. Toto je štandardný spôsob syntézy farmaceutických medziproduktov.
Ďalej, octanu amónneho sa používa pri syntéze imidazolov, oxazolov a iných heterocyklických zlúčenín. Poskytuje tak dusík (z amónny) a vyrovnávacia kapacita (od oct) potrebné pre tieto komplexné reakcie tvoriace kruh. V mnohých prípadoch octan amónny v čistom forma je preferovaná pred chlorid amónny alebo sulfát pretože oct vedľajší produkt menej ruší alebo sa ľahšie odstraňuje.
Ako sa používa pri analýze pôdy a poľnohospodárstve?
V poľnohospodárskom sektore octanu amónneho zohráva dôležitú úlohu pri analýze úrodnosti pôdy. Konkrétne sa používa na stanovenie dostupného draslíka (K) v pôde. Metóda zahŕňa použitie neutrálu roztok octanu amónneho extrahovať draselné ióny zo vzoriek pôdy. The amónny ión pôsobí ako a náhradný katión za draslík na ílových časticiach pôdy.
Pretože amónny ión (NH₄⁺) a draselný ión (K⁺) majú podobné veľkosti a náboje, amónny môže fyzicky vytesniť draslík viazaný na pôdu. Keď sa draslík uvoľní do roztoku, vedci ho môžu zmerať, aby určili, koľko hnojiva poľnohospodár potrebuje. Tento proces sa opiera o pôda, v ktorej je amónium ión pôsobí ako náhrada agent.
Táto metóda extrakcie je štandardom v pôdnej vede. Pomáha pri určovaní „kapacity výmeny katiónov“ (CEC) pôdy. Zatiaľ čo existujú iné extrakčné látky, octanu amónneho je preferovaný, pretože celkom dobre simuluje prirodzené uvoľňovanie živín a tlmí pôdny extrakt na neutrálne pH (zvyčajne pH 7,0). To zabraňuje kyslému rozpúšťaniu minerálov, ktoré by rastliny prirodzene nemali k dispozícii.
A čo molekulárna biológia a extrakcia DNA?
V ríši molekulárnej biológie, octanu amónneho je dôveryhodný nástroj pre Purifikácia DNA a RNA. Potom, čo vedci rozbili otvorené bunky, aby získali prístup ku genetickému materiálu, často používajú octanu amónneho na vyzrážanie bielkovín a odstránenie kontaminantov. Je obzvlášť užitočný, pretože inhibuje koprecipitáciu dNTP (stavebných blokov DNA) a niektorých oligosacharidov.
Pri použití na Extrakcia DNA, vysoká koncentrácia octanu amónneho sa pridá do vzorky. To pomáha „vysoliť“ proteíny, čím sa stanú nerozpustnými, takže ich možno odstrediť v odstredivke. DNA zostáva v kvapaline. Neskôr sa do kvapaliny pridá etanol, aby sa vyzrážala DNA. Octan amónny sa často uprednostňuje pred octa v tomto kroku, keď sa má DNA použiť na enzymatické reakcie (ako je štiepenie reštrikčnými enzýmami), pretože amónny Je menej pravdepodobné, že ión inhibuje tieto enzýmy ako ióny sodíka alebo draslíka.
To je tiež používa sa ako náhrada bunkových tlmičov v určitých protokoloch. Mierna povaha oct a amónny Vďaka iónom je šetrný k jemným reťazcom DNA a RNA. Táto aplikácia podčiarkuje všestrannosť octanu amónneho: z ton priemyselných činidlo na mikrolitre v skúmavke na genetický výskum je jeho užitočnosť obrovská.
Ako sa porovnáva s inými soľami, ako je mravčan amónny?
Pri výbere a nárazník alebo činidlo, chemici si často vyberajú medzi octanu amónneho a Amónny. Obidve sú prchavé soli používané v LC-MS, ale majú rozdiely. mravčan amónny je soľ kyselina, čo je silnejšia kyselina ako kyselina octová. v dôsledku toho mravčan amónny pufre sú lepšie pre nižší rozsah pH (okolo pH 3-4), zatiaľ čo octanu amónneho je lepšie pre mierne vyšší rozsah (pH 4-6).
Ak potrebujete a tlmivý roztok ktorá je o niečo kyslejšia, môžete sa prikloniť k nej kyselina a jeho soľ. však kyselina octová a octanu amónneho sú často lacnejšie a dostatočne účinné pre všeobecné širokospektrálne analýzy.
V porovnaní s octa, octanu amónneho má výhodu volatility. Ak máte spustený proces, v ktorom sa potrebujete následne soli zbaviť, octanu amónneho je víťaz. Ak potrebujete stabilnú soľ, ktorá zostane na mieste, octa je lepšie. Z hľadiska rozpustnosť, oba sú vysoko rozpustné, ale amónny soľ je vo všeobecnosti viac hygroskopická.
Ďalšie porovnanie je s Síran amónny. Sírany je neprchavá, silná soľ. Je skvelý na zrážanie bielkovín (vysolovanie), ale hrozný na hmotnostnú spektrometriu, pretože upcháva prístroj. preto soli, ktoré boli použité historicky ako sulfát sú nahradené oct v moderných analytických laboratóriách.
Čas odoslania: 20. novembra 2025
