Амоній ацетат, хімічна речовина з'єднання з Кас число 631-61-8, стоїть як наріжний камінь у різноманітних промислових і лабораторних застосуваннях. Від його критичної ролі як a буфер у ВЕРХ до його функції як регулятор кислотності в їжі, це амонійної солі є неймовірно універсальним. У цій статті ми дослідимо глибини цього гігроскопічна тверда речовина, досліджуючи його синтез, хімічні властивості, а також широкий спектр використання, що робить його незамінним. Незалежно від того, чи ви хімік, спеціаліст із закупівель або просто цікавитеся неорганічною хімією, розуміння використання ацетату амонію варто вашого часу. Ми детально зануримося в те, як це відбувається реагент полегшує мас-спектрометрія, допомагає в екстракція ДНК, і служить життєво важливим компонентом у органічний синтез.
Що саме таке ацетат амонію (CAS 631-61-8)?
Амоній ацетат є хімічна сполука з формулою NH₄CH3CO₂. В ідеалі він представляє сіль слабкої кислоти (оцтова кислота) і а слабка основа (аміак). Ця унікальна комбінація надає йому відмінних характеристик, які високо цінуються в хімії. На відміну від міцних солей, як сульфат або сполуки на основі хлоридів, ацетат амонію займає нейтральне місце, часто використовується, коли потрібне нерозривне, ніжне іонне середовище. The CAS 631-61-8 ідентифікатор конкретно стосується цього ацетатної солі в чистому вигляді.
фізично, ацетат амонію білий, кристалічна тверда речовина. Відомо, що це а гігроскопічна тверда речовина, тобто він легко вбирає вологу з повітря. Якщо залишити банку з ацетат амонію відкритий, ви можете виявити, що він злипається або з часом перетворюється на сльоту. Через це необхідне правильне зберігання в сухому середовищі. Це високо розчинний у воді, створюючи ан розчин ацетату амонію що є фундаментальним для багатьох процесів на основі рідини в лабораторії.
У світі торгівлі та промисловості, ацетат амонію часто продається та використовується як продукт високої чистоти реагент. Тому що воно складається з ацетат і амоній іонів, він відносно легко розкладається при нагріванні, що є властивістю, яка відрізняє його від стабільних солей, таких як Ацетат натрію. Ця термічна нестабільність насправді є перевагою в конкретних аналітичних методах, запобігаючи накопиченню залишків у чутливому обладнанні.
Яким чином здійснюється синтез ацетату амонію?
З синтез на ацетат амонію це класична кислотно-лужна реакція. Це в першу чергу утворюється в результаті нейтралізації на оцтова кислота з аміак. Цей процес можна здійснити з використанням різних концентрацій, але найпоширеніший промисловий метод передбачає насичення крижана оцтова кислота з аміак. Крижана оцтова кислота є безводною, концентрованою формою оцтова кислота. Коли аміак через нього пропускається газ, реакція аміаку і оцтова кислота дає тверду речовину ацетат амонію.
Ще один спосіб для препарат ацетату амонію передбачає реакцію оцтової кислоти з карбонатом амонію. У цьому сценарії оцтова кислота реагує з карбонатом, вивільняючи вуглекислий газ і воду, утворюючи ацетат. Цей метод часто використовується при роботі з газоподібними речовинами аміак це неможливо або коли тверда речовина амоній переважно джерело. Загалом хімічне рівняння виглядає так: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Його також можна синтезувати шляхом змішування крижаної оцтової кислоти з аміаком в ан водний розчин, хоча отримання твердого кристала вимагає випаровування води, що може бути складним через тенденцію сполуки до втрати аміак при нагріванні. Тому потрібен ретельний контроль температури і pH під час синтез щоб кінцевий продукт був чистим ацетат амонію. Це реакція аміаку та оцтової кислоти компонентів є фундаментальним для виробництва ацетат необхідні для глобальних ринків.
Які основні хімічні властивості цієї сполуки?
Розуміння хімічні властивості на ацетат амонію має вирішальне значення для його ефективного застосування. Як згадувалося, воно походить від a слабка кислота і слабка база. Це робить його чудовим кандидатом для створення a буферний розчин. Ан ацетатний буфер зроблено з ацетат амонію ефективно працює в кислому діапазоні, допомагаючи стабілізувати pH реакційної суміші. Оскільки і катіон (амоній), і аніон (ацетат) може гідролізуватися, рН є чистим розчин ацетату амонію є приблизно нейтральним, як правило, близько 7,0 рН, хоча це може змінюватися залежно від концентрації.
Один із найбільш визначальних хімічні властивості це так летючі при низькому тиску. Це відрізняється від ацетат натрію або Ацетат калію, які залишають тверді залишки при випаровуванні розчинників. Коли ацетат амонію нагрівається або поміщається у вакуум, він дисоціює назад на аміак і оцтова кислота (або оцтової кислоти з нашатирним спиртом пар), практично не залишаючи слідів. Ця властивість є «магічним трюком», який робить його таким популярним в аналітичній хімії.
Щодо розчинність, ацетат амонію є неймовірно універсальним. Це буде розчиняти легко у воді, метанолі та етанолі. Цей високий розчинність дозволяє використовувати його в різних рухливі фази для хроматографії. Однак він менш стійкий, ніж Сульфат амонію; якщо занадто довго піддаватися нагріванню, він втрачає аміак і стає кислим.
Чому ацетат амонію є критичним у ВЕРХ і мас-спектрометрії?
У галузі аналітичної хімії, особливо високоїЕфективна рідинна хроматографія (ВЕРХ) і ВЕРХ у поєднанні з мас-спектрометрією (LC-MS), ацетат амонію є суперзіркою. Це широко використовується для створення буфера для рухливі фази. буфер для рухомих фаз допомагає підтримувати рН розчинника під час його руху через колонку, гарантуючи, що сполуки, що аналізуються (аналіти), залишаються в стабільному стані іонізації. Це призводить до більш чітких піків і точніших даних.
Справжня причина ацетат амонію У РХ-МС яскраво виділяється його летючість. Коли підготовка проб для мас-спектрометрії, вчені повинні уникати нелетких солей при підготовці зразків. Традиційні фосфатні буфери, хоч і ефективні, є твердими солями, які забивають делікатне джерело споживання мас-спектрометра. Амоній ацетат, будучи летючі при низькому тиску, сублімується і зникає. Він забезпечує необхідну іонну силу та буферну здатність у рідкій фазі, але зникає в газовій фазі детектора.
Солі, які були використані у минулому, як фосфати або сульфати, тепер значною мірою замінені ацетат амонію або Амонієвий формат у цих програмах. Він також сумісний з фази для ВЕРХ з ELSD (Evaporative Light Scattering Detector), інший метод, який потребує летючих буферів. The ацетат ion полегшує іонізацію різних молекул, що робить його стандартом реагент для аналіз різних сполук починаючи від ліків і закінчуючи білками.
Як ви виконуєте підготовку ацетату амонію в лабораторії?
У той час як багато купують його попередньо змішаним, знаючи, як створити буферний розчин є стандартною лабораторною навичкою. Препарат ацетату амонію у лабораторії зазвичай передбачає розчинення кристалічної твердої речовини у воді високої чистоти. Наприклад, якщо ви потрібно внести 10м амонію основного розчину ацетату (який є дуже концентрованим), ви б зважили значну кількість гігроскопічна тверда речовина і розчиняти це обережно.
Однак, оскільки він гігроскопічний, його зважування може бути неточним, якщо він увібрав воду. Іноді хіміки вважають за краще робити буфер in situ шляхом змішування оцтова кислота і аміак (або гідроксид амонію) розчинів до досягнення бажаного рН. Якщо ви розрахував необхідну суму для конкретної молярності завжди враховуйте вагу води, якщо тверда речовина злиплася.
Припустимо, вам потрібен певний обсяг. Ви можете розрахувати необхідної кількості на 70 мл або суму необхідно на 70 мл розчину певної молярності. Ви б розчинили ацетат амонію у трохи меншій кількості води, відрегулюйте pH за допомогою оцтова кислота або аміак, а потім долити до остаточного об’єму. Це забезпечує ваші ацетатний буфер є точним. Цей розчин потім часто фільтрують для видалення будь-яких частинок перед використанням як a реагент в чутливих приладах.
Чи використовується ацетат амонію як харчова добавка?
Так, як не дивно для деяких, ацетат амонію є використовується як харчова добавка. У харчовій промисловості він служить переважно як регулятор кислотності. У Європі він зазначений під номером E E264 (хоча статус схвалення залежить від регіону, тому завжди перевіряйте місцеві правила). Його роль як добавка як регулятор кислотності допомагає контролювати рН оброблених харчових продуктів, не даючи їм стати занадто кислими або занадто лужними, що може вплинути на смак і збереження.
Хоча не так повсюдно, як лимонна кислота або ацетат натрію, використовується ацетат амонію зокрема їжа застосувань, де потрібен буферний агент, який не додає солоного смаку (як хлорид натрію). Загалом вважається безпечним у кількостях використовується як їжа інгредієнт. The ацетат компонент природним чином метаболізується організмом, і амоній переробляється печінкою.
З використання ацетату амонію у харчових продуктах демонструє профіль безпеки сполуки при правильному поводженні. Він діє аналогічно тому, як оцет (оцтова кислота) працює, але з більш нейтральним профілем pH завдяки амоній протиіон. чи використовується як харчова добавка або в промисловому синтезі, фундаментальна хімія ацетат група залишається послідовним активним фактором.
Яку роль він відіграє в реакціях органічного синтезу?
Амоній ацетат є улюбленим реагент для хіміків-органіків. Він широко використовується як a джерело аміаку в реакціях, тому що з ним легше працювати, ніж з газоподібним аміаком. Одне з найвідоміших його застосувань – це a каталізатор у конденсації Кневенагеля. в Кневенагель реакція, ацетат амонію допомагає полегшити зв'язування альдегіду або кетону з активною водневою сполукою. The ацетат діє як м'яка основа для депротонування активного водню, тоді як амоній може активувати карбонільну групу.
Ще одне важливе застосування в Борч реакція. The Реакція Борха є процесом відновного амінування. тут, ацетат амонію служить як джерело аміаку для перетворення кетону або альдегіду в амін. The аміаку в реакції Борха реагує з карбонілом з утворенням іміну, який потім відновлюється до аміну. Це стандартний метод синтезу фармацевтичних проміжних продуктів.
Крім того, ацетат амонію використовується в синтезі імідазолів, оксазолів та інших гетероциклічних сполук. Він забезпечує як азот (з амоній) і буферну ємність (від ацетат), необхідні для цих складних реакцій утворення кільця. У багатьох випадках ацетат амонію в чистому вигляді надається перевага формі амоній хлорид або сульфат тому що ацетат побічний продукт менше заважає або його легше видалити.
Як це використовується в аналізі ґрунту та сільському господарстві?
В аграрному секторі, ацетат амонію відіграє важливу роль в аналізі родючості ґрунту. Зокрема, він використовується для визначення доступного калію (К) у ґрунті. Спосіб передбачає використання нейтралі розчин ацетату амонію для вилучення іонів калію із зразків ґрунту. The амоній іон діє як a катіон заміни калію на глинистих частинках ґрунту.
Тому що амоній іон (NH₄⁺) та іон калію (K⁺) мають подібні розміри та заряди, амоній може фізично витіснити калій, зв’язаний із ґрунтом. Коли калій потрапляє в розчин, вчені можуть виміряти його, щоб визначити, скільки добрива потрібно фермеру. Цей процес спирається на ґрунт, в якому міститься амоній іон діє як заміна агент.
Цей метод екстракції є стандартом у ґрунтознавстві. Це допомагає визначити «ємність катіонного обміну» (CEC) ґрунту. Хоча інші екстрагенти існують, ацетат амонію є кращим, оскільки він досить добре імітує природне вивільнення поживних речовин і буферизує ґрунтовий екстракт до нейтрального pH (зазвичай pH 7,0). Це запобігає кислотному розчиненню мінералів, які природним чином недоступні для рослин.
А як щодо молекулярної біології та екстракції ДНК?
У царстві молекулярна біологія, ацетат амонію є надійним інструментом для Очищення ДНК і РНК. Після того, як вчені розбивають клітини, щоб отримати доступ до генетичного матеріалу, вони часто використовують ацетат амонію для осадження білків і видалення забруднень. Це особливо корисно, оскільки він пригнічує спільне осадження dNTP (будівельних блоків ДНК) і деяких олігосахаридів.
При використанні для екстракція ДНК, висока концентрація ацетат амонію додається до зразка. Це допомагає «висолювати» білки, роблячи їх нерозчинними, щоб їх можна було центрифузувати. ДНК залишається в рідині. Пізніше до рідини додають етанол для осадження ДНК. Амоній ацетат часто надають перевагу ацетат натрію на цьому етапі, коли ДНК буде використовуватися для ферментативних реакцій (наприклад, перетравлення ферментами рестрикції), оскільки амоній іон менш імовірно інгібує ці ферменти, ніж іони натрію або калію.
Це також використовується для заміни клітинних буферів в певних протоколах. М'який характер в ацетат і амоній іонів робить його ніжним до тонких ланцюгів ДНК і РНК. Ця програма підкреслює універсальність ацетат амонію: від тонн пром реагент до мікролітрів у пробірці для генетичних досліджень, його корисність величезна.
Як це порівнюється з іншими солями, такими як форміат амонію?
При виборі a буфер або реагент, хіміки часто вибирають між ацетат амонію і Амонієвий формат. Обидва є леткими солями, які використовуються в РХ-МС, але вони мають відмінності. Формат амонію є сіль мурашина кислота, яка є сильнішою кислотою, ніж оцтова кислота. Отже, форміат амонію буфери кращі для нижчого діапазону pH (близько pH 3-4), тоді як ацетат амонію краще для трохи вищого діапазону (pH 4-6).
Якщо вам потрібно a буферний розчин який є трохи кислішим, ви можете схилятися до нього мурашина кислота і його сіль. однак, оцтова кислота і ацетат амонію часто дешевші та достатньо ефективні для загального аналізу широкого спектру.
Порівняно з ацетат натрію, ацетат амонію має перевагу волатильності. Якщо ви виконуєте процес, після якого вам потрібно позбутися солі, ацетат амонію є переможцем. Якщо вам потрібна стабільна сіль, яка залишається на місці, ацетат натрію краще. З точки зору розчинність, обидва добре розчинні, але амоній сіль, як правило, більш гігроскопічна.
Інше порівняння с Сульфат амонію. Сульфат є нелеткою міцною сіллю. Він чудово підходить для осадження білка (висолювання), але жахливий для мас-спектрометрії, оскільки засмічує апарат. тому солі, які були використані історично як сульфат замінюються на ацетат в сучасних аналітичних лабораторіях.
Час публікації: 20 листопада 2025 р
