Amoni axetat, một hóa chất Hợp chất với CAS con số 631-61-8, là nền tảng trong các ứng dụng công nghiệp và phòng thí nghiệm khác nhau. Từ vai trò quan trọng của nó như là một bộ đệm TRONG HPLC với chức năng của nó như một Điều chỉnh độ axit trong thực phẩm, điều này muối amoni cực kỳ linh hoạt. Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này chất rắn hút ẩm, kiểm tra nó Tổng hợp, tính chất hóa học, và vô số công dụng khiến nó trở nên không thể thiếu. Cho dù bạn là nhà hóa học, nhân viên thu mua hay chỉ đơn giản là tò mò về hóa học vô cơ, hãy hiểu về sử dụng amoni axetat đáng để bạn dành thời gian Chúng ta sẽ đi sâu vào cách thực hiện điều này thuốc thử tạo điều kiện thuận lợi phép đo khối phổ, hỗ trợ trong trích xuất DNAvà đóng vai trò là thành phần quan trọng trong tổng hợp hữu cơ.
Chính xác thì Amoni Acetate (CAS 631-61-8) là gì?
Amoni axetat là a Hợp chất hóa học có công thức NH₄CH₃CO₂. Lý tưởng nhất là nó đại diện cho muối của axit yếu (axit axetic) và một bazơ yếu (ammoniac). Sự kết hợp độc đáo này mang lại cho nó những đặc tính riêng biệt được đánh giá cao trong hóa học. Khác với các muối mạnh như sunfat hoặc các hợp chất gốc clorua, amoni axetat chiếm một vùng đất trung tính, thường được sử dụng khi cần một môi trường ion nhẹ nhàng, không gây rối loạn. các CAS 631-61-8 mã định danh đề cập cụ thể đến điều này muối axetat ở dạng tinh khiết của nó.
Về mặt thể chất, amoni axetat có màu trắng, chất rắn kết tinh. Nó được biết đến là một chất rắn hút ẩm, nghĩa là nó dễ dàng hấp thụ độ ẩm từ không khí. Nếu bạn để lại một lọ amoni axetat mở ra, bạn có thể thấy nó kết tụ lại với nhau hoặc biến thành một mớ hỗn độn theo thời gian. Bởi vì điều này, việc bảo quản thích hợp trong môi trường khô ráo là điều cần thiết. Nó rất cao hòa tan trong nước, tạo ra dung dịch amoni axetat đó là nền tảng cho nhiều quy trình dựa trên chất lỏng trong phòng thí nghiệm.
Trong thế giới thương mại và công nghiệp, amoni axetat thường xuyên được giao dịch và sử dụng như một chất có độ tinh khiết cao thuốc thử. Bởi vì nó được cấu tạo từ axetat và amoni các ion, nó phân hủy tương đối dễ dàng khi đun nóng, đây là đặc tính khiến nó khác biệt với các muối ổn định như Natri acetate. Sự mất ổn định nhiệt này thực sự là một lợi ích trong các kỹ thuật phân tích cụ thể, ngăn ngừa sự tích tụ cặn trong thiết bị nhạy cảm.
Quá trình tổng hợp amoni axetat đạt được như thế nào?
Các Tổng hợp của amoni axetat là phản ứng axit-bazơ cổ điển. Nó chủ yếu là được tạo ra bởi quá trình trung hòa của axit axetic với ammoniac. Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các nồng độ khác nhau, nhưng phương pháp công nghiệp phổ biến nhất liên quan đến việc bão hòa axit axetic băng với ammoniac. Axit axetic băng là dạng cô đặc, không chứa nước axit axetic. Khi ammoniac khí được sủi bọt qua nó, phản ứng của amoniac Và axit axetic mang lại chất rắn amoni axetat.
Một phương pháp khác cho chuẩn bị amoni axetat liên quan đến phản ứng của axit axetic với amoni cacbonat. Trong kịch bản này, axit axetic phản ứng với cacbonat, giải phóng cacbon dioxit và nước đồng thời tạo thành axetat. Phương pháp này thường được sử dụng khi xử lý khí ammoniac là không khả thi hoặc khi một chất rắn amoni nguồn được ưu tiên. Phương trình hóa học nhìn chung có dạng như sau: $2 CH_3COOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2 NH_4CH_3COO + H_2O + CO_2$.
Cũng có thể tổng hợp nó bằng cách trộn axit axetic băng với amoniac trong một dung dịch nước, mặc dù việc lấy tinh thể rắn ra ngoài đòi hỏi phải làm bay hơi nước, điều này có thể khó khăn do hợp chất có xu hướng mất đi ammoniac khi đun nóng. Vì vậy, cần phải kiểm soát cẩn thận nhiệt độ và pH trong quá trình Tổng hợp để đảm bảo sản phẩm cuối cùng là nguyên chất amoni axetat. Cái này phản ứng của amoniac và axetic các thành phần là nền tảng để sản xuất axetat cần thiết cho thị trường toàn cầu.
Các tính chất hóa học chính của hợp chất này là gì?
Hiểu biết về tính chất hóa học của amoni axetat quan trọng để ứng dụng nó một cách hiệu quả. Như đã đề cập, nó có nguồn gốc từ một axit yếu và axit yếu cơ sở. Điều này làm cho nó trở thành một ứng cử viên xuất sắc để tạo ra một dung dịch đệm. Một đệm axetat được làm bằng amoni axetat hoạt động hiệu quả trong phạm vi axit, giúp ổn định độ pH của hỗn hợp phản ứng. Bởi vì cả cation (amoni) và anion (axetat) có thể thủy phân độ pH của chất tinh khiết dung dịch amoni axetat gần như trung tính, thường ở khoảng pH 7,0, mặc dù độ pH này có thể thay đổi tùy theo nồng độ.
Một trong những điều rõ ràng nhất tính chất hóa học đó là nó dễ bay hơi ở áp suất thấp. Điều này khác biệt với Natri acetate hoặc Kali acetate, để lại cặn rắn khi dung môi bay hơi. Khi nào amoni axetat được làm nóng hoặc đặt trong chân không, nó sẽ phân ly trở lại thành amoniac và axit axetic (hoặc axit axetic với amoniac hơi), hầu như không để lại dấu vết. Đặc tính này là “thủ thuật kỳ diệu” khiến nó trở nên phổ biến trong hóa học phân tích.
Về độ hòa tan, amoni axetat cực kỳ linh hoạt. Nó sẽ hòa tan dễ dàng hòa tan trong nước, metanol và etanol. Cao thế này độ hòa tan cho phép nó được sử dụng trong nhiều pha động cho sắc ký. Tuy nhiên nó kém ổn định hơn Ammonium sulfate; nếu tiếp xúc với nhiệt quá lâu sẽ mất đi amoniac và trở nên có tính axit.
Tại sao Ammonium Acetate lại quan trọng trong HPLC và khối phổ?
Trong lĩnh vực hóa học phân tích, đặc biệt là hóa học caoSắc ký lỏng hiệu năng (HPLC) Và HPLC kết hợp với phép đo khối phổ (LC-MS), amoni axetat là một siêu sao. Nó rộng rãi được sử dụng để tạo bộ đệm vì pha động. MỘT đệm cho pha động giúp duy trì độ pH của dung môi khi nó di chuyển qua cột, đảm bảo rằng các hợp chất được phân tích (chất phân tích) vẫn ở trạng thái ion hóa nhất quán. Điều này dẫn đến các đỉnh sắc nét hơn và dữ liệu chính xác hơn.
Lý do thực sự amoni axetat tỏa sáng trong LC-MS là tính biến động của nó. Khi nào chuẩn bị mẫu cho phép đo khối phổ, các nhà khoa học phải tránh muối không bay hơi trong chuẩn bị mẫu. Chất đệm photphat truyền thống tuy hiệu quả nhưng lại là muối rắn sẽ làm tắc nghẽn nguồn tiếp nhận mỏng manh của máy quang phổ khối. Amoni axetat, đang dễ bay hơi ở áp suất thấp, thăng hoa và biến mất. Nó cung cấp cường độ ion cần thiết và khả năng đệm trong pha lỏng nhưng biến mất trong pha khí của máy dò.
Các muối đã qua sử dụng trước đây, như phốt phát hoặc sunfat, hiện nay phần lớn được thay thế bằng amoni axetat hoặc Ammonium formate trong các ứng dụng này. Nó cũng tương thích với các pha cho HPLC với ELSD (Máy dò tán xạ ánh sáng bay hơi), một kỹ thuật khác yêu cầu bộ đệm dễ bay hơi. các axetat ion tạo điều kiện cho sự ion hóa của các phân tử khác nhau, làm cho nó trở thành tiêu chuẩn thuốc thử cho phân tích các hợp chất khác nhau từ thuốc đến protein.
Bạn thực hiện việc chuẩn bị amoni axetat trong phòng thí nghiệm như thế nào?
Trong khi nhiều người mua nó trộn sẵn nhưng biết cách tạo dung dịch đệm là một kỹ năng phòng thí nghiệm tiêu chuẩn. Chuẩn bị amoni axetat trong phòng thí nghiệm thường liên quan đến việc hòa tan chất rắn kết tinh trong nước có độ tinh khiết cao. Ví dụ, nếu bạn cần tạo ra 10m amoni dung dịch gốc axetat (rất đậm đặc), bạn sẽ cân một lượng đáng kể chất rắn hút ẩm Và hòa tan nó một cách cẩn thận.
Tuy nhiên, vì nó hút ẩm nên cân có thể không chính xác nếu nó hút nước. Đôi khi, các nhà hóa học thích tạo ra bộ đệm tại chỗ bằng cách trộn axit axetic Và ammoniac (hoặc amoni hydroxit) cho đến khi đạt được độ pH mong muốn. Nếu bạn tính toán số tiền cần thiết đối với nồng độ mol cụ thể, luôn tính đến trọng lượng nước nếu chất rắn bị vón cục.
Giả sử bạn cần một khối lượng cụ thể. Bạn có thể tính toán lượng cần thiết cho 70 ml hoặc số tiền cần cho 70ml dung dịch có nồng độ mol cụ thể. Bạn sẽ hòa tan amoni axetat trong lượng nước ít hơn một chút, điều chỉnh độ pH bằng cách sử dụng axit axetic hoặc ammoniac, rồi nạp đến tập cuối cùng. Điều này đảm bảo của bạn đệm axetat là chính xác. Dung dịch này sau đó thường được lọc để loại bỏ các hạt trước khi được sử dụng làm chất thuốc thử trong các dụng cụ nhạy cảm.
Ammonium Acetate có được sử dụng làm phụ gia thực phẩm không?
Vâng, thật ngạc nhiên với một số người, amoni axetat là được sử dụng như một phụ gia thực phẩm. Trong công nghiệp thực phẩm, nó phục vụ chủ yếu như một Điều chỉnh độ axit. Nó được liệt kê theo số E E264 ở Châu Âu (mặc dù trạng thái phê duyệt khác nhau tùy theo khu vực, vì vậy hãy luôn kiểm tra các quy định của địa phương). Vai trò của nó như là một phụ gia làm chất điều chỉnh độ axit giúp kiểm soát độ pH của thực phẩm chế biến sẵn, ngăn ngừa chúng trở nên quá chua hoặc quá kiềm, có thể ảnh hưởng đến hương vị và cách bảo quản.
Tuy không phổ biến như axit citric hoặc Natri acetate, amoni axetat được sử dụng cụ thể đồ ăn các ứng dụng yêu cầu chất đệm không tạo thêm vị mặn (như natri clorua). Nó thường được coi là an toàn với số lượng dùng làm thực phẩm thành phần. các axetat thành phần này được cơ thể chuyển hóa một cách tự nhiên và amoni được gan xử lý.
Các sử dụng amoni axetat trong thực phẩm chứng tỏ tính an toàn của hợp chất khi được xử lý đúng cách. Nó hoạt động tương tự như cách Giấm (axit axetic) hoạt động được nhưng có độ pH trung tính hơn do amoni phản ion. liệu được sử dụng như một phụ gia thực phẩm hoặc trong tổng hợp công nghiệp, tính chất hóa học cơ bản của axetat nhóm vẫn là yếu tố hoạt động nhất quán.
Nó đóng vai trò gì trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ?
Amoni axetat là một yêu thích thuốc thử cho các nhà hóa học hữu cơ. Nó được sử dụng rộng rãi như một nguồn amoniac trong các phản ứng vì nó dễ xử lý hơn khí amoniac. Một trong những ứng dụng nổi tiếng nhất của nó là chất xúc tác trong ngưng tụ Knoevenagel. trong Knoevenagel phản ứng, amoni axetat giúp tạo điều kiện thuận lợi cho liên kết của aldehyd hoặc xeton với hợp chất hydro hoạt động. các axetat hoạt động như một bazơ nhẹ để khử proton của hydro hoạt động, trong khi amoni có thể hoạt hóa nhóm cacbonyl.
Một ứng dụng quan trọng khác là trong Borch phản ứng. các Phản ứng Borch là một quá trình amin hóa khử. Ở đây, amoni axetat đóng vai trò là nguồn amoniac để chuyển đổi xeton hoặc aldehyd thành amin. các amoniac trong phản ứng Borch phản ứng với carbonyl để tạo thành imine, sau đó bị khử thành amin. Đây là phương pháp tiêu chuẩn để tổng hợp dược phẩm trung gian.
Hơn nữa, amoni axetat được sử dụng trong quá trình tổng hợp imidazole, oxazole và các hợp chất dị vòng khác. Nó cung cấp cả nitơ (từ amoni) và khả năng đệm (từ axetat) cần thiết cho các phản ứng tạo vòng phức tạp này. Trong nhiều trường hợp, amoni axetat ở dạng tinh khiết hình thức được ưa thích hơn amoni clorua hoặc sunfat bởi vì axetat sản phẩm phụ ít gây nhiễu hơn hoặc dễ dàng loại bỏ hơn.
Nó được sử dụng như thế nào trong phân tích đất và nông nghiệp?
Trong lĩnh vực nông nghiệp, amoni axetat đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích độ phì của đất. Cụ thể, nó được sử dụng để xác định hàm lượng kali sẵn có (K) trong đất. Phương pháp này liên quan đến việc sử dụng một chất trung tính dung dịch amoni axetat để tách ion kali từ mẫu đất. các amoni ion đóng vai trò như một cation thay thế kali trên các hạt sét của đất.
Bởi vì amoni ion (NH₄⁺) và ion kali (K⁺) có kích thước và điện tích tương tự nhau, amoni có thể thay thế vật lý kali liên kết với đất. Sau khi kali được giải phóng vào dung dịch, các nhà khoa học có thể đo nó để xác định lượng phân bón mà người nông dân cần. Quá trình này dựa vào đất trong đó có amoni ion đóng vai trò thay thế đại lý.
Phương pháp chiết xuất này là một tiêu chuẩn trong khoa học đất. Nó giúp xác định “khả năng trao đổi cation” (CEC) của đất. Trong khi các chất chiết xuất khác tồn tại, amoni axetat được ưa chuộng hơn vì nó mô phỏng khá tốt quá trình giải phóng chất dinh dưỡng tự nhiên và đệm dịch chiết đất về độ pH trung tính (thường là pH 7,0). Điều này ngăn chặn sự hòa tan axit của các khoáng chất mà thực vật không có sẵn một cách tự nhiên.
Điều gì về sinh học phân tử và chiết xuất DNA?
Trong lĩnh vực sinh học phân tử, amoni axetat là một công cụ đáng tin cậy cho Tinh chế DNA và RNA. Sau khi các nhà khoa học phá vỡ các tế bào mở để tiếp cận vật liệu di truyền, họ thường sử dụng amoni axetat để kết tủa protein và loại bỏ các chất ô nhiễm. Nó đặc biệt hữu ích vì nó ức chế quá trình đồng kết tủa của dNTP (khối xây dựng của DNA) và một số oligosacarit.
Khi sử dụng cho trích xuất DNA, nồng độ cao của amoni axetat được thêm vào mẫu. Điều này giúp loại bỏ muối khỏi protein, khiến chúng không hòa tan nên có thể quay trong máy ly tâm. DNA vẫn còn trong chất lỏng. Sau đó, ethanol được thêm vào chất lỏng để kết tủa DNA. Amoni axetat thường được ưu tiên hơn Natri acetate ở bước này khi DNA sẽ được sử dụng cho các phản ứng enzym (như tiêu hóa bằng enzym giới hạn) vì amoni ion ít có khả năng ức chế các enzyme này hơn các ion natri hoặc kali.
Nó cũng là được sử dụng để thay thế bộ đệm tế bào trong một số giao thức nhất định. Bản chất nhẹ nhàng của axetat Và amoni các ion làm cho nó nhẹ nhàng trên các sợi DNA và RNA mỏng manh. Ứng dụng này nhấn mạnh tính linh hoạt của amoni axetat: từ tấn công nghiệp thuốc thử đến microlit trong ống nghiên cứu di truyền, tiện ích của nó là rất lớn.
Nó so sánh với các muối khác như Amoni Formate như thế nào?
Khi chọn a bộ đệm hoặc thuốc thử, các nhà hóa học thường lựa chọn giữa amoni axetat Và Ammonium formate. Cả hai đều là muối dễ bay hơi được sử dụng trong LC-MS, nhưng chúng có những điểm khác biệt. Amoni formate là muối của axit formic, là axit mạnh hơn axit axetic. Do đó, amoni formate chất đệm tốt hơn ở phạm vi pH thấp hơn (khoảng pH 3-4), trong khi amoni axetat sẽ tốt hơn ở phạm vi cao hơn một chút (pH 4-6).
Nếu bạn cần một dung dịch đệm có tính axit cao hơn một chút, bạn có thể nghiêng về phía axit formic và muối của nó. Tuy nhiên, axit axetic Và amoni axetat thường rẻ hơn và đủ hiệu quả để phân tích phổ rộng.
So với Natri acetate, amoni axetat có lợi thế về sự biến động. Nếu bạn đang chạy một quy trình mà sau đó bạn cần loại bỏ muối, amoni axetat là người chiến thắng. Nếu bạn cần một loại muối ổn định, có thể giữ nguyên, Natri acetate là tốt hơn. Về mặt độ hòa tan, cả hai đều hòa tan cao, nhưng amoni muối thường hút ẩm hơn.
Một so sánh khác là với Ammonium sulfate. Sunfat là muối mạnh, không bay hơi. Nó rất tốt cho việc kết tủa protein (khử muối) nhưng lại rất tệ cho phép đo khối phổ vì nó làm tắc máy. Vì vậy, muối đã qua sử dụng về mặt lịch sử như sunfat đang được thay thế bởi axetat trong các phòng thí nghiệm phân tích hiện đại.
Thời gian đăng: 20-11-2025
