碳酸氫銨
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  • 基本解釋

    化學(xué)名詞解釋: 

     碳酸氫銨,又稱碳銨,是一種碳酸鹽,含氮17.7%左右??勺鳛榈?,由于其可分解為NH3、CO2和H2O三種氣體而消失,故又稱氣肥。生產(chǎn)碳銨的原料是氨、二氧化碳和水。碳酸氫銨為無(wú)色或淺粒狀,板狀或柱狀結(jié)晶體,碳銨是無(wú)(硫)酸根氮肥,其三個(gè)組分都是作物的養(yǎng)分,不含有害的中間產(chǎn)物和最終分解產(chǎn)物,長(zhǎng)期施用不影響土質(zhì),是最安全的氮肥品種之一。

    碳酸氫銨 - 物理性質(zhì)

    碳酸氫銨,分子式為NH4HCO3,白色斜方晶系或單斜晶系結(jié)晶體。無(wú)毒。有氨臭。能溶于水,水溶液呈堿性,不溶于乙醇。性質(zhì)不穩(wěn)定,36℃以上分解為二氧化碳、氨和水,60℃可以分解完。有吸濕性,潮解后分解加快。

    碳酸氫銨 - 化學(xué)性質(zhì)

    碳酸氫銨的化學(xué)性質(zhì)不很穩(wěn)定。碳酸氫銨受熱易分解,生成氨氣(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。其中氨氣有特殊的氨臭味,所以在長(zhǎng)期堆放碳酸氫銨化肥的地方會(huì)有刺激性氣味。

    因?yàn)樘妓釟滗@是一種碳酸鹽,所以一定不能和酸一起放置,因?yàn)樗釙?huì)和碳酸氫銨反應(yīng)生成二氧化碳,使碳酸氫銨變質(zhì)。但是也有農(nóng)村利用碳酸氫銨能和酸反應(yīng)這一性質(zhì),將碳酸氫銨放在蔬菜大棚內(nèi),將大棚密封,并將碳酸氫銨置于高處,加入稀鹽酸。這時(shí),碳酸氫銨會(huì)和鹽酸反應(yīng),生成氯化銨(NH4Cl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。二氧化碳可促進(jìn)植物光合作用,增加蔬菜產(chǎn)量,而生成的氯化銨也可再次作為肥料使用。

    碳酸氫銨的化學(xué)式中有銨根離子(NH4+,即帶1單位正電荷),是一種銨鹽,而銨鹽不可以和堿供放一處,所以碳酸氫銨切忌和NaOH(俗名火堿、燒堿、苛性鈉,化學(xué)名氫氧化鈉)或Ca(OH)2 (俗名熟石灰,化學(xué)名氫氧化鈣)放在一起。因?yàn)殇@鹽和堿共熱會(huì)生成氨氣使化肥失效。

    碳銨在水中呈堿性反應(yīng)。易揮發(fā),有強(qiáng)烈的刺激性臭味。10~20℃時(shí),不易分解,30℃時(shí)開(kāi)始大量分解。我國(guó)多數(shù)地區(qū)主要作物的施肥季節(jié)在5~10月,其間平均溫度在20C以上,恰值碳銨開(kāi)始較多分解的轉(zhuǎn)折點(diǎn),施用時(shí)必須采取各種防揮發(fā)措施。

    碳銨怕”熱”也怕”濕”,因生產(chǎn)時(shí)不能按常法加熱干燥,故碳銨產(chǎn)品常有吸濕水,引起碳銨分子潮解,結(jié)果使密封包裝下的碳銨結(jié)塊,敞開(kāi)時(shí)則加速揮發(fā)。

    碳銨的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在農(nóng)化性質(zhì)上。碳銨是無(wú)(硫)酸根氮肥,其三個(gè)組分都是作物的養(yǎng)分,不含有害的中間產(chǎn)物和最終分解產(chǎn)物,長(zhǎng)期施用不影響土質(zhì),是最安全的氮肥品種之一。

    碳銨的另一個(gè)特點(diǎn)是其銨離子更易被土粒吸持,故當(dāng)其施入土后不易隨水下滲流失,淋失量?jī)H及其他氮肥的三分之一到十分之一(表2-2)。因此,只要碳銨能較完全地接觸土壤,被土粒充分吸持,施用后的揮發(fā)并不比其他氮肥高。有些條件下,如在石灰性土壤上,深施后還可比其他氮肥減少揮發(fā)損失。

    與其有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

    NH4HCO3+HCL=====NH4CL+H2O+CO2↑

    NH4HCO3==加熱==NH3+H2O+CO2↑

    H2SO4+NH4HCO3==H2O+CO2↑+NH4HSO4(碳酸氫銨過(guò)量時(shí))

    H2SO4+2NH4HCO3==2H2O+2CO2↑+(NH4)2SO4(稀硫酸過(guò)量時(shí))

    2NH4HCO3+2NaOH(少量)=(NH4)2CO3↑+Na2CO3+2H2O

    NH4HCO3+2NaOH(大量)=Na2CO3+H2O+NH3·H2O

    NH4HCO3+2NaOH==NH3↑+Na2CO3+2H2O

    碳酸氫銨 - 制備方法

    由二氧化碳通入氨水中,飽和后結(jié)晶而得。在碳酸氫銨肥料的生產(chǎn)中,用合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的變換氣通入濃氨水塔,吸收變換氣中二氧化碳。成為碳酸氫銨結(jié)晶,經(jīng)分離而得。

    NH3+H2O→NH3·H2O+熱量

    NH4OH+CO2→NH4HCO3+熱量

    碳酸氫銨 - 主要用途

    中性肥料,適用于各種土壤和各種作物。

    也是離子交換法生產(chǎn)碳酸鉀和生產(chǎn)試劑碳酸鹽的原料,泡沫橡膠的發(fā)泡劑。醫(yī)藥工業(yè)用作維生素B1的萃取劑,氨芐青霉素中間體苯氨酸的胺化處理劑。、

    制革工業(yè)用作鞣革緩沖劑。燈泡工業(yè)用于配制磨砂燈泡氟化銨腐蝕劑。

    另外,還可用作食品膨脹劑,配制冷燙精和電解液的原料,生產(chǎn)熒光粉的輔助原料等。

    用作發(fā)泡劑,適用于環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等,參考用量10~15%。亦可用作PVC糊樹(shù)脂也發(fā)泡劑TSH的助發(fā)泡劑。

    施肥方法

    碳銨適用于基肥,也可用作追肥,但都要深施。

    常用的有以下幾種方法:

    ①不離土不離水和先肥土、后肥苗的施肥原則即把碳銨深施入土,使其不離水土,被土粒吸持并不斷對(duì)作物供肥。深施的方法很多,如作基肥的鋪底深施,全層深施,分層深施;作追肥的溝施和穴施等。其中以結(jié)合耕耙作業(yè)將碳銨作基肥深施,較方便而功效高,肥效穩(wěn)定。對(duì)旱作物如小麥、玉米作追肥深施,效果也較好,但須注意適宜用量,防止燒苗,應(yīng)結(jié)合灌水,才能充分發(fā)揮其肥效。

    ②避免高溫季節(jié)和高溫時(shí)期施用的原則碳銨盡量在氣溫小于20℃的季節(jié)施用,一天中則盡量在早、晚氣溫較低時(shí)施用,均可明顯減少施用時(shí)的分解揮發(fā),提高肥效。提倡碳銨與其他氮肥品種搭配施用,如將碳銨作基肥,用于低溫季節(jié),尿素、硫銨等作追肥,用于高溫季節(jié)。隨著我國(guó)化肥工業(yè)的發(fā)展,碳銨在我國(guó)農(nóng)用氮素中的比例將可能逐漸降低,被其他高濃度穩(wěn)定的氮肥品種所替代,但碳銨仍將在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)作為我國(guó)的一個(gè)重要氮肥品種,不能忽視。

    食品添加劑

    2010年10月,一條“蝦條中有化肥?是給人吃的嗎?”的帖子在各大論壇被轉(zhuǎn)載,每個(gè)轉(zhuǎn)帖還配有圖片,只見(jiàn)蝦條包裝袋上食品添加劑一欄中印著的“碳酸氫銨”被醒目地圈注出來(lái)。專家解釋,作為食品添加劑的碳酸氫銨與農(nóng)用化肥碳酸氫銨不同,食品級(jí)的碳酸氫銨只要按規(guī)定限量添加,是可以放心食用的。此前質(zhì)監(jiān)部門還專門對(duì)食品添加劑的廠家進(jìn)行過(guò)檢查。

    在《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中,檢索到了碳酸氫氨。類別:膨松劑;名稱:碳酸氫銨;使用范圍:需添加膨松劑的各類食品。

    碳酸氫氨是食品工業(yè)中一種應(yīng)用最廣泛的疏松劑,也是汽水飲料中二氧化碳的發(fā)生劑。碳酸氫銨分解出的氨氣、二氧化碳,可以使食物變得膨松。由于膨脹效果較好,很多膨化食品、泡芙、薩其馬等食品都會(huì)含有碳酸氫銨。

    碳酸氫銨 - 安全性

    危險(xiǎn)性

    碳酸氫銨的分解產(chǎn)物為二氧化碳和氨均為人體代謝物,適量攝入對(duì)人體健康無(wú)害。美國(guó)食品和藥物管理局(1985)將碳酸氫銨列為一般公認(rèn)安全物質(zhì)。

    碳酸氫銨可以作為某些食品的添加劑,安全性比較大的,而且這個(gè)物質(zhì)分解的時(shí)候全部是氣體,無(wú)殘?jiān)R矝](méi)有潛在的污染性。

    急救措施

    皮膚接觸:脫去污染的衣著,用流動(dòng)清水沖洗。

    眼睛接觸:提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。

    吸入:脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫(yī)。

    食入:飲足量溫水,催吐。就醫(yī)。

    消防措施

    危險(xiǎn)特性:受熱分解產(chǎn)生有毒的煙氣。

    有害燃燒產(chǎn)物:氨、二氧化碳。

    滅火方法:消防人員必須穿全身耐酸堿消防服。滅火時(shí)盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。

    泄漏應(yīng)急處理

    隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中,轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏,收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。

    操作處置與儲(chǔ)存

    操作注意事項(xiàng):密閉操作,提供良好的自然通風(fēng)條件。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑、酸類接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。

    儲(chǔ)存注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑、酸類分開(kāi)存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。