Сульфат амонію

Масканьїт

У природі сульфат амонію може знаходитися у вигляді мінералу масканьїту. Він кристалізується на вулканічних фумаролах та на джерелах термальних вод.[3]

Сульфат амонію є білими, ортогональними кристалами. Добре розчиняється у воді, не утворюючи гідратів. При 0 °C його розчинність складає 70,6 г на 100 г води та 103,8 г при 100 °C. Не розчиняється в етанолі та ацетоні.

Температура Кюрі 566 °C

Сульфат амонію зазвичай синтезується кількома шляхами:

• з аміаку та сульфатної кислоти;
• із коксового газу;
• як побічний продукт органічних синтезів;
• із гіпсу;
• із купрум сульфату (домашні або лабораторні умови).

З аміаку та сульфатної кислоти

Цех виробництва сульфату амонію на заводі «Leunawerke» німецького міста Лойна (1963)

Даний метод нині є промисловим способом отримання сульфату амонію.

Газуватий аміак впорскується до концентрованої (понад 70 %) сульфатної кислоти і в результаті утворюються кристали солі розміром 0,5—3 мм:

${\displaystyle \mathrm {2NH_{3}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}} }$

Взаємодія аміаку і кислоти є екзотермічною, але утворене тепло не відводять — воно необхідне для випаровування зайвої води і підтримування стабільно високої концентрації кислоти.

При нагрівання на повітрі сульфат амонію починає розкладатися при температурі понад 100 °C, а у вакуумі — при 513 °C.

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}{\xrightarrow {>100^{o}C}}NH_{4}HSO_{4}+NH_{3}} }$

При вищих температурах, більше 300 °C, можуть також виділятися незначні кількості N₂, SO₂, SO₃, H₂O.

У розчинах сполука добре дисоціює із частковим гідролізом, утворюючи кисле середовище:

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}\leftrightarrows 2NH_{4}^{+}+SO_{4}^{2-}} }$

При взаємодії твердого (NH₄)₂SO₄ з концентрованою сульфатною кислотою утворюється монозаміщений сульфат:

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4(conc.)}\longrightarrow 2NH_{4}HSO_{4}} }$

Сульфат амонію вступає в реакції обміну з лугами та деякими солями:

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2NaOH\longrightarrow 2NH_{3}\uparrow +Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}+BaCl_{2}\longrightarrow 2NH_{4}Cl+BaSO_{4}\downarrow } }$

При нагріванні окиснюється сильними окисниками до вільного азоту:

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}{\xrightarrow {250-350^{o}C}}N_{2}+K_{2}SO_{4}+Cr_{2}O_{3}+4H_{2}O} }$

При електролізі розчину солі в концентрованій сульфатній кислоті, утворюється персульфат амонію:

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4(conc.)}{\xrightarrow {electrolysis}}(NH_{4})_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+H_{2}\uparrow } }$ (на платиновому або платинованому аноді утворюється персульфат, а на катоді — водень).

Французька листівка про значення сульфату амонію у садівництві

Практично увесь синтезований сульфат амонію застосовується як добриво. Окрім значного вмісту в сполуці нітрогену, в ній також присутній важливий для аграріїв сульфур.

У менших масштабах сіль використовується для виробництва персульфатів, антипіренів. Також застосовується у фотографії, текстильній та скляній промисловостях.

• Азотні добрива
• Капролактам

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Weston C. W., Papcun J. R., Dery M. Ammonium compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 2. — P. 367—368. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.0113131523051920.a01.pub2. (англ.)
• Zapp K. H. Ammonium compounds // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 11—14. — DOI:10.1002/14356007.a02_243. (англ.)
• Ritz J., Fuchs H., Moran W. C. Caprolactam // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 4—5. — DOI:10.1002/14356007.a05_031.pub2. (англ.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
• Химический энциклопедический словарь / И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)