SULFAMINO RŪGŠTIS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, SINTEZĖ, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Sulfamo rūgšties yra neorganinis junginys, susidedantis iš sieros atomas (ai), kovalentiškai sujungtą viengubos jungties ir hidroksilo grupės (-OH) ir amino grupės, (-NH ₂ ), ir dviguba jungtis du atomai deguonis (O). Tai balta kristalinė kieta medžiaga. Jo cheminė formulė yra NH ₂ SO ₃ H. Taip pat žinoma, kaip aminosulfonic rūgšties, amidosulfonic rūgšties, amidosulfuric rūgšties, ir sulfamidic rūgšties.

Sulfamo rūgštis yra stipri rūgštis. Gali reaguoti su metalais, metalų oksidais ir karbonatais. Jos druskos paprastai tirpsta vandenyje, todėl jos yra tinkamos masės valiklis proceso įrangoje. Jis dažnai naudojamas cukraus fabrikuose valyti garintuvo įrangos karbonatų įbrėžimus.

Sulfamino rūgšties struktūra. Benjah-bmm27. Šaltinis: „Wikipedia Commons“.

Sulfamino rūgštis yra nitritų reduktorius (NO ₂ ^- ), ir ši cheminė savybė naudojama įvairiose srityse, pavyzdžiui, dažų pramonėje ir analizuojant nitritus.

Jis naudojamas odų rauginimui ir minkštimo balinimui popieriaus gamybai. Tiesą sakant, tai yra maisto teršalas, nes jis dažnai randamas popieriuje ir kartone, naudojamame maisto produktams pakuoti.

Jis taip pat naudojamas metalų nusodinimui, kaip laboratorijos standartas, ir vienas iš jo darinių yra labai efektyvus herbicidas.

Struktūra

Sulfamino rūgštis kristalizuojasi ortorombinių dipiramidinių kristalų pavidalu. Iš kristalizacijos iš šalto tirpalo susidaro kompaktiškos prizmės ir lakštai, taip pat deimantų lakštai, kai jie kristalizuojasi iš karšto vandeninio tirpalo.

Nomenklatūra

- Sulfamo rūgštis

- Aminosulfoninė rūgštis

- amidosulfoninė rūgštis

- amido sieros rūgštis

- Sulfamido rūgštis

Savybės

Fizinė būklė

Balta kristalinė kieta medžiaga.

Molekulinė masė

97,1 g / mol.

Lydymosi temperatūra

205 ° C, suyra 209 ° C temperatūroje.

Tankis

2,15 g / cm ³

Tirpumas

Tirpus vandenyje:

- 12,8% esant 0 ºC

- 17,57% esant 20 ºC

- 22,77% esant 40 ºC

Silpnai tirpsta metanolyje, mažai tirpsta acetone, netirpsta eteryje.

Laisvai tirpsta azotinėse bazėse ir organiniuose tirpikliuose, turinčiuose azoto.

Netirpsta anglies disulfide (CS ₂ ) ir anglies tetrachloride (CCl ₄ ).

pH

0,41 (1 N tirpale, tai yra 1 ekvivalentas / L).

Disociacijos konstanta

0,011 25 ° C temperatūroje.

Cheminės savybės

Tai stipri rūgštis. Beveik tiek, kiek druskos (HCl), azoto (HNO ₃ ) ir sieros (H ₂ SO ₄ ) rūgščių .

Vandeniniai sulfamo rūgšties tirpalai yra labai jonizuoti. Jo pH yra žemesnis nei skruzdžių, fosforo ir oksalo rūgščių tirpalai.

Vandenyje sulfamino rūgštis praranda tik protoną, kuris prisijungia prie deguonies. Prie azoto prijungti vandeniliai tvirtai laikosi kartu.

Vandeniniame tirpale jis lėtai hidrolizuojamas, gaunant rūgštinį amonio sulfatą (NH ₄ HSO ₄ ). Jis yra stabilus sausomis sąlygomis.

Sulfamino rūgštis veikia metalus, metalų oksidus ir karbonatus, kad susidarytų sulfatai. Pavyzdžiui, su metaline kalio (K), ji sudaro kalio sulfamato (KOSO ₂ NH ₂ ) ir vandenilį (H ₂ ).

Visos sulfamino rūgšties druskos tirpsta vandenyje. Kalcio, švino ir bario druskos labai gerai tirpsta vandenyje, priešingai nei atitinkamos sieros rūgšties druskos.

Azoto rūgštis (HNO ₂ ) kiekybiškai reaguoja su sulfamo rūgšties aminorūgštais, išskirdama azotą (N ₂ ). Manoma, kad sulfamido jonas šioje reakcijoje veikia kaip amidas, o ne kaip aminas.

Sulfamino rūgštis oksiduojama chloru, bromu arba kalio chloratu, paverčiant ją sieros rūgštimi. Ši reakcija nevyksta su kitais oksidantais, tokiais kaip chromo rūgštis ar kalio permanganatas.

Tai nesuderinama (reaguoja) su stipriais šarmais, chloru, hipochlorio rūgštimi, hipochloritais, cianidais ir sulfidais.

Kitos savybės

Jis nėra higroskopiškas (tai reiškia, kad jis nesugeria drėgmės iš oro).

Kai jis kaitinamas iki skilimo, jis išskiria labai toksiškus sieros oksidų ir vandenilio chlorido (HCl) dūmus.

Vienas jo darinių, amonio sulfamatas, yra antipirenas.

Tai vidutiniškai toksiška.

Sintezė

Sulfamo rūgštis yra gaunamas reaguojant karbamido CO (NH ₂ ) ₂ su rūkstančioji sieros rūgštį, kuri yra, koncentruotos sieros rūgšties (H ₂ SO ₄ ), kurių sudėtyje yra sieros trioksidas (SO ₃ ).

Jis taip pat gali būti sintetinamas reaguojant chlorosulfoninei rūgščiai (HClO ₃ Cl) ir amoniakui (NH ₃ ).

Programos

Dažų pramonėje

Sulfamino rūgštis naudojama norint greitai ir efektyviai pašalinti nitritų perteklių diazotizacijos reakcijose dažant sintezę. Šiam tikslui jis yra daug praktiškesnis nei karbamidas.

Apdorojant odą

Rauginant odą, vietoj sieros rūgšties naudojant sulfamino rūgštį, gaunama subtilesnė ir šilkinė tekstūra.

Be to, kadangi kalcio sulfamatas tirpsta vandenyje, skirtingai nuo kalcio sulfato, sulfamo rūgštis gali būti naudojama ribojant, nepaliekant dėmių, kurios kartais atsiranda ant odos, kai naudojama sieros rūgštis.

Odinė avalynė. Šaltinis: „Pixabay“.

Valymo proceso įranga

Sulfamino rūgštis naudojama kaip kalkių šalinimo priemonė virduliuose, reaktoriuose, vamzdžiuose, aušinimo sistemose ir šilumokaičiuose.

Šioje įrangoje skalę formuoja vandens arba proceso junginių cirkuliacija elektrinėse, chemijos gamyklose, plieno gamyklose, popieriaus gamyklose, kompresijos stotyse ir kitose pramonės šakose.

Masto arba kietosios nuosėdos gali būti organinės (dumbliai, dumblas, grybeliai) arba neorganinės (geležies oksidai, geležies sulfidai, kalcio arba magnio karbonatai, sulfatai, fosfatai arba silikatai).

Sulfamino rūgštis yra labai efektyvi, kai naudojama pašalinti kalcio karbonato skalę. Jis gali būti naudojamas ant vario, žalvario, nerūdijančio plieno, ketaus ir cinkuoto plieno įrenginių.

Jis naudojamas 5-10% svorio tirpalo pavidalu. Ypač jis naudojamas cukraus fabrikuose valyti iš ketaus pagamintus garintuvus variniais šilumokaičiais.

Garintuvo įranga cukraus malūnėlyje. Autorius: Antrikshas Kumaras. Šaltinis: „Pixabay“

Jis turėtų būti naudojamas ne aukštesnėje kaip 50–60 ºC temperatūroje. Dėl 70 ° C temperatūros susidaro netirpūs sulfatai, tokie kaip CaSO ₄ .

Kai jis naudojamas kartu su natrio chloridu, atsiranda sinergetinis efektas ir tirpalas leidžia geležies oksidui lėtai ištirpti. Tokiu atveju jo negalima naudoti su nerūdijančiu plienu, nes išsiskiria druskos rūgštis, kuri gali sukelti šios medžiagos koroziją.

Metalas rafinuoti

Metalų, tokių kaip varis, sidabras, kobaltas, nikelis, cinkas, kadmis, geležis ir švinas, galvanizavimas gali būti sėkmingai atliekamas sulfaminės rūgšties tirpaluose. Tai gali būti tvarkomi daug lengviau nei hydrofluorosilicic rūgšties (H ₂ SIF ₆ ).

Kaip standartinis reagentas laboratorijoje

Atsižvelgiant į tam tikras sulfamino rūgšties savybes, tokias kaip: jos, kaip rūgšties, stiprumas, lengvumas išgryninti perkristalinant vandenyje, jos stabilumas ir nehigroskopiškumas, ji buvo naudojama kaip pagrindinis standartas laboratorijų lygiu. Tai reiškia, kad jis naudojamas kiekybiniam šarmų nustatymui.

Laboratorija. „PublicDomainPictures“. Šaltinis: „Pixabay“

Atliekant nitritų analizę

Dėl to, kad ji lengvai reaguoja su nitritais, sulfaminė rūgštis naudojama jų tirpale nustatymui.

Tiriant vandenyje ištirpusį deguonį

Kadangi sulfamino rūgštis reaguoja su vandenyje esančiais nitritais, išsiskiria azotas, vandenyje ištirpusį deguonį galima nustatyti pašalinant nitritų sukeliamus trukdžius.

Ruošiant azoto oksidą

Sulfamino rūgštis reaguoja su azoto rūgštimi ir sukuria azoto oksidą (N ₂ O). Ši reakcija yra saugesnė nei amonio salietros, gaunant šias dujas.

Žemės ūkyje

Sulfamino rūgšties darinys, amonio sulfamatas, yra veiksmingas netoksiškas herbicidas gyvūnams.

Jis dedamas rasa ant rūšių lapų, kurie turi būti pašalinti vasaros pabaigoje arba rudens pradžioje, geriausia drėgnu oru. Kai junginys keliauja iš lapų į šaknis, augalas miršta.

Herbicido purškimas. Autorius: Zefe Wu. Šaltinis: „Pixabay“

Kitas šio junginio pranašumas yra tas, kad jis visam laikui nesterilizuoja dirvožemio. Iš tikrųjų kai kuriuos amonio sulfamato azoto kiekius dirvožemyje bus galima naudoti augalų augimui kitą sezoną.

Ugniai atspariuose audiniuose

Dėl suderinamumo su celiulioze ir antipireninėmis savybėmis amonio sulfamatas yra agentas ugniai atsparioms medžiagoms ir popieriui gauti.

Naudojama 10% audinio svorio, kurio išvaizda ir jutimas liks nepakitęs. Naudojamas audinys turi būti sausai valomas, niekada neplaunamas vandeniu, kad neištirptų sulfamatas.

Tai ypač naudinga teatro užuolaidose ar panašiose vietose.

Teatras. Autorius: MustangJoe Šaltinis: „Pixabay“

Įvairiose programose

Jis naudojamas kaip katalizatorius atliekant kai kurias chemines reakcijas, pavyzdžiui, ruošiant karbamido-formaldehido dervas. Jis taip pat naudingas kaip baktericidas ir chloro stabilizatorius baseinuose ir kaip medienos masės baliklis celiuliozės ir popieriaus gamyklose.

Nuorodos

1. JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Sulfamino rūgštis. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Williams, DLH (2004). Nitrozacija azoto centruose. Azoto oksido nitrozinimo reakcijose ir chemijoje. 2 skyrius. Atkurta iš svetainės sciencedirect.com
3. Clappas, Leallyn B. (1943). Sulfamino rūgštis ir jos panaudojimas. Chem. Educ., 1943, 20, 4, 189. Atkurta iš pubs.acs.org
4. McDonald, James. (2003). Sulfamino rūgštis. Atgauta iš veoliawatertech.com
5. Sastri, VS (2010). Korozijos valdymas ir kontrolė. Shreiro korozijoje. Atgauta iš „sciencedirect.com“
6. „Pratima Bajpai“. (2018 m.). Įvairios temos. Biermanno „Celiuliozės ir popieriaus vadove“. Trečias leidimas. Atgauta iš „sciencedirect.com“