Формула јонског амонијака (НХ4 +), својства и употреба



Тхе амонијум јон је позитивно набијен полиатомски катион чија је хемијска формула НХ4+. Молекул није раван, али има облик тетраедра. Четири атома водоника чине четири угла.

Азот амонијака има пар не-дељених електрона способних да прихвате протон (Левис-ова база) па се амонијум-јон формира протонацијом амонијака према реакцији: НХ3 + Х+ → НХ4+

Амонијум је такође супституисан супституисаним аминима или супституисаним амонијумовим катјонима. На пример, метиламонијум хлорид је јонска со формуле ЦХ3НХ4Цл, где је хлоридни јон везан за метиламин.

Амонијум јон има својства која су врло слична тешким алкалним металима и често се сматрају блиским сродницима. Очекује се да ће се амонијак понашати као метал при веома високим притисцима, као што је то случај у огромним плинским планетама као што су Уран и Нептун..

Амонијум јон игра важну улогу у синтези протеина у људском телу. Укратко, свим живим бићима су потребни протеини, који су формирани са око 20 различитих аминокиселина. Док биљке и микроорганизми могу синтетизирати већину аминокиселина из душика у атмосфери, животиње не могу.

За људе, неке аминокиселине се уопште не могу синтетизовати и морају се конзумирати као есенцијалне аминокиселине.

Остале аминокиселине, међутим, могу бити синтетизоване од стране микроорганизама у гастроинтестиналном тракту уз помоћ амонијачних јона. Дакле, овај молекул је кључна фигура у циклусу азота и синтези протеина.

Индек

  • 1 Својства
    • 1.1 Растворљивост и молекуларна тежина
    • 1.2 Карактеристике базе киселине
    • 1.3 Амонијумове соли
  • 2 Усес
  • 3 Референце

Пропертиес

Растворљивост и молекуларна тежина

Амонијум јон има молекулску тежину од 18,039 г / мол и растворљивост од 10,2 мг / мл воде (Национални центар за биотехнолошке информације, 2017). При растварању амонијака у води, амонијум јон се формира према реакцији:

НХ3 + Х2О → НХ4+ + ОХ-

Ово повећава концентрацију хидроксила у медијуму повећавајући пХ раствора (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015).

Карактеристике базе киселине

Амонијум јон има пКб од 9,25. То значи да ће при пХ изнад ове вредности имати кисело понашање и да ће при нижем пХ имати основно понашање.

На пример, при растварању амонијака у сирћетној киселини (пКа = 4,76), слободни електронски пар азота узима протон из медијума који повећава концентрацију хидроксидних јона према једначини:

НХ3 + ЦХ3ЦООХ. НХ4+ + ЦХ3ЦОО-

Међутим, у присуству јаке базе, као што је натријум хидроксид (пКа = 14.93), амонијумјон даје медијуму медиј у складу са реакцијом:

НХ4+ + НаОХ. НХ3 + На+ + Х2О

У закључку, при пХ нижем од 9,25, азот ће бити протониран, док ће на пХ вишој од те вриједности бити депротониран. Ово је веома важно у разумевању кривуља титрације и разумевању понашања супстанци као што су аминокиселине.

Амонијумове соли

Једна од најкарактеристичнијих особина амонијака је његова моћ да се директно комбинује са киселинама да би се формирале соли према реакцији:

НХ3 + ХКС → НХ4Кс

Тако, са хлороводоничном киселином, она формира амонијум хлорид (НХ4Цл); Са азотном киселином, амонијум нитратом (НХ.)4НО3са карбонском киселином ће формирати амонијум карбонат ((НХ.)4)2ЦО3) итд.

Показано је да савршено суви амонијак неће бити комбинован са савршено сувом хлороводоничном киселином, при чему је влажност неопходна за изазивање реакције (ВИАС Енцицлопедиа, 2004).

Већина једноставних амонијумових соли су веома растворљиве у води. Изузетак је амонијум хексахлороплатинат, чије се формирање користи као тест за амонијум. Соли амонијум нитрата и посебно перхлората су високо експлозивне, у тим случајевима амонијум је редукциони агенс.

У необичном процесу, амонијум јони формирају амалгам. Такве врсте се припремају електролизом амонијумовог раствора користећи жива катоду. Овај амалгам се коначно разлаже да би ослободио амонијак и водоник (Јохнстон, 2014).

Једна од најчешћих амонијумових соли је амонијум хидроксид, који је једноставно амонијак растворен у води. Ово једињење је веома уобичајено и јавља се природно у околини (у ваздуху, води и земљишту) иу свим биљкама и животињама, укључујући људе..

Усес

Амонијак је важан извор азота за многе биљне врсте, посебно оне које расту на хипоксичним тлима. Међутим, она је такође токсична за већину врста усева и ретко се примењује као једини извор азота (база података, Хуман Метаболоме, 2017).

Азот (Н), везан за протеине у мртвој биомаси, конзумирају микроорганизми и претварају се у амонијумове јоне (НХ4 +) који се могу директно апсорбовати у корену биљака (нпр. Пиринач).

Амонијумови јони се обично претварају у нитритне (НО2-) бактерије нитросомонас, након чега следи друга конверзија у нитрат (НО3-) бактеријом Нитробацтер.

Три главна извора азота који се користе у пољопривреди су уреа, амонијум и нитрат. Биолошка оксидација амонијака у нитрат је позната као нитрификација. Овај процес разматра неколико корака и посредован је аутотрофним, обавезујућим аеробним бактеријама.

На поплављеним тлима је оксидација НХ4 + ограничена. Уреа се разлаже ензимом уреаза или хемијски хидролизује у амонијак и ЦО2.

У кораку амонификације амонијак се конвертује помоћу амонизујућих бактерија у амонијум јон (НХ4 +). У следећем кораку амонијум се конвертује нитрификацијом бактерија у нитрат (нитрификација)..

Овај облик, веома покретан азот, најчешће се апсорбује коријењем биљака, као и микроорганизмима у земљишту.

Да би се затворио циклус азота, гасовити азот у атмосфери претвара се у азот биомасе бактеријама Рхизобиум које живе у ткивима корена махунарки (на пример, луцерка, грашак и грах) и махунарки (као што је јоха) и цијанобактеријама и Азотобацтер (Спосито, 2011).

Кроз амонијум (НХ4 +) водене биљке могу апсорбовати и инкорпорирати азот у протеине, амино киселине и друге молекуле. Високе концентрације амонијака могу повећати раст алги и водених биљака.

Амонијум хидроксид и друге амонијумове соли се широко користе у преради хране. Прописи за храну и лекове (ФДА) наводе да је амонијум хидроксид безбедан ("опште признат као безбедан" или ГРАС) као квасац, средство за контролу пХ и средство за завршну обраду. површински у храни.

Листа намирница у којима се амонијум хидроксид користи као директан додатак храни је обиман и обухвата пецива, сиреве, чоколаде, друге кондиторске производе (нпр. Бомбоне) и пудинге. Амонијум хидроксид се такође користи као антимикробни агенс у месним производима.

Амонијак у другим облицима (нпр. Амонијум сулфат, амонијум алгинат) се користи у зачинима, изолатима од сојиних протеина, грицкалицама, џемовима и желеима и безалкохолним пићима (ПНА асоцијација калијум нитрата, 2016)..

Амонијумско мерење се користи у РАМБО тесту, посебно корисно у дијагностиковању узрока ацидозе (Тест ИД: РАМБО Амонијум, Рандом, Урин, С.Ф.). Бубрег регулише излучивање киселине и базну равнотежу системске киселине.

Промена количине амонијака у урину је важан начин да бубрези изврше овај задатак. Мерење нивоа амонијака у урину може да пружи разумевање узрока промене равнотеже киселинске базе код пацијената..

Ниво амонијака у урину такође може пружити много информација о дневној производњи киселине код датог пацијента. Будући да већина киселог оптерећења појединца долази од унесених протеина, количина амонијака у урину је добар показатељ уноса протеина у исхрани.

Мерења амонијака у урину могу бити посебно корисна за дијагностику и лечење пацијената са бубрежним каменцима:

  • Високи нивои амонијака у урину и низак пХ урина указују на трајне гастроинтестиналне губитке. Ови пацијенти су изложени ризику од мокраћне киселине и камена калцијум оксалата.
  • Мало амонијака у урину и високи пХ урина указују на бубрежну тубуларну ацидозу. Ови пацијенти су изложени ризику од калцијум фосфатног камења.
  • Пацијенти са каменцима калцијум оксалата и калцијум фосфатом се често третирају цитратом да би подигли цитрат у урину (природни инхибитор раста калцијум оксалата и калцијум фосфата).

Међутим, пошто се цитрат метаболише у бикарбонат (базу), овај лек такође може повећати пХ урина. Ако је пХ урина превисок са третманом цитратима, ризик од камења калцијум фосфата може се ненамерно повећати.

Праћење амонијумовог урина је начин да се титрира доза цитрата и избегне овај проблем. Добра доза иницијалног цитрата је отприлике половина излучивања амонијака у урину (у еЕк сваког).

Можете пратити ефекат ове дозе на вредности амонијака, цитрата и пХ урина, и прилагодити дозу цитрата на основу одговора. Пад амонијума у ​​урину треба да покаже да ли је тренутни цитрат довољан за делимично (али не у потпуности) сузбијање дневног киселог оптерећења тог пацијента..

Референце

  1. База података, Хуман Метаболоме. (2017, 2. март). Показује метабокард за Амонијум. Добављено из: хмдб.ца.
  2. Јохнстон, Ф.Ј. (2014). Амонијумова со. опорављена од аццесссциенце: аццесссциенце.цом.
  3. Национални центар за биотехнолошке информације. (2017, 25. фебруар). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 16741146. Преузето из ПубЦхем.
  4. ПНА асоцијација калијум нитрата. (2016). Нитрат (НО3-) у односу на амонијум (НХ4 +). рецоверед фром кно3.орг.
  5. Краљевско хемијско друштво. (2015). Амонијум јон. Преузето са цхемспидер: цхемспидер.цом.
  6. Спосито, Г. (2011, 2. септембар). Соил Опорављена из енциклопедије британице: британница.цом.
  7. Тест ИД: РАМБО Амонијум, Рандом, Урин. (С.Ф.). Рецоверед фром енцицлопедиамаиомедицаллабораторие.цом.
  8. ВИАС Енцицлопедиа. (2004., 22. децембар). Амонијумове соли. Опорављена из енциклопедије виас.орг.