- Struktur
- nomenklatur
- Ejendomme
- Fysisk tilstand
- Molekylær vægt
- Smeltepunkt
- Massefylde
- Opløselighed
- pH
- Dissociation konstant
- Kemiske egenskaber
- Andre egenskaber
- syntese
- Applikationer
- I farvestoffebranchen
- I læderforarbejdning
- I rengøringsprocesudstyr
- Ved metalraffinering
- Som standardreagens i laboratoriet
- I nitritanalyse
- I analysen af opløst ilt i vand
- Ved fremstilling af nitrogenoxid
- I landbruget
- I brandsikre stoffer
- I forskellige applikationer
- Referencer
Den sulfaminsyre er en uorganisk forbindelse, der består af et svovlatom (S) kovalent forbundet ved en enkelt binding, og en hydroxylgruppe (-OH) og en aminogruppe (-NH 2), og dobbeltbinding to atomer ilt (O). Det er et hvidt krystallinsk fast stof. Dens kemiske formel er NH 2 SO 3 H. Det er også kendt som aminosulfonic syre, amidosulfonsyre, amidosvovlsyre, og sulfamidic syre.
Sulfaminsyre er en stærk syre. Kan reagere med metaller, metaloxider og carbonater. Dets salte er generelt opløselige i vand, hvilket gør det til en god skalafjerner i procesudstyr. Det bruges ofte i sukkerfabrikker til at rense karbonatindtrængninger i fordamperudstyr.
Struktur af sulfaminsyre. Benjah-bmm27. Kilde: Wikipedia Commons.
Sulfaminsyre er en nitritreducerende middel (NO 2 -), og denne kemiske egenskab bruges til forskellige anvendelser, såsom i farvestofindustrien og i nitritanalyse.
Det bruges i læderbruning og blegning af papirmasse til papirfremstilling. Faktisk er det en fødevareforurening, da det ofte findes i de papirer og pap, der bruges til at pakke dagligvarer.
Det bruges også til elektroafsætning af metaller, som laboratoriestandard, og et af dets derivater er et meget effektivt herbicid.
Struktur
Sulfaminsyre krystalliserer i form af orthorhombiske dipyramidale krystaller. Det danner kompakte prismer og lag, når det krystalliserer fra kold opløsning, samt diamantplader, når det krystalliserer fra varm vandig opløsning.
nomenklatur
- Sulfaminsyre
- Aminosulfonsyre
- Amidosulfonsyre
- Amidosulfuric acid
- Sulfamidinsyre
Ejendomme
Fysisk tilstand
Hvidt krystallinsk fast stof.
Molekylær vægt
97,1 g / mol.
Smeltepunkt
205 ° C, nedbrydes ved 209 ° C.
Massefylde
2,15 g / cm 3
Opløselighed
Opløselig i vand:
- 12,8% ved 0 ° C
- 17,57% ved 20 ºC
- 22,77% ved 40 ºC
Let opløselig i methanol, let opløselig i acetone, uopløselig i ether.
Frit opløseligt i nitrogenholdige baser og i organiske opløsningsmidler indeholdende nitrogen.
Uopløselig i carbondisulfid (CS 2) og carbontetrachlorid (CCI 4).
pH
0,41 (i 1 N opløsning, det vil sige 1 ækvivalent / L).
Dissociation konstant
0,0101 ved 25 ° C
Kemiske egenskaber
Det er en stærk syre. Næsten lige så meget som saltsyre (HCI), salpetersyre (HNO 3) og svovlsyre (H 2 SO 4) syrer.
Vandige opløsninger af sulfaminsyre er stærkt ioniserede. Dets pH er lavere end opløsningerne af myresyre, fosforsyre og oxalsyre.
I vand mister sulfaminsyre kun det proton, der er bundet til ilt. Hydrogener knyttet til nitrogen holder tæt sammen.
I vandig opløsning den langsomt hydrolyseres til opnåelse af syreammoniumsulfat (NH 4 HSO 4). Det er stabilt under tørre forhold.
Sulfaminsyre angriber metaller, metaloxider og carbonater for at generere sulfamater. For eksempel med metallet kalium (K) det danner kalium sulfamat (KOSO 2 NH 2) og hydrogen (H 2).
Alle salte af sulfaminsyre er opløselige i vand. Salte af calcium, bly og barium er meget opløselige i vand i modsætning til de tilsvarende salte af svovlsyre.
Salpetersyrling (HNO 2) reagerer kvantitativt med aminogruppen af sulfaminsyre afgivelse af nitrogen (N 2). Det antages, at sulfamationen fungerer i denne reaktion som et amid, ikke en amin.
Sulfaminsyre oxideres af klor, brom eller kaliumchlorat for at omdanne den til svovlsyre. Denne reaktion forekommer ikke med andre oxidanter, såsom kromsyre eller kaliumpermanganat.
Det er ikke kompatibelt (reagerer) med stærke alkalier, klor, hypochlorsyre, hypochloriter, cyanider og sulfider.
Andre egenskaber
Det er ikke hygroskopisk (det betyder, at det ikke absorberer fugt fra luften).
Når den opvarmes til nedbrydning, afgiver den meget giftige dampe af svovloxider og hydrogenchlorid (HCI).
Et af dets derivater, ammoniumsulfamat, er et brandhæmmende middel.
Det er moderat giftigt.
syntese
Sulfaminsyre opnås ved omsætning urea CO (NH 2) 2 med rygende svovlsyre, som er, koncentreret svovlsyre (H 2 SO 4) indeholdende svovltrioxid (SO 3).
Det kan også syntetiseres ved omsætning af chlorsulfonsyre (HCIO 3 Cl) og ammoniak (NH 3).
Applikationer
I farvestoffebranchen
Sulfaminsyre bruges til at fjerne overskydende nitriter hurtigt og effektivt i diazotiseringsreaktioner i syntesen af farvestoffer. Det er meget mere praktisk end urinstof til dette formål.
I læderforarbejdning
Under læderbruning giver brugen af sulfaminsyre i stedet for svovlsyre en finere og silkeagtig struktur.
Eftersom calciumsulfamat derudover er opløseligt i vand, kan sulfaminsyre i modsætning til calciumsulfat anvendes i afgrænsningsprocessen uden at efterlade de pletter, der undertiden forekommer på læder, når svovlsyre anvendes.
Læderfodtøj. Kilde: Pixabay.
I rengøringsprocesudstyr
Sulfaminsyre bruges som afkalkningsrens i kedler, reaktorer, rør, kølesystemer og varmevekslere.
I dette udstyr dannes skala ved cirkulation af vand eller procesforbindelser i kraftværker, kemiske anlæg, stålværker, papirfabrikker, kompressionsstationer og andre industrier.
Skala eller faste aflejringer kan være organiske (alger, silt, svampe) eller uorganiske (jernoxider, jernsulfider, calcium- eller magnesiumcarbonater, sulfater, phosphater eller silicater).
Sulfaminsyre er meget effektiv, når den bruges til at fjerne calciumcarbonatskala. Det kan bruges på kobber, messing, rustfrit stål, støbejern og galvaniseret ståludstyr.
Det bruges i form af en 5-10 vægtprocent opløsning. Det bruges især i sukkerfabrikker til at rense fordamperne lavet af støbejern med kobbervarmevekslere.
Fordamperudstyr i en sukkerfabrik. Forfatter: Antriksh Kumar. Kilde: Pixabay
Det skal bruges ved temperaturer højst 50-60 ºC. Temperaturer på 70 ºC fører til dannelse af uopløselige sulfater såsom CaSO 4.
Når det bruges i kombination med natriumchlorid, forekommer en synergistisk virkning, og opløsningen tillader, at jernoxidet langsomt opløses. I dette tilfælde bør det ikke bruges sammen med rustfrit stål, fordi saltsyre frigives, hvilket kan forårsage korrosion i dette materiale.
Ved metalraffinering
Elektroplettering af metaller såsom kobber, sølv, cobalt, nikkel, zink, cadmium, jern og bly kan udføres med succes i sulfaminsyreopløsninger. Dette kan håndteres meget lettere end hydrofluorosilicic syre (H 2 SiF 6).
Som standardreagens i laboratoriet
På grund af visse karakteristika for sulfaminsyre, såsom: dens styrke som en syre, dets let at rense ved omkrystallisation i vand, dens stabilitet og dens ikke-hygroskopicitet, er den blevet anvendt som en primær standard på laboratorieniveau. Dette betyder, at det bruges til kvantitative alkali-bestemmelser.
Laboratorium. PublicDomainPictures. Kilde: Pixabay
I nitritanalyse
På grund af den lette reaktion med nitriter anvendes sulfaminsyre til at bestemme disse i opløsning.
I analysen af opløst ilt i vand
Da sulfaminsyre reagerer med nitritter i vandet, frigives nitrogen, er det muligt at bestemme opløst ilt i vand, da interferensen forårsaget af nitriter elimineres.
Ved fremstilling af nitrogenoxid
Sulfaminsyre reagerer med salpetersyre frembringende lattergas (N 2 O). Denne reaktion er sikrere end ammoniumnitrat for at opnå denne gas.
I landbruget
Et derivat af sulfaminsyre, ammoniumsulfamat, er et effektivt ikke-toksisk herbicid for dyr.
Det påføres af dug på bladene af arten, der skal fjernes i slutningen af sommeren eller det tidlige efterår, helst i fugtigt vejr. Når forbindelsen bevæger sig fra bladene til rødderne, dør planten.
Herbicidspraypåføring. Forfatter: Zefe Wu. Kilde: Pixabay
En anden fordel ved denne forbindelse er, at den ikke steriliserer jorden permanent. Faktisk vil noget af nitrogenet fra ammoniumsulfamat være tilgængeligt i jorden til plantevækst i den næste sæson.
I brandsikre stoffer
Dens kompatibilitet med cellulose og dets brandhæmmende egenskaber gør ammoniumsulfamat til et middel til at opnå brandbestandigt stof og papir.
10% af vægten af stoffet bruges, hvis udseende og følelse ved berøring forbliver uændret. Stoffet, når det er i brug, bør tørrenses og vaskes aldrig med vand for ikke at opløse sulfamatet.
Det er især nyttigt i teatergardiner eller lignende steder.
Teater. Forfatter: MustangJoe Kilde: Pixabay
I forskellige applikationer
Det bruges som katalysator i nogle kemiske reaktioner, såsom til fremstilling af urinstofformaldehydharpikser. Det er også nyttigt som et baktericid- og klorestabilisator i svømmebassiner og som en træmasse blegemasse i papirmasse og papirmøller.
Referencer
- US National Library of Medicine. (2019). Sulfaminsyre. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Williams, DLH (2004) Nitrosering ved nitrogencentre. I nitroseringsreaktioner og kemi med nitrogenoxid. Kapitel 2. Gendannes fra sciencedirect.com
- Clapp, Leallyn B. (1943). Sulfaminsyre og dens anvendelser. Chem. Educ. 1943, 20, 4, 189. Genoprettet fra pubs.acs.org
- McDonald, James. (2003). Sulfaminsyre. Gendannes fra veoliawatertech.com
- Sastri, VS (2010). Håndtering og kontrol af korrosion. I Shreirs korrosion. Gendannes fra sciencedirect.com
- Pratima Bajpai. (2018). Diverse emner. I Biermanns håndbog om papirmasse og papir. Tredje udgave. Gendannes fra sciencedirect.com