碳酸氫銨

發(fā)展簡(jiǎn)史

1920年前后，發(fā)現(xiàn)利用焦?fàn)t煤氣中的氨和二氧化碳反應(yīng)可制取碳酸氫銨，有人試圖把它作為氮肥使用，但未獲成功。長(zhǎng)期以來(lái)僅少量生產(chǎn)，主要用做食品工業(yè)中的發(fā)泡劑。1958年，中國(guó)迫切需要發(fā)展化肥工業(yè)，由化工專家侯德榜開(kāi)發(fā)成功了生產(chǎn)碳酸氫銨的新工藝。其特點(diǎn)是把碳酸氫銨的生產(chǎn)與合成氨原料氣凈化（脫除二氧化碳）過(guò)程結(jié)合起來(lái)，稱為聯(lián)碳法生產(chǎn)碳酸氫銨工藝，從而簡(jiǎn)化了流程，降低了能耗，減少了投資。通過(guò)對(duì)碳酸氫銨物性的改進(jìn)和施肥技術(shù)的不斷完善，它在中國(guó)獲得了迅速發(fā)展，20世紀(jì)80年代初產(chǎn)量約占中國(guó)氮肥總產(chǎn)量的一半以上。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

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化學(xué)性質(zhì)

水溶液呈堿性，性質(zhì)不穩(wěn)定，36℃以上分解為二氧化碳、氨和水，60℃可分解完。有吸濕性，潮解后分解會(huì)加快。

與其有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

性質(zhì)與穩(wěn)定性

常溫常壓下穩(wěn)定，避免氧化物 強(qiáng)酸接觸，有熱不穩(wěn)定性，固體在58℃、水溶液在70℃則分解。

在水中的溶解度為14%(10℃)，17.4%(20℃)，21.3%(30℃)。其水溶液呈堿性，25℃時(shí)0.1mol·L-1 溶液的pH值7.8。碳酸氫銨的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解。 熱至約60℃時(shí)，分解為NH3 21.5%，CO2 55.7%，H2O 22.8%組成的白色煙霧。能被熱水分解。在常壓下有潮氣存在時(shí)，36℃以上即開(kāi)始緩慢分解，生成氨、二氧化碳和水。

易溶于水（0 ℃時(shí)：11.9g/100 mL；30 ℃時(shí)：27g/100 mL），水溶液呈堿性，0.08%水溶液的pH值為7.8。溶于甘油，350℃時(shí)分解為二氧化碳和氨。有吸濕性,吸濕和受潮后放出刺激性的氨氣味，干燥狀態(tài)沒(méi)有氨氣味。在空氣中易風(fēng)化。

貯存方法

1.保持容器密封，儲(chǔ)存在陰涼，干燥的地方，儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。切忌和NaOH或Ca(OH)2放在一起。

2.在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中注意防潮、防雨、防曝曬。搬運(yùn)時(shí)要輕搬輕放，防止包裝破損。

3.嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。

4.失火時(shí)，可噴水、噴霧或使用干粉、二氧化碳、泡沫滅火劑撲救。

理論數(shù)據(jù)

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1、急性毒性：小鼠靜脈注射LC50：245mg/kg；出現(xiàn)呼吸困難，非功能衰退，抽搐。

接觸后，可刺激皮膚、眼睛、黏膜；高濃度接觸可引起暫時(shí)性失明、肺水腫和青紫，并可強(qiáng)烈傷害呼吸道黏膜，導(dǎo)致死亡。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

該物質(zhì)對(duì)環(huán)境可能有危害，對(duì)水體應(yīng)給予特別注意。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

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計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

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應(yīng)用領(lǐng)域

1、用作氮肥，適用于各種土壤，可同時(shí)提供作物生長(zhǎng)所需的銨態(tài)氮和二氧化碳，但含氮量低、易結(jié)塊；

2、用作分析試劑，也用于合成銨鹽和織物脫脂；

3、能促進(jìn)作物生長(zhǎng)和光合作用，催苗長(zhǎng)葉，可作追肥，也可作底肥直接施用，用作食品膨脹劑；

4、用作食品高級(jí)發(fā)酵劑。與碳酸氫鈉合用可作面包、餅干、煎餅等膨松劑的原料，亦用作發(fā)泡粉末果汁的原料。還用于綠色蔬菜、竹筍等燙漂，以及醫(yī)藥及試劑；

5、用作緩沖劑；充氣劑。

6、碳酸氫銨在塑膠和橡膠工業(yè)、陶器制作、鉻鞣革和合成催化劑上被廣為使用。

7、碳酸氫銨其具有速效、價(jià)廉、經(jīng)濟(jì)、不板結(jié)土壤、適用于各種作物和各類土壤、既可作基肥，又可作追肥等優(yōu)點(diǎn)，受到農(nóng)民的歡迎。每年的用量約占到氮肥總產(chǎn)量的1/4，是我國(guó)除尿素外使用最廣泛的一種氮肥產(chǎn)品。碳銨的劣勢(shì)主要是易揮發(fā)，氮的利用率低。因此，在生產(chǎn)上應(yīng)做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，合理使用。

使用限量：

GB 2760-96：需添加膨松劑的各類食品，GMP。惟乳與乳制品按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

FAO/WHO（1984）：可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液塊、可可油餅，5g/kg（以無(wú)脂可可計(jì)，按無(wú)水K2CO3計(jì)）。

生產(chǎn)方法

1.將壓縮二氧化碳通入濃氨水中，并在二氧化碳加壓下放置，同時(shí)加以冷卻，析出結(jié)晶，經(jīng)離心分離，脫水而成。精制時(shí)將其溶于水，添加乙醇，使之重結(jié)晶。

2.碳化法將氨氣用水吸收后，用二氧化碳碳化，再經(jīng)分離、干燥，制得碳酸氫銨。其化學(xué)反應(yīng)方程式：

NH3+CO2+H2O→NH4HCO3

3.將來(lái)自石灰窯并經(jīng)洗滌凈化過(guò)的CO2氣體，通入氨水使之飽和，后經(jīng)離心分離、熱風(fēng)干燥即得成品。

4.典型的生產(chǎn)碳酸氫銨小型氮肥廠以無(wú)煙煤為原料，先制取半水煤氣，后者經(jīng)脫除硫化氫后，進(jìn)入加壓變換反應(yīng)系統(tǒng)，得到的氮、氫和二氧化碳混合氣進(jìn)入碳化塔，在此二氧化碳與濃度為17%左右的氨水反應(yīng)，生成碳酸氫銨結(jié)晶，經(jīng)離心機(jī)分離即得碳酸氫銨產(chǎn)品。脫除二氧化碳的原料氣，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步脫除殘余二氧化碳與少量一氧化碳后，進(jìn)入氨合成系統(tǒng)。干燥的碳酸氫銨在室溫下，有一定的穩(wěn)定性和良好的流動(dòng)性。中國(guó)有些碳酸氫銨廠采用氣流干燥的方法將產(chǎn)品干燥；更多的工廠采用添加結(jié)晶改性劑的方法，使碳酸氫銨的結(jié)晶生長(zhǎng)得比較粗大，從而改善了液固體分離的操作條件，使產(chǎn)品的含水量由5%～5.5%減小到2.5%～3.5%，對(duì)減少產(chǎn)品的分解損失和結(jié)塊現(xiàn)象有顯著效果。

生產(chǎn)碳銨的反應(yīng)式為：

實(shí)驗(yàn)測(cè)定

鑒別試驗(yàn)

取試樣加（1+1）鹽酸液即泡沸，產(chǎn)生二氧化碳，此氣體通入氫氧化鈣溶液中，即生成白色沉淀。

取試樣溶液，加氯化汞溶液即產(chǎn)生白色沉淀。

取試樣溶液，加酚酞試液（TS-167）應(yīng)不變色或僅現(xiàn)微紅色

加熱試管中碳酸氫銨 。

含量分析

在已稱量的帶磨口塞的稱量瓶中，迅速稱取試樣2g（準(zhǔn)確至0.0002g），置于已盛有1mol/L硫酸溶液50mL（準(zhǔn)確移?。┑腻F形瓶中，搖動(dòng)錐形瓶，使試樣反應(yīng)完全，加熱煮沸5min，待溶液冷卻后，加0.1%甲基橙指示液2滴，以1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至橙色。同時(shí)作空白試驗(yàn)。

受熱分解

碳酸氫銨受熱分解：

注意事項(xiàng)

|| || 急救措施

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。

|| || 個(gè)體防護(hù)

運(yùn)輸

起運(yùn)時(shí)包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運(yùn)輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。

安全信息

• 危險(xiǎn)類別：6.1
• 海關(guān)編碼：2836994000
• 危險(xiǎn)品運(yùn)輸編碼：UN9081
• WGKGermany：1
• 危險(xiǎn)類別碼：R36/37/38
• 安全說(shuō)明：S22
• RTECS號(hào)：BO8600000
• 危險(xiǎn)品標(biāo)志：Xi:Irritant