SULFAMIC ACID: ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, SYNTHESIS, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang sulfamic acid ay isang hindi organikong compound na binubuo ng isang asupre na atom (S) na covalently na maiugnay sa pamamagitan ng solong bono at isang pangkat na hydroxyl (-OH) at isang pangkat na amino (-NH ₂ ), at dobleng bono ng dalawang atomo oxygen (O). Ito ay isang puting kristal na solid. Ang formula ng kemikal nito ay NH ₂ SO ₃ H. Kilala rin ito bilang aminosulfonic acid, amidosulfonic acid, amidosulfuric acid, at sulfamidic acid.

Ang sulpiko acid ay isang malakas na acid. Maaaring gumanti sa mga metal, metal oxides at carbonates. Ang mga asing-gamot nito ay pangkalahatang natutunaw sa tubig, ginagawa itong isang mahusay na scale remover sa mga kagamitan sa proseso. Madalas itong ginagamit sa mga mill mill ng asukal upang linisin ang mga pagsabog ng carbonate sa kagamitan ng pangsingaw.

Istraktura ng sulpiko acid. Benjah-bmm27. Pinagmulan: Wikipedia Commons.

Sulfamic acid ay isang nitrite reducer (HINDI ₂ ^- ) at ang kemikal na ari-arian na ito ay ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon, tulad ng industriya ng pangulay at sa pagsusuri ng nitrite.

Ginagamit ito sa leather tanning at pulp bleaching para sa paggawa ng papel. Sa katunayan, ito ay isang kontaminadong pagkain, dahil madalas itong matatagpuan sa mga papel at karton na ginagamit upang mag-empake ng mga pamilihan.

Ginagamit din ito sa electrodeposition ng mga metal, bilang isang pamantayan sa laboratoryo at isa sa mga derivatives nito ay isang napaka-epektibong pamatay-tao.

Istraktura

Ang asidong asupre ay nag-crystallize sa anyo ng mga kristal na orthorhombic dipyramidal. Ito ay bumubuo ng mga compact na prismo at sheet kapag nag-crystallize mula sa malamig na solusyon, pati na rin ang mga sheet ng brilyante kapag nag-crystallize ito mula sa mainit na tubig na solusyon.

Pangngalan

- Sulfamic acid

- Aminosulfonic acid

- Amidosulfonic acid

- Amidosulfuric acid

- Sulfamidic acid

Ari-arian

Pisikal na estado

Puting kristal na solid.

Ang bigat ng molekular

97.1 g / mol.

Temperatura ng pagkatunaw

205 ° C, mabulok sa 209 ° C.

Density

2.15 g / cm ³

Solubility

Natutunaw sa tubig:

- 12.8% sa 0 ºC

- 17.57% sa 20 ºC

- 22.77% sa 40 ºC

Bahagyang natutunaw sa methanol, bahagyang natutunaw sa acetone, hindi matutunaw sa eter.

Malayang natutunaw sa mga base sa nitrogen at sa mga organikong solvent na naglalaman ng nitrogen.

Hindi matutunaw sa carbon disulfide (CS ₂ ) at carbon tetrachloride (CCl ₄ ).

pH

0.41 (sa 1 ​​N solution, ibig sabihin, 1 katumbas / L).

Patuloy ang pagkakaiba-iba

0.101 sa 25 ° C.

Mga katangian ng kemikal

Ito ay isang malakas na acid. Halos kasing dami ng hydrochloric (HCl), nitric (HNO ₃ ) at sulfuric (H ₂ SO ₄ ) acid .

Ang may tubig na solusyon ng sulpiko na acid ay lubos na na-ionize. Ang pH nito ay mas mababa kaysa sa mga solusyon ng formic, phosphoric at oxalic acid.

Sa tubig, ang asidong suludiko ay nawawala lamang ang proton na nakasalalay sa oxygen. Ang mga hydrogen ay nakakabit sa nitrogen ay mahigpit na magkasabay.

Sa isang may tubig na solusyon ay dahan-dahang hydrolyzed upang magbigay ng acid ammonium sulfate (NH ₄ HSO ₄ ). Ito ay matatag sa mga tuyong kondisyon.

Ang asupre acid ay umaatake sa mga metal, metal oxides, at carbonates upang makabuo ng mga asupre. Halimbawa, sa metal potassium (K) bumubuo ito ng potassium sulphamate (KOSO ₂ NH ₂ ) at hydrogen (H ₂ ).

Ang lahat ng mga asing-gamot ng asidong sulud ay natutunaw sa tubig. Ang mga asing-gamot ng kaltsyum, tingga at barium ay napaka natutunaw sa tubig, hindi katulad ng kaukulang mga asing-gamot ng sulfuric acid.

Nitrous acid (HNO ₂ ) ang reaksyon ng dami sa amino group ng sulfamikong acid, na naglalabas ng nitrogen (N ₂ ). Ang sulphamate ion ay pinaniniwalaan na gumana sa reaksyon na ito bilang isang amide, hindi isang amine.

Ang asupre acid ay na-oxidized ng chlorine, bromine, o potassium chlorate upang mai-convert ito sa asiduriko. Ang reaksyon na ito ay hindi nangyayari sa iba pang mga oxidant tulad ng chromic acid o potassium permanganate.

Hindi ito katugma (reaksyon) na may malakas na alkalis, murang luntian, hypochlorous acid, hypochlorites, cyanides at sulfides.

Iba pang mga pag-aari

Hindi ito hygroscopic (nangangahulugan ito na hindi ito sumipsip ng kahalumigmigan mula sa hangin).

Kapag pinainit upang mabulok ito ay nagpapalabas ng lubos na nakakalason na fumes ng mga asupre na oksido at hydrogen chloride (HCl).

Ang isa sa mga derivatives nito, ammonium sulfamate, ay isang retardant ng sunog.

Ito ay modo na nakakalason.

Sintesis

Ang asupre acid ay nakuha sa pamamagitan ng reaksyon ng urea CO (NH ₂ ) _{2 na} may fuming sulfuric acid, iyon ay, puro sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) na naglalaman ng asupre trioxide (KAYA ₃ ).

Maaari rin itong synthesized sa pamamagitan ng reaksyon ng chlorosulfonic acid (HClO ₃ Cl) at ammonia (NH ₃ ).

Aplikasyon

Sa industriya ng pangulay

Ginagamit ang sulpiko acid upang alisin ang labis na nitrites nang mabilis at epektibo sa mga reaksyon ng diazotization sa synthesis ng mga tina. Ito ay mas praktikal kaysa sa urea para sa hangaring ito.

Sa pagproseso ng katad

Sa panahon ng pag-taning ng katad, ang paggamit ng sulfamic acid sa halip na sulfuric acid ay nagbibigay ng isang mas pinong at silky na texture.

Bilang karagdagan, dahil ang kaltsyum sulpate ay natutunaw sa tubig, hindi katulad ng calcium sulfate, ang sulfamikong acid ay maaaring magamit sa proseso ng pagtanggal nang hindi iniiwan ang mga mantsa na kung minsan ay nangyayari sa katad kapag ginagamit ang sulpuriko.

Mga kasuotan sa balat. Pinagmulan: Pixabay.

Sa kagamitan sa proseso ng paglilinis

Ginagamit ang sulpiko acid bilang isang bumababa na malinis sa mga kettle, reaktor, mga tubo, mga sistema ng paglamig, at mga palitan ng init.

Sa scale ng kagamitan na ito ay nabuo sa pamamagitan ng sirkulasyon ng tubig o proseso ng mga compound sa mga halaman ng kuryente, halaman ng kemikal, mga bakal na bakal, mga mill mill, mga istasyon ng compression at iba pang mga industriya.

Ang scale o solid deposit ay maaaring maging organikong (algae, silt, fungi) o wala (mga iron oxides, iron sulfides, calcium o magnesium carbonates, sulfates, phosphates, o silicates).

Ang sulpiko acid ay napaka-epektibo kapag ginamit upang alisin ang scale ng calcium carbonate. Maaari itong magamit sa tanso, tanso, hindi kinakalawang na asero, cast iron at galvanized na kagamitan sa bakal.

Ginagamit ito sa anyo ng isang 5-10% na solusyon sa pamamagitan ng timbang. Ginagamit ito lalo na sa mga mill mill ng asukal upang linisin ang mga evaporator na gawa sa cast iron na may mga palitan ng init ng tanso.

Mga kagamitan sa Evaporator sa isang mill mill. May-akda: Antriksh Kumar. Pinagmulan: Pixabay

Dapat itong magamit sa temperatura na hindi mas mataas kaysa sa 50-60 ºC. Ang mga temperatura ng 70 º C ay humantong sa pagbuo ng mga hindi matutunaw na mga sulfates tulad ng CaSO ₄ .

Kapag ginamit sa kumbinasyon ng sodium klorida, isang synergistic na epekto ang nangyayari at pinapayagan ng solusyon ang ferric oxide na dahan-dahang matunaw. Sa kasong ito, hindi ito dapat gamitin gamit ang hindi kinakalawang na asero dahil ang hydrochloric acid ay pinakawalan, na maaaring maging sanhi ng kaagnasan sa materyal na ito.

Sa pagpapino ng metal

Ang pag-electroplate ng mga metal tulad ng tanso, pilak, kobalt, nikel, zinc, cadmium, iron, at tingga ay maaaring matagumpay na magawa sa mga solusyon sa sulpiko. Ito ay maaaring hawakan nang mas madali kaysa sa hydrofluorosilicic acid (H ₂ SiF ₆ ).

Bilang isang karaniwang reagent sa laboratoryo

Ibinibigay ang ilang mga katangian ng sulpid na acid tulad ng: ang lakas nito bilang isang acid, ang kadalian nito na malinis ng recrystallization sa tubig, katatagan at non-hygroscopicity nito, ginamit ito bilang pangunahing pamantayan sa antas ng laboratoryo. Nangangahulugan ito na ginagamit ito para sa dami ng pagtukoy ng alkali.

Laboratory. PublicDomainPicture. Pinagmulan: Pixabay

Sa pagsusuri ng nitrite

Dahil sa madaling reaksyon nito sa mga nitrites, ginagamit ang sulpiko na acid upang matukoy ang mga ito sa solusyon.

Sa pagsusuri ng natunaw na oxygen sa tubig

Dahil ang reaksiyong sulpiko ay tumutugon sa mga nitrites sa tubig, ang nitrogen ay pinalaya, ang pagpapasiya ng natunaw na oxygen sa tubig ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pagtanggal ng pagkagambala na dulot ng mga nitrites.

Sa paghahanda ng nitrous oxide

Tumutugon ang asidong asupre na may nitrong acid na bumubuo ng nitrous oxide (N ₂ O). Ang reaksyon na ito ay mas ligtas kaysa sa ammonium nitrate upang makuha ang gas na ito.

Sa agrikultura

Ang isang hinango ng sulfamic acid, ammonium sulfamate, ay isang epektibong di-nakakalason na pamatay-tao sa mga hayop.

Inilapat ito ng hamog sa mga dahon ng mga species na aalisin sa pagtatapos ng tag-init o unang bahagi ng taglagas, mas mabuti sa mahalumigmig na panahon. Habang naglalakbay ang tambalan mula sa mga dahon hanggang sa mga ugat, namatay ang halaman.

Herbicide spray application. May-akda: Zefe Wu. Pinagmulan: Pixabay

Ang isa pang bentahe ng tambalang ito ay na hindi ito permanenteng isterilisado ang lupa. Sa katunayan, ang ilan sa nitrogen mula sa ammonium sulfamate ay magagamit sa lupa para sa paglago ng halaman sa susunod na panahon.

Sa mga tela na fireproof

Ang pagkakatugma nito sa cellulose at ang mga katangian ng retardant ng sunog ay gumagawa ng ammonium sulphamate na isang ahente para sa pagkuha ng mga tela at papel na lumalaban sa sunog.

Ang 10% ng bigat ng tela ay ginagamit, na ang hitsura at pakiramdam sa pagpindot ay mananatiling hindi nagbabago. Ang tela kapag gagamitin ay dapat na linisin, hindi kailanman hugasan ng tubig upang hindi matunaw ang sulpate.

Lalo na kapaki-pakinabang ito sa mga kurtina sa teatro o mga katulad na lugar.

Teatro. May-akda: MustangJoe Pinagmulan: Pixabay

Sa iba't ibang mga aplikasyon

Ginagamit ito bilang isang katalista sa ilang mga reaksyon sa kemikal, tulad ng sa paghahanda ng mga resins ng urea-formaldehyde. Ito ay kapaki-pakinabang din bilang isang pamatay-bakterya at chlorine stabilizer sa mga swimming pool at bilang isang kahoy na pampaputi na pagpapadulas sa mga pulp at papel mills.

Mga Sanggunian

1. US National Library of Medicine. (2019). Sulfamic acid. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Williams, DLH (2004) Nitrosation sa mga sentro ng nitrogen. Sa Mga Reaksyon ng Nitrosation at Chemistry ng Nitric Oxide. Kabanata 2. Nabawi mula sa sciencedirect.com
3. Clapp, Leallyn B. (1943). Sulfamic acid at mga gamit nito. Chem. Educ. 1943, 20, 4, 189. Nabawi mula sa pubs.acs.org
4. McDonald, James. (2003). Sulfamic acid. Nabawi mula sa veoliawatertech.com
5. Sastri, VS (2010). Pamamahala at Kontrol ng Kaagnasan. Sa Korum ng Shreir. Nabawi mula sa sciencedirect.com
6. Pratima Bajpai. (2018). Iba't ibang Paksa. Sa Handbook ng Pulp at Papel ni Biermann. Ikatlong edisyon. Nabawi mula sa sciencedirect.com