이온 암모늄 (NH4 +) 수식, 특성 및 용도

그 암모늄 이온 화학 양이온이 NH 인 양전하를 띤 다 원자 양이온이다.₄⁺. 분자는 평평하지는 않지만 정사면체의 모양을 가지고있다. 네 개의 수소 원자가 네 모서리를 구성한다..

암모니아의 질소는 양성자 (루이스 염기)를 받아 들일 수있는 한 쌍의 비공유 전자를 가지며, 따라서 암모니아 이온은 반응에 따라 암모니아의 양성자 화에 의해 형성된다 : NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

암모늄은 또한 치환 된 치환 된 아민 또는 치환 된 암모늄 양이온이다. 예를 들어, 메틸 암모늄 클로라이드는 화학식 CH₃NH₄염소 이온이 메틸 아민에 결합 된 Cl.

암모늄 이온은보다 무거운 알칼리 금속과 매우 유사한 성질을 가지며 종종 친밀한 친척이라고 여겨집니다. 암모늄은 천왕성 및 해왕성과 같은 거대한 가스 행성 내부와 같이 매우 높은 압력에서 금속과 같이 작용할 것으로 예상됩니다.

암모늄 이온은 인체에서 단백질 합성에 중요한 역할을합니다. 요약하면, 모든 생명체는 약 20 개의 다른 아미노산으로 구성된 단백질을 필요로합니다. 식물과 미생물은 대기 중에있는 질소로부터 대부분의 아미노산을 합성 할 수 있지만, 동물은.

사람의 경우 일부 아미노산은 전혀 합성 될 수 없으며 필수 아미노산으로 소비되어야합니다.

그러나 다른 아미노산은 암모니아 이온을 사용하여 위장관의 미생물에 의해 합성 될 수 있습니다. 따라서이 분자는 질소 순환과 단백질 합성의 핵심 인물이다..

색인

• 1 속성
  • 1.1 용해도 및 분자량
  • 1.2 산성 기초 재산
  • 1.3 암모늄염
• 2 용도
• 3 참고

등록 정보

용해도 및 분자량

암모늄 이온의 분자량은 18,039 g / mol이며 물의 용해도는 10.2 mg / ml입니다 (National Center for Biotechnology Information, 2017). 암모니아를 물에 용해시킬 때, 암모늄 이온은 반응에 따라 형성된다 :

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH^-

이것은 용액의 pH를 증가시키는 배지에서 수산화물의 농도를 증가시킨다 (Royal Society of Chemistry, 2015).

산성 기본 속성

암모늄 이온의 pKb는 9.25입니다. 즉,이 값보다 높은 pH에서는 산성 거동을 나타내며 낮은 pH에서는 기본 거동을 나타냅니다.

예를 들어, 암모니아를 아세트산 (pKa = 4.76)에 용해시킬 때, 질소의 자유 전자 쌍은 방정식에 따라 수산화물 이온의 농도를 증가시키는 매질로부터 양성자를 취한다 :

NH₃ + CH₃COOH ㆍ NH₄⁺ + CH₃COO^-

그러나, 수산화 나트륨 (pKa = 14.93)과 같은 강한 염기의 존재 하에서, 암모늄 이온은 반응에 따라 매질에 양성자를 산출한다 :

NH₄⁺ + NaOH · NH₃ + Na⁺ + H₂O

결론적으로, 9.25보다 낮은 pH에서는 질소가 양성자 화되고, 그 값보다 높은 pH에서는 양성자 화 될 것이다. 이는 적정 곡선을 이해하고 아미노산과 같은 물질의 거동을 이해하는 데 매우 중요합니다.

암모늄염

암모니아의 가장 특징적인 성질 중 하나는 반응에 따라 염을 형성하기 위해 산과 직접 결합하는 능력입니다 :

NH₃ + HX → NH₄X

따라서 염산으로 염화 암모늄 (NH₄Cl); 질산, 질산 암모늄 (NH₄아니오₃), 탄산과 함께 탄산 암모늄 ((NH₄)₂콜로라도 주₃) 등.

완벽하게 건조 된 암모니아는 완벽하게 건조한 염산과 결합되지 않을 것이며, 습도는 반응을 일으키는 데 필요함이 증명되었습니다 (VIAS Encyclopedia, 2004).

대부분의 단순 암모늄염은 물에 매우 잘 녹습니다. 예외는 암모늄에 대한 시험으로 사용되는 암모늄 헥사 클로로 백금산염입니다. 질산 암모늄 및 특히 과염소산 염의 염은 매우 폭발적이며,이 경우 암모늄은 환원제이다.

비정상적인 과정에서 암모늄 이온은 아말감을 형성합니다. 이러한 종은 수은 음극을 사용하는 암모늄 용액의 전기 분해에 의해 제조된다. 이 아말감은 결국 분해되어 암모니아와 수소를 방출한다 (Johnston, 2014).

가장 보편적 인 암모늄염 중 하나는 암모니아가 물에 용해 된 수산화 암모늄입니다. 이 화합물은 매우 일반적이며 환경 (공기, 물 및 토양에서) 및 인간을 포함한 모든 식물과 동물에서 자연적으로 발생합니다..

용도

암모늄은 많은 식물 종, 특히 저산소 성 토양에서 자라는 질소의 중요한 원천입니다. 그러나, 이는 또한 대부분의 작물 종에 독성을 지니 며 질소의 유일한 공급원으로 거의 사용되지 않습니다 (Database, Human Metabolome, 2017).

질소 (N)이 살아있는 바이오 매스 단백질에 결합이 미생물에 의해 소비과 식물의 뿌리에 의해 직접적으로 흡수 될 수있다 암모늄 이온 (NH4 +)로 변환된다 (예를 들면, 쌀).

암모늄 이온은 일반적으로 니트로 소 모나스 박테리아에 의해 아질산 이온 (NO2-)으로 전환되고 니트로 박터 박테리아에 의해 두 번째로 질산염 (NO3-)으로 전환됩니다.

농업에서 사용되는 세 가지 주요 질소원은 요소, 암모늄 및 질산염입니다. 암모늄을 질산염으로 생물학적으로 산화시키는 것은 질산화 (nitrification)로 알려져 있습니다. 이 과정은 여러 단계를 고려하며 독립 영양이 풍부하고 호기성 박테리아에 의해 매개됩니다.

침수 된 토양에서는 NH4 +의 산화가 제한됩니다. 우레아는 효소 우레아제에 의해 분해되거나 암모니아 및 CO2로 화학적으로 가수 분해된다.

암모니아 화 단계에서, 암모니아는 암모니아 화 박테리아에 의해 암모늄 이온 (NH4 +)으로 전환된다. 다음 단계에서는 암모니아가 질산화 박테리아에 의해 질산염 (질산화).

이 형태는 매우 이동성이 강한 질소로 식물의 뿌리뿐만 아니라 토양의 미생물에 의해 가장 많이 흡수됩니다.

사이클 질소를 닫고, 대기 중의 질소 가스 (예 : 알 등) 콩과 식물 (예, 알팔파, 완두콩, 콩) 콩과 식물의 뿌리 조직에 거주 Rhizobium 박테리아에 의해 질소 매스된다 시아 노 박테리아와 아조 박터 (Azosobacter) (Sposito, 2011).

암모니아 (NH4 +)를 통해 수생 식물은 단백질, 아미노산 및 다른 분자에 질소를 흡수하고 통합 할 수 있습니다. 고농도 암모늄은 조류 및 수생 식물의 성장을 증가시킬 수 있습니다..

수산화 암모늄 및 다른 암모늄염은 식품 가공에 널리 사용됩니다. 발효 에이전트, 제어 에이전트의 pH 및 마무리 요원으로 식품 의약품 안전청 수산화 암모늄이 안전하다는 것을 (FDA, 그 약어에 대한) 상태 ( "일반적으로 안전한 것으로 인식"GRAS) 규정 음식에 피상적 인.

수산화 암모늄은 직접 식품 첨가물로 사용되는 식품의 목록은 광대하고 구운 제품, 치즈, 초콜릿, (예를 들어, 캔디) 다른 과자 푸딩을 포함한다. 수산화 암모늄은 육류 제품의 항균제로도 사용됩니다..

(예를 들어, 황산 암모늄, 알긴산) 다른 형태로는 암모니아, 콩 단백질 분리 물, 조미료 스낵, 잼 및 젤리 음료 (PNA 질산 칼륨 협회 2016)를 사용.

암모니아 측정은 RAMBO 검사에서 사용되며 특히 산증의 원인을 진단하는 데 유용합니다 (Test ID : RAMBO Ammonium, Random, Urine, S.F.). 신장은 산 분비 및 전신 산 기본 균형을 조절합니다..

소변에서 암모늄 양을 변화시키는 것은 신장이이 일을 수행하는 중요한 방법입니다. 소변의 암모늄 농도를 측정하면 환자의 산 염기 균형이 바뀌는 원인을 이해할 수 있습니다.

소변의 암모늄 수준은 또한 주어진 환자의 산의 일일 생산에 대한 많은 정보를 제공 할 수 있습니다. 개인의 산성 부하의 대부분은 섭취 한 단백질에서 비롯되기 때문에 소변의 암모니아 양은 음식 섭취의 단백질 섭취를 나타내는 좋은 지표입니다.

소변에서의 암모니아 측정은 특히 신장 결석 환자의 진단 및 치료에 유용합니다.

• 소변 내 암모니아 농도가 높고 소변 pH가 낮 으면 위장관이 지속적으로 손실됩니다. 이 환자들은 요산과 칼슘 옥살산 염의 위험이 있습니다..
• 소변의 암모니아와 소변의 높은 pH는 신장 관상 동맥 증을 암시합니다. 이 환자들은 인산 칼슘 돌에 걸릴 위험이 있습니다..
• 옥살산 칼슘 결석 및 칼슘 포스페이트를 가진 환자들은 종종 소변 시트르산 (옥살산 칼슘 결정 성장과 인산 칼슘의 천연 억제제) 인상 시트르산으로 처리.

그러나 구연산염은 중탄산염 (기초)으로 대사되기 때문에이 약은 또한 소변의 pH를 증가시킬 수 있습니다. 소변 pH가 구연산염 처리시 너무 높으면 인산 칼슘 돌의 위험이 의도하지 않게 증가 할 수 있습니다.

암모니아 소변을 모니터링하는 것은 구연산염 용량을 적정하여이 문제를 피하는 방법입니다. 초기 구연산염의 좋은 복용량은 소변에서 암모니아가 배출되는 양의 약 절반입니다 (각각의 mEq).

이 용량이 암모늄, 구연산염 및 pH의 값에 미치는 영향을 모니터링하고 반응에 따라 구연산염의 용량을 조정할 수 있습니다. 요도 암모늄이 떨어지면 현재의 구연산염이 환자의 매일 산성 부하를 부분적으로 (그러나 완전히는 아니지만).

참고 문헌

1. 데이터베이스, 인간 Metabolome. (2017, 3 월 2 일). 암모늄에 대한 메타 카드를 보여줍니다. 원본 주소 'hmdb.ca'.
2. Johnston, F. J. (2014). 암모늄염. accessscience에서 회수 : accessscience.com.
3. 생명 공학 정보 센터. (2017, 2 월 25 일). PubChem 복합 데이터베이스; CID = 16741146. PubChem에서 검색 함.
4. PNA 칼륨 질산염 협회. (2016). 질산염 (NO3-) 대 암모늄 (NH4 +). kno3.org에서 복구.
5. 화학 왕립 학회. (2015). 암모늄 이온. chemspider에서 가져온 : chemspider.com.
6. Sposito, G. (2011 년 9 월 2 일). 토양 브리태니커 백과 사전에서 회복 : britannica.com.
7. 시험 ID : RAMBO 암모늄, 무작위, 소변. (S.F.). encyclopediamayomedicallaboratorie.com에서 회복.
8. VIAS 백과 사전. (2004 년 12 월 22 일). 암모늄염. 백과 사전 vias.org에서 회복.