碳酸氢铵配方 - 结构、性质、用途、示例问题

由于我们在日常生活中都对面包师的氨有很好的了解，它在厨房中用于制作美味的香脆烤饼干或薄脆饼干，它也用于快速烹饪。在现代化学中，我们称其为化学上的“碳酸氢铵”。碳酸氢铵一词实际上是一个古老的术语，现在通常被称为发酵粉（发酵剂）或小苏打（saleratus）等其他物质。知道贝克氨与家用氨完全不同，这可能是一种有毒物质，这一点非常重要。

什么是碳酸氢铵？

碳酸氢铵是一种弱碱性的无机化合物。它由铵阳离子和碳酸氢根阴离子组成。化学上它是氨（NH ⁺⁴ ）的碳酸氢盐（HCO ^-3 ）。它是一种没有颜色的固体，很容易降解为氨、二氧化碳和水。

二氧化碳：植物或动物物质燃烧产生的所有重质无色气体中的一种。它的说法是CO ₂并且在性质上也是酸性的，可溶于水。 CO ₂与微量气体一起自然存在于地球大气中。

氨：氨可能是一种无色、高度刺激性的气体，具有刺激性气味和令人窒息的气味。其分子式为NH3。工业产生的氨中约有 80% 被用作农业肥料。氨还用于制造塑料、炸药、纺织品、杀虫剂、染料和其他化学品。它还用作制冷剂气体，用于净化供水。

水：水由氢和氧形成，以气态、液态和固态存在。水是最丰富和最重要的化合物之一，在正常条件下以液体形式存在于地球表面。其化学式为H ₂ O，分子量为18。

该化合物有多个名称，反映了其悠久的历史，例如：

• 碳酸氢铵
• 碳酸一铵
• 一铵盐等

化学式和分子式

• 碳酸氢铵的化学式是NH ₄ HCO ₃ 。
• 碳酸氢铵的分子式是CH ₅ NO ₃ 。

摩尔质量：摩尔质量为 79.056g/mol。

外观及熔点：白色结晶固体，熔点41.9℃。

结构

碳酸氢铵化学结构由铵阳离子NH ₄ ⁺和碳酸氢铵阴离子HCO ₃ ^-组成。

发生

碳酸氢铵与多种其他铵盐一起少量存在于含氮有机物中。它也作为一种非常稀有的矿物天然存在，称为“Teschemacherite”。

生产

碳酸氢铵是由两种温室气体二氧化碳和氨结合而成的：

CO2  +  NH3  +  H2O  =  (NH4)HCO3

由于碳酸氢铵对热不稳定，所以反应溶液总是保持在低温下。因此，这最终使商品沉淀为白色固体。 1997年以类似方式生产了约10万吨。

将氨气输送到由 (NH ₄ )HCO ₃ 、(NH ₄ ) ₂ CO ₃和 H ₂ O 组成的 2:1:1 倍半碳酸盐溶液（水溶液）中，将其转化为传统的碳酸铵（(NH ₄ ) ₂ CO ₃ )，它可以在结晶条件下从在约 30 °C 温度下产生的溶液或制剂中获得。在将该化合物暴露于空气中时，会释放出氨并将其还原为碳酸氢铵。

Hartshorn 盐：含有铵碳酸盐的组合物早已为人所知。它们曾经被商业化生产，以前被称为氨酒或哈特肖恩盐。它绝对是通过对头发、牛角、皮革等含氮有机物进行干馏得到的。除了碳酸氢铵之外，该材料还含有氨基甲酸铵(NH ₄ CO ₂ NH ₂ )和碳酸铵((NH ₄ ) ₂ CO ₃ )。它有时被称为倍半碳酸铵。它散发出一种非常强烈的氨味，用酒精消化后，氨基甲酸盐完全溶解，留下碳酸氢铵的副产物。当倍半碳酸盐暴露在空气中时，也会发生同样的分解。

物理性质

ABC（碳酸氢铵）的物理性质如下：

• 碳酸氢铵以白色结晶固体形式存在，密度为 1.59 g/mL，温度为 41.9 °C。
• 它具有强烈的氨气味，并且极易溶于水。
• 它有一种观察到的刺鼻气味。

化学性质

ABC（碳酸氢铵）的化学性质如下：

• 它与水溶解，形成弱碱性溶液。
• 此外，它不溶于许多化学有机溶剂。
• 虽然它在接近 25°C 的温度下是稳定的，但它会在 36°C 以上的温度下分解，在一种吸热反应中形成氨、二氧化碳或温室气体排放物和水。此外，它从附近的环境中吸收反应能量。

NH ₄ HCO ₃ = NH ₃ + CO ₂ + H ₂ O

• 它与酸反应产生二氧化碳，并与碱反应提供氨。

碳酸氢铵的用途

以下是碳酸氢铵的主要商业和一般用途：

• 作为食品工业中饼干、饼干和奶油泡芙面团等食品或烘焙食品的膨松剂。
• 生产多孔塑料、陶瓷、染料和颜料。
• 它可用于锅炉中的除垢，也可用于制造橡胶的发泡剂。
• 它从热交换器和加工设备中去除石膏。
• 添加到堆肥堆中以加快分解速度并将其用作肥料。
• 它是一种可靠的缓冲剂（由于其挥发性），在制药应用中，如用于生产注射剂和口服剂型的冻干（冷冻干燥）。
• 用作人类和兽药的产品
• 碳酸氢铵在一些食品或烹饪加工应用中用作发酵剂。
• 此外，我们在止咳糖浆中也使用它作为抗酸剂。
• 此外，我们还将其用作化学实验室中的肥料、pH 缓冲剂和试剂。在工业领域，我们在染料、药品、催化剂、陶瓷、塑料和各种其他产品的制造中使用它。
• 它也可用于缓冲溶液，使其在化学纯化过程中呈碱性，就像高效液相色谱法一样。这允许通过冷冻干燥回收感兴趣的化合物。

示例问题

问题 1. 用常规空气或 CO2 气体吹扫溶剂（水）后，如何测量碳酸氢盐浓度？

回答：

We’ve several options betting on how accurate your result should be. If you recognize the initial pH and you’re using pure water you will be able to obtain a decent estimate by measuring the pH change combined with modelling of your system, for instance with phreeqc. Alternatively, you will sample your solution, add a base to the sample and so titrate between both pK values of H₂CO₃. Other options are to feature Ba and also make your salt alkaline. Then you will be able to weigh the BaCO3 after drying.

问题 2. 碳酸氢铵有毒吗？

回答：

Ammonium Carbonate is maybe a crystalline, non-toxic, white-coloured salt with the formula (NH₄)₂CO₃. It’s also referred to as baker’s ammonia and also as hartshorn. Ammonium carbonate or carbonate is water-soluble, and also the compound decomposes in the plight or hot water.

问题3、碳酸氢铵的关键点是什么？

回答：

Ammonium Bicarbonate is a chemically inorganic compound that is the bicarbonate salt of the ammonium ion in chemical terms. This substance is used as a leavening and stabilising agent, also as an acidity regulator, due to its physicochemical qualities.

问题 4. 在 pH 值范围内，碳酸氢铵在哪里？

回答：

Ammonium bicarbonate lies on the basic side of the pH scale that is 9.0, which is in the approx pH range of many hydrolases. That’s why ammonium bicarbonate is a pH regulator for proton-forming biotransformation reactions catalyzed by immobilized enzymes.