SULFAMINSKA KISELINA: STRUKTURA, SVOJSTVA, SINTEZA, NAMJENE - KEMIJA - 2026

-Sulfaminska kiselina je anorganski spoj koji se sastoji od atoma sumpora (S) je kovalentno vezan pomoću pojedinačne veze i hidroksilnu skupinu (-OH), i amino skupine (-NH ₂), a dvostruka veza dva atoma kisik (O). To je bijela kristalna krutina. Njegova kemijska formula je NH ₂ SO ₃ H. Također je poznat kao aminosulfonic kiselina, amidosulfonska kiselina, amidosulfuric kiselina i sulfamidic kiseline.

Sulfaminska kiselina je jaka kiselina. Može reagirati s metalima, metalnim oksidima i karbonatima. Njegove soli su općenito topive u vodi, što ga čini dobrim sredstvom za uklanjanje kamenca u tehnološkoj opremi. Često se koristi u mlinovima za šećer za čišćenje karbonatnih nakupina u isparivačkoj opremi.

Struktura sulfaminske kiseline. Benjah-bmm27. Izvor: Wikipedia Commons.

-Sulfaminska kiselina je nitrit reduktor (NO ₂ ^-) i to kemijsko svojstvo se koristi u različitim aplikacijama, kao što je u industriji boja, a u analizi nitrita.

Koristi se u štavljenju kože i izbjeljivanju pulpe za izradu papira. U stvari, ona je zagađivač hrane, kao što se često nalazi u papirima i kartonu koji se koriste za pakiranje namirnica.

Također se koristi u elektrodepoziciji metala, kao laboratorijski standard, a jedan od njegovih derivata vrlo je učinkovit herbicid.

Struktura

Sulfamska kiselina kristalizira u obliku ortorombičnih dipiramidnih kristala. Tvori kompaktne prizme i listove kad se kristalizira iz hladne otopine, kao i dijamantske ploče kada kristaliziraju iz vruće vodene otopine.

Nomenklatura

- Sumporna kiselina

- Aminosulfonska kiselina

- Amidosulfonska kiselina

- Amidosulfurna kiselina

- Sulfamidna kiselina

Svojstva

Psihičko stanje

Bijela kristalna krutina.

Molekularna težina

97,1 g / mol.

Talište

205 ° C, raspada se na 209 ° C.

Gustoća

2,15 g / cm ³

Topljivost

Topivo u vodi:

- 12,8% na 0 ° C

- 17,57% na 20 ° C

- 22,77% na 40 ° C

Malo topivo u metanolu, slabo topljivo u acetonu, netopljivo u eteru.

Slobodno topiv u dušičnim bazama i u organskim otapalima koja sadrže dušik.

Netopljiv u ugljikovom disulfidu (CS ₂) i ugljikov tetraklorid (CCl ₄).

pH

0,41 (u 1 N otopini, to jest 1 ekvivalent / L).

Konstanta disocijacije

0,101 na 25 ° C.

Kemijska svojstva

To je jaka kiselina. Gotovo jednako kao klorovodična (HCl), dušične (HNO ₃) i sumporne (H ₂ SO ₄) kiselina.

Vodene otopine sulfamske kiseline visoko su ionizirane. Njezin je pH niži od otopine mravlje kiseline, fosforne i oksalne kiseline.

U vodi sulfaminska kiselina gubi samo proton koji je vezan na kisik. Vodikovi vezani za dušik čvrsto se drže zajedno.

U vodenoj otopini je polako hidrolizira, čime se dobije amonij sulfat kiselina (NH ₄ tna ₄). Postojan je u suhim uvjetima.

Sulfaminska kiselina napada metale, metalne okside i karbonate da bi stvorili sulfamate. Na primjer, s metalnim kalij (K) formira kalijev sulfamat (KOSO ₂ NH ₂) i vodik (H ₂).

Sve soli sulfamske kiseline su topive u vodi. Soli kalcija, olova i barij vrlo su topljive u vodi za razliku od odgovarajućih soli sumporne kiseline.

Dušične kiseline (HNO ₂) reagira s amino kvantitativno skupinom sulfaminske kiseline, koji oslobađa dušikov (N ₂). Smatra se da sulfatni ion u ovoj reakciji djeluje kao amid, a ne kao amin.

Sumporna kiselina oksidira klorom, bromom ili kalijevim kloratom da bi se pretvorila u sumpornu kiselinu. Ova reakcija se ne događa s drugim oksidansima poput kromove kiseline ili kalijevog permanganata.

Nije kompatibilan (reagira) s jakim alkalijama, klorom, hipokloroznom kiselinom, hipokloritima, cijanidima i sulfidima.

Ostala svojstva

Nije higroskopičan (to znači da ne apsorbira vlagu iz zraka).

Kada se zagrijava do razgradnje, emitira visoko otrovne pare sumpornih oksida i klorovodika (HCl).

Jedan od njegovih derivata, amonijev sulfamat, je vatra.

Umjereno je otrovna.

Sinteza

-Sulfaminska kiselina dobije se reakcijom uree CO (NH ₂) ₂ dimeća sumporna kiselina, to jest, koncentrirana sumporna kiselina (H ₂ SO ₄), koji sadrži sumpor trioksid (SO ₃).

Također se mogu sintetizirati reakcijom klorsulfonske kiseline (HCIO ₃ Cl) i amonijaka (NH ₃).

Prijave

U industriji boja

Sulfaminska kiselina koristi se za brzo i učinkovito uklanjanje viška nitrita u reakcijama diazotizacije u sintezi boja. U tu je svrhu mnogo praktičniji od ureje.

U obradi kože

Tijekom štavljenja kože, upotreba sulfamske kiseline umjesto sumporne kiseline daje finiju i svilenu teksturu.

Povrh toga, budući da je kalcijev sulfamat topljiv u vodi, za razliku od kalcijevog sulfata, sulfaminska kiselina se može upotrijebiti u postupku razgraničavanja bez ostavljanja mrlja koje se ponekad javljaju na koži kada se koristi sumporna kiselina.

Kožna obuća. Izvor: Pixabay.

U procesu čišćenja opreme

Sulfaminska kiselina koristi se kao sredstvo za uklanjanje kamenca u kotlićima, reaktorima, cijevima, rashladnim sustavima i izmjenjivačima topline.

Pri tome se ljestvica opreme formira cirkulacijom vode ili procesnih spojeva u elektranama, kemijskim postrojenjima, čeličanama, papirnicama, kompresijskim stanicama i drugim industrijama.

Smeđe ili krute naslage mogu biti organske (alge, mulj, gljivice) ili anorganske (željezovi oksidi, željezni sulfidi, kalcijevi ili magnezijevi karbonati, sulfati, fosfati ili silikati).

Sulfaminska kiselina je vrlo učinkovita kada se koristi za uklanjanje kamenca. Može se koristiti na opremi od bakra, mesinga, nehrđajućeg čelika, lijevanog željeza i pocinčanog čelika.

Koristi se u obliku 5-10 mas.% Otopine. Posebno se koristi u mlinovima za šećer za čišćenje isparivača od lijevanog željeza s bakrenim izmjenjivačima topline.

Oprema za isparavanje u mlinu za šećer. Autor: Antriksh Kumar. Izvor: Pixabay

Treba ga koristiti na temperaturama ne višim od 50-60 ºC. Temperature od 70 ºC dovode do stvaranja netopljivih sulfata kao što je CaSO ₄.

Kada se koristi u kombinaciji s natrijevim kloridom, nastaje sinergistički učinak, a otopina omogućuje da se željezni oksid polako otapa. U ovom se slučaju ne smije koristiti s nehrđajućim čelikom, jer se oslobađa klorovodična kiselina, što može uzrokovati koroziju u ovom materijalu.

U rafiniranju metala

Galvansko prevlačenje metala poput bakra, srebra, kobalta, nikla, cinka, kadmija, željeza i olova može se uspješno obaviti u otopinama sulfaminske kiseline. To se može rukovati mnogo lakše nego hydrofluorosilicic kiseline (H ₂ SIF ₆).

Kao standardni reagens u laboratoriju

S obzirom na određene karakteristike sulfamske kiseline, kao što su: njezina čvrstoća kao kiselina, lakoća pročišćavanja rekristalizacijom u vodi, stabilnost i negiroskopičnost, korištena je kao primarni standard na laboratorijskoj razini. To znači da se koristi za kvantitativna određivanja alkalija.

Laboratorija. PublicDomainPictures. Izvor: Pixabay

U analizi nitrita

Zbog svoje jednostavne reakcije s nitritima, radi utvrđivanja u otopini, koristi se sulfaminska kiselina.

U analizi rastvorenog kisika u vodi

Budući da sulfaminska kiselina reagira s nitritima u vodi, dušik se oslobađa, određivanje otopljenog kisika u vodi može se provesti uklanjanjem smetnji uzrokovanih nitritima.

U pripremi dušičnog oksida

Kiseline reagira s dušičnom kiselinom generira dušikov oksid (N sulfaminska ₂ O). Ta je reakcija sigurnija od one u amonijevom nitratu da bi se dobio taj plin.

U poljoprivredi

Derivat sulfamske kiseline, amonijev sulfamat, je učinkovit netoksični herbicid za životinje.

Primjenjuje se rosa na lišću vrste koje se uklanjaju krajem ljeta ili početkom jeseni, po mogućnosti u vlažnom vremenu. Dok spoj putuje od lišća do korijena, biljka umire.

Primjena herbicida u spreju. Autor: Zefe Wu. Izvor: Pixabay

Još jedna prednost ovog spoja je ta što trajno ne sterilizira tlo. Doista, dio dušika iz amonijevog sulfamata bit će dostupan u tlu za rast biljaka u sljedećoj sezoni.

U vatrootpornim tkaninama

Njegova kompatibilnost s celulozom i njezine otpornosti na vatru čine amonijev sulfat kao sredstvo za dobivanje tkanina i papira otpornih na vatru.

Koristi se 10% mase tkanine čiji izgled i osjećaj na dodir ostaju nepromijenjeni. Tkanina kada se koristi treba biti suho očišćena, nikako se oprati vodom da se ne otopi sulfamat.

Posebno je korisna u kazališnim zavjesama ili sličnim mjestima.

Kazalište. Autor: MustangJoe Izvor: Pixabay

U raznim primjenama

Koristi se kao katalizator u nekim kemijskim reakcijama, poput priprave urea-formaldehidnih smola. Koristan je i kao stabilizator baktericida i klora u bazenima i kao izbjeljivač drvne pulpe u tvornicama celuloze i papira.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Sulfaminska kiselina. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Williams, DLH (2004) Nitroziranje u dušičnim centrima. U reakcijama nitracije i kemiji dušičnog oksida. Poglavlje 2. Obnovljeno od sciencedirect.com
3. Clapp, Leallyn B. (1943). Sulfaminska kiselina i njezine uporabe. Chem. Educ. 1943, 20, 4, 189. Obnovljeno od pubs.acs.org
4. McDonald, James. (2003). Sulfaminska kiselina. Oporavak od veoliawatertech.com
5. Sastri, VS (2010). Upravljanje i kontrola korozije. U Shreirovoj koroziji. Oporavljeno od sciencedirect.com
6. Pratima Bajpai. (2018.). Razne teme. U Biermannovom priručniku celuloze i papira. Treće izdanje. Oporavljeno od sciencedirect.com