SULFATE D'AMMONIUM: STRUCTURE CHIMIQUE, PROPRIÉTÉS ET UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

Le sulfate d'ammonium est un sel inorganique ternaire et ammoniacal de l'acide sulfurique. Sa formule chimique est (NH ₄) ₂ SO ₄. Par conséquent, les proportions stoechiométriques indiquent que pour chaque anion sulfate, il y a deux cations ammonium interagissant avec lui. Cela permet la neutralité du sel ((+1) ∙ 2 + (-2)).

Sa nomenclature est due au fait qu'il s'agit d'un sel dérivé de H ₂ SO ₄, en changeant le suffixe «uric» pour «ato». Ainsi, les deux protons initiaux sont remplacés par NH ₄ ⁺, produit de la réaction avec l'ammoniaque (NH ₃). Ensuite, l'équation chimique pour sa synthèse est: 2 NH ₃ + H ₂ SO ₄ => (NH ₄) ₂ SO ₄

Le sulfate d'ammonium est un tampon d'azote et de soufre, tous deux essentiels dans la chimie des sols et des engrais.

Structure chimique

L'image du haut illustre les géométries moléculaires des ions NH ₄ ⁺ et SO ₄ ^2-. Les sphères rouges correspondent aux atomes d'oxygène, le blanc aux atomes d'hydrogène, le bleu à l'atome d'azote et le jaune à l'atome de soufre.

Les deux ions peuvent être considérés comme deux tétraèdres, ayant ainsi trois unités qui interagissent pour former un arrangement cristallin orthorhombique. L'anion sulfate est SO ₄ ^2- et est capable de donner ou d'accepter quatre liaisons hydrogène, tout comme le cation NH ₄ ⁺.

Proprietes physiques et chimiques

Poids moléculaire

132,134 g / mol.

Aspect physique

Blanc uni. Cristaux orthorhombiques blancs ou bruns, selon les niveaux d'impureté.

Odeur

Toilette.

Point de fusion

280 ° C Ce point de fusion, bas par rapport aux autres composés ioniques, est dû au fait qu'il s'agit d'un sel avec des cations monovalents (+1) et avec des ions dissemblables dans leurs tailles, ce qui fait que le solide a une faible énergie de réseau cristallin.

Solubilité

76,4 g / 100 g d'eau à 25 ° C Cette affinité pour l'eau est due à la grande capacité de ses molécules à solvater les ions ammonium. En revanche, il est insoluble dans l'acétone et l'alcool; c'est-à-dire dans des solvants moins polaires que l'eau.

Densité

1,77 g / cm ³ à 25 ° C

La pression de vapeur

1871 kPa à 20 ° C

point de rupture

26 ° C

pH

5,0 à 6,0 (solution 1 M à 25 ° C). Le pH légèrement acide est dû à l'hydrolyse du NH ₄ ⁺ dans l'eau, produisant du H ₃ O ⁺ à de faibles concentrations.

Stabilité

Stable dans des conditions environnementales appropriées. En contact avec des oxydants forts, il peut s'enflammer.

Décomposition

Il commence à se décomposer à 150 ºC, libérant des fumées toxiques d'oxyde de soufre, d'oxyde d'azote et d'ammonium.

Corrosion

Il n'attaque ni le fer ni l'aluminium.

Applications

Dans l'agriculture

- Le sulfate d'ammonium est utilisé comme engrais dans les sols alcalins. Le sel d'ammonium a dans sa composition 21% d'azote et 24% de soufre. Cependant, il existe des composés qui fournissent une plus grande quantité d'azote que le sulfate d'ammonium; l'avantage de ce dernier est sa forte concentration en soufre.

- Le soufre est essentiel dans la synthèse des protéines, car plusieurs acides aminés - comme la cystine, la méthionine et la cystéine - contiennent du soufre. Pour ces raisons, le sulfate d'ammonium continue d'être l'un des engrais les plus importants.

- Il est utilisé dans les cultures de blé, maïs, riz, coton, pommes de terre, chanvre et arbres fruitiers.

- Abaisse le pH des sols alcalins en raison de sa contribution au processus de nitrification effectué par les microbes. L'ammonium (NH ₄ ⁺) est utilisé pour produire du nitrate (NO ₃ ^-) et libérer H ⁺: 2NH ₄ ⁺ + 4O ₂ => 2NO ₃ ^- + 2H ₂ O + 4H ⁺. L'augmentation de la concentration d'hydrogène abaisse le pH des sols alcalins et permet une plus grande utilisation.

- En plus de son utilisation comme engrais, le sulfate d'ammonium agit comme coadjuvant pour les insecticides solubles, les herbicides et les fongicides, qui sont pulvérisés sur les cultures.

- Le sulfate est capable de séquestrer les ions présents dans le sol et dans l'eau d'irrigation qui sont nécessaires à la vie de certains pathogènes. Parmi les ions capturés par le sulfate d'ammonium figurent le Ca ²⁺, le Mg ²⁺, le Fe ²⁺ et le Fe ³⁺. Cette action renforce l'effet microbicide des agents mentionnés.

En tant que réactif analytique

Le sulfate d'ammonium agit comme agent précipitant dans l'analyse électrochimique, dans le milieu de culture microbiologique et dans la préparation de sels d'ammonium.

Dans la précipitation et l'isolement des protéines

Le sulfate d'ammonium est utilisé dans l'isolement et la purification des protéines, en particulier celles du plasma. Une quantité de sulfate d'ammonium est ajoutée au plasma pour l'amener à une certaine concentration; ainsi, la précipitation d'un groupe de protéines est provoquée.

Le précipité est recueilli par centrifugation et une quantité supplémentaire de sulfate d'ammonium est ajoutée au surnageant et, à une nouvelle concentration, il se produit une précipitation d'un autre groupe de protéines.

La répétition du procédé précédent de manière séquentielle permet en conséquence l'obtention de différentes fractions de protéines plasmatiques.

Avant l'apparition des nouvelles technologies de biologie moléculaire, cette procédure permettait d'isoler des protéines plasmatiques d'une grande importance en médecine, par exemple: immunoglobulines, facteurs de coagulation, etc.

Dans l'industrie

Le sulfate d'ammonium agit en retardant le début du feu dans l'industrie textile. Il est utilisé comme additif dans l'industrie de la galvanoplastie. Il est également utilisé dans la production de peroxyde d'hydrogène, de chlorure d'ammonium, etc.

Autres utilisations

- Le sulfate d'ammonium est utilisé comme agent de régulation de la pression osmotique et comme agent de précipitation du sel.

- Sous forme de laurylsulfate d'ammonium, il diminue la tension superficielle de l'eau, permettant ainsi la séparation des polluants en augmentant la dureté de l'eau.

- C'est un agent anticorrosion.

- Il est utilisé comme additif alimentaire qui régule l'acidité de la pâte à farine et du pain.

Références

1. PEID de l'OCDE. (Octobre 2004). Sulfate d'ammonium.. Extrait le 27 avril 2018 de: inchem.org
2. La société Mosaic. (2018). Sulfate d'ammonium. Extrait le 27 avril 2018 de: cropnutrition.com
3. Wikipédia. (2018). Sulfate d'ammonium. Extrait le 27 avril 2018 de: en.wikipedia.org
4. Pubchem. (2018). Sulfate d'ammonium. Extrait le 27 avril 2018 de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov UpSticksNGo Crew.
5. (2015, 23 juillet).. Extrait le 27 avril 2018 de: flickr.com
6. Paula Papp. (22 février 2017). Applications et utilisations du sulfate d'ammonium. Extrait le 27 avril 2018 de: business.com