SÜLFAMIK ASIT: YAPISI, ÖZELLIKLERI, SENTEZI, KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Sülfamik asit, bir kükürt atomu (S) kovalent tek bağ ve bir hidroksil grubu ile bağlanmış (-OH) ve bir amino grubu (= NH oluşan inorganik bileşik ₂ ) ve bir çift bağ, iki atomun oksijen (O). Beyaz kristal bir katıdır. Kimyasal formülü NH ₂ SO ₃ Ayrıca aminosülfonik asit, amidosülfonik asit, amidosülfürik asit, ve sulfamidic asit olarak da bilinir, H..

Sülfamik asit, güçlü bir asittir. Metaller, metal oksitler ve karbonatlarla reaksiyona girebilir. Tuzları genellikle suda çözünür, bu da onu proses ekipmanında iyi bir kireç sökücü yapar. Şeker değirmenlerinde evaporatör ekipmanlarındaki karbonat kabuklarını temizlemek için sıklıkla kullanılır.

Sülfamik asidin yapısı. Benjah-bmm27. Kaynak: Wikipedia Commons.

Sülfamik asit bir nitrit indirgeyicidir (NO ₂ ^- ) ve bu kimyasal özellik, boya endüstrisi ve nitrit analizi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Kağıt yapımında deri tabaklama ve hamur ağartmada kullanılır. Aslında, yiyecekleri paketlemek için kullanılan kağıtlarda ve kartonlarda sıklıkla bulunduğu için bir gıda kirleticisidir.

Ayrıca metallerin elektro birikiminde laboratuvar standardı olarak kullanılır ve türevlerinden biri çok etkili bir herbisittir.

yapı

Sülfamik asit, ortorombik dipiramidal kristaller biçiminde kristalleşir. Soğuk çözeltiden kristalleştiğinde kompakt prizmalar ve tabakalar, sıcak sulu çözeltiden kristalleştiğinde ise elmas levhalar oluşturur.

terminoloji

- Sülfamik asit

- Aminosülfonik asit

- Amidosülfonik asit

- Amidosülfürik asit

- Sülfamidik asit

Özellikleri

Fiziksel durum

Beyaz kristal katı.

Moleküler ağırlık

97.1 g / mol.

Erime noktası

205 ° C, 209 ° C'de ayrışır.

Yoğunluk

2,15 g / cm ³

Çözünürlük

Suda çözünebilir:

- 0 ºC'de% 12,8

- 20ºC'de% 17,57

- 40ºC'de% 22.77

Metanolde az çözünür, asetonda az çözünür, eterde çözünmez.

Azotlu bazlarda ve nitrojen içeren organik çözücülerde serbestçe çözünür.

Karbon disülfür (CS ₂ ) ve karbon tetraklorür (CCl ₄ ) içinde çözünmez .

pH

0.41 (1 N çözümde, yani 1 eşdeğer / L).

Ayrışma sabiti

25 ° C'de 0.101

Kimyasal özellikler

Güçlü bir asittir. Neredeyse hidroklorik (HCl), nitrik (HNO ₃ ) ve sülfürik (H ₂ SO ₄ ) asitler kadar .

Sulu sülfamik asit çözeltileri oldukça iyonize edilmiştir. PH'ı formik, fosforik ve oksalik asitlerin çözeltilerinden daha düşüktür.

Suda sülfamik asit yalnızca oksijene bağlı protonu kaybeder. Nitrojene bağlı hidrojenler birbirine sıkıca tutunur.

Sulu bir eriyik içinde yavaş yavaş asit amonyum sülfat (NH vermek üzere hidrolize edilir ₄ HSO ₄ ). Kuru koşullarda kararlıdır.

Sülfamik asit, sülfamatlar oluşturmak için metallere, metal oksitlere ve karbonatlara saldırır. Örneğin, metal, potasyum ile (K), potasyum sülfamat (KOSO oluşturan ₂ , NH ₂ (H) ve hidrojen ₂ ).

Tüm sülfamik asit tuzları suda çözünür. Kalsiyum, kurşun ve baryum tuzları, karşılık gelen sülfürik asit tuzlarının aksine suda çok çözünür.

Nitro asit (HNO ₂ ) reaksiyona girer kantitatif sülfamik asitin amino grubu, serbest azot (N ile ₂ ). Sülfamat iyonunun bu reaksiyonda bir amin değil, bir amid olarak işlev gördüğüne inanılmaktadır.

Sülfamik asit, klor, brom veya potasyum klorat ile oksitlenerek sülfürik aside dönüştürülür. Bu reaksiyon, kromik asit veya potasyum permanganat gibi diğer oksidanlarla meydana gelmez.

Güçlü alkaliler, klor, hipokloröz asit, hipokloritler, siyanürler ve sülfürlerle uyumlu değildir (reaksiyona girmez).

Diğer özellikler

Higroskopik değildir (bu, havadaki nemi emmediği anlamına gelir).

Ayrışmaya kadar ısıtıldığında, yüksek derecede toksik sülfür oksit ve hidrojen klorür (HCl) dumanları yayar.

Türevlerinden biri olan amonyum sülfamat alev geciktiricidir.

Orta derecede zehirlidir.

sentez

Sulfamik asit üre CO (NH reaksiyona sokulması ile elde edilir ₂ ) ₂ olduğu, sülfürik asit, dumanlı, konsantre edildi ( 'H, sülfürik asit ₂ SO ₄ ) ihtiva eden kükürt trioksit (SO ₃ ).

Ayrıca klorosülfonik asit (HClO ₃ Cl) ve amonyak (NH ₃ ) reaksiyona sokularak da sentezlenebilir .

Uygulamalar

Boya endüstrisinde

Boyaların sentezinde diazotizasyon reaksiyonlarında fazla nitritlerin hızlı ve etkin bir şekilde uzaklaştırılmasında sülfamik asit kullanılmaktadır. Bu amaç için üreden çok daha pratiktir.

Deri işlemede

Deri tabaklama sırasında sülfürik asit yerine sülfamik asit kullanımı daha ince ve ipeksi bir doku sağlar.

Ayrıca kalsiyum sülfamat suda çözünür olduğundan, kalsiyum sülfattan farklı olarak sülfamik asit, sülfürik asit kullanıldığında bazen deri üzerinde oluşan lekeleri bırakmadan kireç giderme işleminde kullanılabilir.

Deri ayakkabılar. Kaynak: Pixabay.

Temizleme işlemi ekipmanında

Sülfamik asit, su ısıtıcılar, reaktörler, borular, soğutma sistemleri ve ısı eşanjörlerinde kireç çözücü olarak kullanılır.

Bu ekipman ölçeğinde enerji santrallerinde, kimya fabrikalarında, çelik fabrikalarında, kağıt fabrikalarında, sıkıştırma istasyonlarında ve diğer endüstrilerde su veya proses bileşiklerinin sirkülasyonu ile oluşur.

Kireç veya katı tortular organik (yosun, silt, mantarlar) veya inorganik (demir oksitler, demir sülfitler, kalsiyum veya magnezyum karbonatlar, sülfatlar, fosfatlar veya silikatlar) olabilir.

Sülfamik asit, kalsiyum karbonat tortusunu gidermek için kullanıldığında çok etkilidir. Bakır, pirinç, paslanmaz çelik, dökme demir ve galvanizli çelik ekipmanlarda kullanılabilir.

Ağırlıkça% 5-10 oranında çözelti şeklinde kullanılır. Özellikle şeker fabrikalarında pik dökümden yapılan evaporatörlerin bakır ısı eşanjörleri ile temizlenmesinde kullanılır.

Bir şeker fabrikasında buharlaştırıcı ekipmanı. Yazar: Antriksh Kumar. Kaynak: Pixabay

50-60 ºC'den yüksek olmayan sıcaklıklarda kullanılmalıdır. 70 ºC sıcaklıklar, CaSO ₄ gibi çözünmeyen sülfatların oluşumuna neden olur .

Sodyum klorür ile kombinasyon halinde kullanıldığında, sinerjistik bir etki meydana gelir ve çözelti, ferrik oksidin yavaşça çözünmesine izin verir. Bu durumda hidroklorik asit açığa çıktığı için paslanmaz çelik ile kullanılmamalıdır, bu da bu malzemede korozyona neden olabilir.

Metal arıtmada

Bakır, gümüş, kobalt, nikel, çinko, kadmiyum, demir, kurşun gibi metallerin elektrokaplaması sülfamik asit solüsyonlarında başarıyla yapılabilmektedir. Bu, hidroflorosilik asitten (H ₂ SiF ₆ ) çok daha kolay idare edilebilir .

Laboratuvarda standart bir reaktif olarak

Sülfamik asidin asit olarak mukavemeti, suda yeniden kristalleşme ile saflaştırılma kolaylığı, stabilitesi ve higroskopik olmaması gibi belirli özellikleri göz önüne alındığında, laboratuvar düzeyinde birincil standart olarak kullanılmıştır. Bu, kantitatif alkali belirlemeleri için kullanıldığı anlamına gelir.

Laboratuar. PublicDomainPictures. Kaynak: Pixabay

Nitrit analizinde

Nitritlerle kolay reaksiyona girmesi nedeniyle, çözelti içinde bunları belirlemek için sülfamik asit kullanılır.

Suda çözünmüş oksijen analizinde

Sülfamik asit sudaki nitritlerle reaksiyona girdiğinden nitrojen açığa çıktığı için nitritlerin neden olduğu parazit giderilerek suda çözünmüş oksijen tayini yapılabilmektedir.

Azot oksit hazırlanmasında

Sülfamik asit nitrik asitle reaksiyona girerek azot oksit (N ₂ O) oluşturur. Bu reaksiyon, bu gazı elde etmek için amonyum nitratınkinden daha güvenlidir.

Tarımda

Bir sülfamik asit türevi olan amonyum sülfamat, hayvanlar için etkili, toksik olmayan bir herbisittir.

Tercihen nemli havalarda, yaz sonu veya sonbahar başında alınacak türlerin yapraklarına çiy ile uygulanır. Bileşik yapraklardan köklere giderken bitki ölür.

Herbisit sprey uygulaması. Yazar: Zefe Wu. Kaynak: Pixabay

Bu bileşiğin bir başka avantajı da toprağı kalıcı olarak sterilize etmemesidir. Nitekim, amonyum sülfamattan elde edilen azotun bir kısmı gelecek sezon bitki büyümesi için toprakta bulunacak.

Yanmaz kumaşlarda

Selülozla uyumluluğu ve alev geciktirici özellikleri, amonyum sülfamatı yangına dayanıklı kumaş ve kağıt elde etmek için bir ajan haline getirir.

Görünümü ve dokunuş hissi değişmeden kalan kumaş ağırlığının% 10'u kullanılır. Kumaş kullanımdayken kuru temizlenmeli, sülfamatı çözmemek için asla su ile yıkanmamalıdır.

Özellikle tiyatro perdeleri veya benzeri yerlerde kullanışlıdır.

Tiyatro. Yazar: MustangJoe Kaynak: Pixabay

Çeşitli uygulamalarda

Üre formaldehit reçinelerinin hazırlanması gibi bazı kimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılır. Ayrıca yüzme havuzlarında bakterisit ve klor stabilizatörü olarak ve kağıt hamuru ve kağıt fabrikalarında odun hamuru ağartıcı olarak faydalıdır.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Sülfamik asit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı
2. Williams, DLH (2004) Nitrojen merkezlerinde nitrozasyon. Nitrozasyon Reaksiyonlarında ve Nitrik Oksit Kimyasında. Bölüm 2. sciencedirect.com'dan kurtarıldı
3. Clapp, Leallyn B. (1943). Sülfamik asit ve kullanımları. Chem. Educ. 1943, 20, 4, 189. pubs.acs.org'dan kurtarıldı
4. McDonald, James. (2003). Sülfamik asit. Veoliawatertech.com'dan kurtarıldı
5. Sastri, VS (2010). Korozyonun Yönetimi ve Kontrolü. Shreir's Corrosion'da. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı
6. Pratima Bajpai. (2018). Çeşitli Konular. Biermann'ın Kağıt Hamuru ve Kağıt El Kitabında. Üçüncü baskı. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı