氯化铵性质、用途与生产工艺
氯化铵(简称“氯铵”,又称卤砂,化学式:NH4Cl)为无色立方晶体或白色结晶粉末。味咸凉而微苦,酸式盐。相对密度1.527。易溶于水及乙醇,溶于液氨,不溶于丙酮和乙醚。水溶液呈弱酸性,加热时酸性增强。加热至100℃时开始显著挥发,337.8℃时离解为氨和氯化氢,遇冷后又重新化合生成颗粒极小的氯化铵而呈白色浓烟,不易下沉,也极不易再溶解于水。加热至350℃升华,沸点520℃。吸湿性小,但在潮湿的阴雨天气也能吸潮结块。对黑色金属和其它金属有腐蚀性,特别对铜腐蚀更大,对生铁无腐蚀作用。
![氯化铵](https://www.chemicalbook.com/NewsImg/2020-12-09/202012917574361900.jpg)
氯化铵由氨气与氯化氢或氨水与盐酸发生中和反应得到(反应方程式:NH3 + HCl → NH4Cl)。加热时又分解为氯化氢及氨:NH4Cl → NH3 + HCl,如果容器是开放体系的话,反应只向右走。
氯化铵由合成氨与盐酸直接作用而制成的一种速效氮肥,含氮量24~25%,在土壤中离解出氯离子和铵离子,后者被作物吸收,前者与土壤中氢离子结合成盐酸,长期施用氯化铵需增施石灰。
氯化铵作基肥和追肥的施用方法与硫铵基本相同,而施用量一般可比硫少1/5。但氯铵一般不作种肥和秧田肥,尤其不宜采用拌种或其它直接接触种子的施用方法。又因其含有大量的氯离子,对如烟草、马铃薯、葡萄、柑橘和茶树等“忌氯作物”最好不用;如非用不可,也只能限于雨水较丰富或者排灌两便、作物生长期间土壤水分适宜、氯离子容易移动流失的地区使用,并且应做到基肥提早施用和严格控制施用量。同理,在没有灌溉条件的旱地、排水不良的盐碱地以及少雨干旱地区,一般也不宜用氯化铵。
据日本盐胺协会研究证明,氯化铵用于水田,其肥效可以超过硫铵。其原因主要有:
1,施用氯化铵不存在用硫铵引起的硫化氢(H2S)毒害苗的情况;
2,除了由于存在Cl-抑制NH+4的硝化以外,还因Cl-有刺激稻田中藻类的繁殖,部分NH4-N经藻类吸收后暂时转化为缓效性氮,因而有减少氮损失,延长氯铵肥效等方面的作用;
3,氯离子除了有促进光合作用,有利于纤维形成,增加其韧性和拉力的作用以外,还有控制稻株体内可溶性氮化合物的浓度以及有利于抑制稻瘟病的“阻力物质”氯原酸(chlorogenicacid)C16H18O0等物质的生成,从而有减少水稻倒伏和病虫侵袭的功效。氯铵用于棉花等纤维作物,有明显提高产量和纤维品质等效果。氯化铵对土壤酸化的程度大于硫铵。原因是氯铵经作物选择吸收NH4+后产生的为氯化钙,而硫铵经选择吸收后产生的为硫酸钙,由于前者的溶解度大于后者,其钙离子流失量多于后者,故氯铵更易使土壤酸化和板结,酸性土壤使用氯铵应配施石灰或其他碱性肥料,但切忌混合施用。
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0℃:29.4g 10℃:33.3g 20℃:37.2g 30℃:41.4g 40℃:45.8g 50℃:50.4g 60℃:55.2g 70℃:60.2g 80℃:65.6g 90℃:71.3g 100℃:77.3g
337.8℃时离解为氨和氯化氢,遇冷后又重新化合成颗粒极小的氯化铵而呈白色浓雾,不易下沉,也极不易再溶解于水。可见气体会再反应变回氯化铵。
主要用于干电池、蓄电池、铵盐、鞣革、电镀、医药、照相、电极、粘合剂等。氯化铵也是一种速效氮素化学肥料,含氮量为24%~25%,属生理酸性肥料。它适用于小麦、水稻、玉米、油菜等作物,尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力并提高品质之功效。但是,由于氯化铵的性质决定并如果施用不对路,往往会给土壤和农作物带来一些不良影响。
技术条件:执行中华人民共和国国家标准GB-2946-82。
1,外观:白色结晶
2,氯化铵含量(以干基计)》99.3%
3,水份含量《1.0%
4,氯化钠含量(以干基计)《 0.2%
5,铁含量《0.001%
6,重金属含量(以Pb计)《 0.0005%
7,水不溶物含量《0.02%
8,硫酸盐含量(以SO42- 计) 《 0.02%
9,PH值:4.2-5.8
【作用类别】本品为祛痰药类非处方药药品。
【药理作用】
1,氯化铵进入体内,部分铵离子迅速由肝脏代谢形成尿素,由尿排出。氯离子与氢结合成盐酸,从而纠正碱中毒。
2,对呼吸道黏膜有刺激作用,反射性地增加呼吸道粘液的分泌,从而使痰液易于排出,有利于粘痰的清涂。本品被吸收后,氯离子进入血液和细胞外液使尿液酸化。
【适应症】
1,重度代谢性碱中毒,应用足量氯化钠注射液不能满意纠正者。
2,氯化按负荷试验可了解肾小管酸化功能,用于肾小管性酸中毒的鉴别诊断。
3,怯痰,适用于干咳以及痰不易咳出等。
【用法用量】
1.成人常用量口服;祛痰,一次 0.3—0.6g,一日 3次;利尿,一次 0.6~2g,一日 3次。
2.小儿常用量每日按体重 40—60mg/kg,或按体表面积 1.5g/平方米,分 4次服。
3.重度代谢性碱中毒口服,一次1~2g,每日3次。必要时静脉输注,按体重 1ml/kg 2%氯化铵能降低 CO2CPO.45mmol/L计算出应给氯化铵量,以 5%葡萄糖注射液稀释成 0.9%(等渗)浓度,分 2~3次静脉滴入。
【注意事项】
1.溃疡病和严重肝肾功能不良者禁用。
2.对本品过敏者禁用。
3.当药品性状发生改变时禁用。
4.如服用过量或发生严重不良反应时应立即就医。
5.儿童必须在成人监护下使用。
6.请将此药品放在儿童不能接触的地方。
【不良反应】可引起恶心、胃痛等刺激症状。
生产氯化铵的方法以联碱法为主,所用原料主要的有碳、氨、水和食盐。生产分为两个过程。第一是纯碱生产:
![氯化铵 制备方法](/NewsImg/2014-02-02/201422128412782.png)
第二是氯化铵生产:
NH4Cl(液)+NaCl(固)<--->NH4Cl(固)+NaCl(母液Ⅱ)
此过程又分两步进行。一是先将母液送入冷析结晶器进行冷析结晶,使之析出一部分氯化铵;二是盐析结晶处理。即根据常温时氯化铵溶解度比氯化钠高,而低温时则相反的特点,于盐析结晶器中加入细食盐粉,由于产生同离子效应,使剩余的氯化铵单独结晶。最后将上述两步所得的氯化铵合并,经离心分离后于65~68℃下干燥,即得氯化铵成品。
氯化铵可用作碳锌干电池的电解质并大量用于电镀工业。尤其在无氰电镀中,用氯化铵较多。例如无氰镀锌以氯化锌和氯化铵为电镀液的主要成分,在镀液中氯化锌和氯离子形成的配离子[ZnCl4]2-(或ZnCl3-)与[Zn (CN)4]2-有类似性能,能不断解离出少量 Zn2+离子沉积在阴极镀件上,使镀层均匀致密。
作为合成无机高分子化合物的重要原料。例如,作为超导材料的高聚链状硫氮化物 (SN)x就是通过S2Cl2和NH4Cl反应制得的。高聚氯磷氮苯化合物用NH4Cl和PCl5 反应制取,氯硼氮苯化合物用NH4Cl和 BCl3反应得到。它们都称为“无机苯”化合物,是一类很有实用价值的非金属无机材料。
其他。可用作染色媒染剂、分析试剂、火药原料,也常作为焊剂,因为氯化铵与金属氧化物生成氯化物,焊接时用以除去金属表面上的氧化物。含量在99. 5%以上的氯化铵可作为利尿剂等。
取氯化铵溶于500ml蒸馏水中,过滤,滤液用稀氨溶液调pH值至8~9,加甘油,甘草流浸膏混合,依次加酒石酸锑钾水溶液(取酒石酸锑钾加热蒸馏水20ml溶解),复方樟脑酊、随加随搅拌,再加蒸馏水使成1000ml,搅匀即得。本品可祛痰镇咳。
准确称取预经在硅胶中干燥4h的试样200mg,在具玻塞烧瓶中用40ml水溶解,边搅拌,边加入硝酸3ml、硝基苯5ml、0.1mol/L硝酸银50.0ml,剧烈摇动,再加硫酸铵铁试液(TS-99)2ml,然后用0.1mol/L硫氰酸铵液滴定过量的硝酸银。每毫升0.1 mol/L硝酸银液相当于氯化铵(NH
4C1)5.349mg。
ADI不作限制性规定(FAO/WHO,2001)。
GRAS(FDA,§184.1138,2000)。
LD
501650mg/kg(大鼠,经口)。
ADI不限(FAO/WHO,1979年),但服用大量时会引起呕吐、酸中毒。一般与碳酸氢钠混合后使用,用量约为碳酸氢钠的25%。
ADI不限(FAO/WHO,1979年)。一般公认为是安全的(美国食品和药物管理局,1985年)。
一般与碳酸氢钠混合后使用,用量约为碳酸氢钠的25%,或小麦面粉量的10~20 g/kg,,主要用于面包、饼干等。
腐蚀性较大,注意不要与皮肤接触。空气中氯化铵烟雾的容许浓度为10 rng/m
3。操作人员应穿工作服,戴口罩、乳胶手套等劳保用品。生产设备要密闭,车间通风应良好。
化学性质
无色立方晶体或白色结晶。味咸凉而微苦。 易溶于水,溶于液氨,微溶于醇,不溶于丙酮和乙醚。
用途
主要用于制造干电池和蓄电池、其他铵盐、电镀添加剂、金属焊接助熔剂,还用于鞣革、制蜡烛、胶粘剂等
用途
用于医药、干电池、织物印染、肥料、鞣革、电镀、洗涤剂等。
用途
主要用于制造干电池和蓄电池。是制造其他铵盐的原料。用作染色助剂、电镀浴添加剂、金属焊接助熔剂。也用于镀锡和镀锌、鞣革、医药、制蜡烛、黏合剂、渗铬、精密铸造。
用途
用作农作物肥料,适用于水稻、小麦、棉花、麻类、蔬菜等作物
用途
用作分析试剂,也用于合纤粘度的检验
用途
酵母养料(主要用于啤酒酿造);面团调节剂。一般与碳酸氢钠混合后使用,用量约为碳酸氢钠的25%,或小麦粉量的10~20g//kg。主要用于面包、饼干等中。加工助剂(GB 2760-96)。
用途
在食品工业中用作酵母养料、面团调节剂。
用途
药用氯化铵用作祛痰药和利尿药
用途
祛痰药。用作制粘合剂、洗涤剂、染色助剂,也用于电镀、电焊、鞣革、医药、照像等工业。
用途
分离及沉淀离子。配制缓冲液。测定尿酸。冷冻剂。制药。
用途
分离及沉淀离子,配制缓冲液,测定尿酸,冷冻剂。药用级用作祛痰药和辅助利尿药。用于祛痰、利尿、代谢性碱中毒及酸化尿液,用于制作蓄电池和荧光粉等。
生产方法
重结晶法将工业氯化铵加入已盛有蒸馏水的溶解器中,通过加热使其溶解,经除砷和除重金属净化处理后,过滤、冷却结晶、离心分离、干燥,制得药用氯化铵成品。
生产方法
复分解法将氯化铵母液加入反应器中加热至105℃,在搅拌下加入硫酸铵和食盐,于117℃进行复分解反应,生成氯化铵溶液和硫酸钠结晶,经过滤,分离除去硫酸钠,向滤液加入除砷剂和除重金属剂进行溶液净化、过滤,除去砷和重金属等杂质。将滤液送入冷却结晶器,冷却至32~35℃析出结晶,过滤,把结晶用氯化铵溶液进行淋洗合格后,经离心分离脱水,干燥,制得食用氯化铵成品。其
(NH4)2SO4+2NaCl→2NH4Cl+Na2SO4
重结晶法将工业级氯化铵加入已盛有蒸馏水的溶解器中,通过加热使其溶解,加入除砷剂和除重金属剂进行溶液净化,过滤,除去砷和重金属等杂质,把滤液冷却结晶、离心分离、干燥,制得食用氯化铵成品。
生产方法
由联碱法过滤出的母液冷却结晶后,再加入细盐粉进行盐析而得。
由硫酸铵与氯化钙在水溶液中置换而得。
生产方法
气液相合成法将氯化氢气体从湍流吸收塔的底部通入,与塔顶喷淋的循环母液接触,生成饱和氯化氢的氯化铵母液流入反应器,与通入氨气进行中和反应,生成氯化铵饱和溶液。送至冷却结晶器,经冷却至30~45℃,析出过饱和的氯化铵晶体。把结晶器上部氯化铵溶液送至风冷器冷却并循环至结晶器;下部晶浆经稠厚器增稠后再离心分离,制得氯化铵成品。其
HCl+NH3→NH4Cl
经离心分离的母液送至湍流吸收塔循环使用。
复分解法 首先将氯化铵母液加入反应器中加热至105℃后,加入硫酸铵和食盐,于117℃进行复分解反应,生成氯化铵溶液和硫酸钠结晶,经过滤分离除去硫酸钠,将氯化铵饱和溶液送至冷却结晶器,冷却至32~35℃析出结晶,过滤,把结晶分别用4种不同浓度(15~17°Bé,11~12°Bé,10°Bé,9.5~10°Bé)的氯化铵溶液进行淋洗,控制Fe<0.008%,SO4
2-<0.001%,淋洗至合格后,再用氯化铵溶液重新将结晶调成浆状,送入离心机分离脱水,再经热风干燥,制得工业氯化铵成品。其
2NaCl+(NH4)2SO4→2NH4Cl+Na2SO4
母液送至复分解反应器循环使用。过滤分离的硫酸钠用于生产元明粉。
重结晶法将粗品氯化铵加入溶解器,通人蒸汽溶解,经过滤,将滤液冷却结晶、离心分离、干燥,制得工业氯化铵成品。离心分离的母液返回溶解器使用。
类别
有毒物品
毒性分级
中毒
急性毒性
口服-大鼠 LD50: 1650 毫克/公斤; 口服-小鼠LD50: 1300 毫克/公斤
刺激数据
眼睛-兔子 500 毫克/24小时 重度
爆炸物危险特性
与氯酸钾或BRF3 反应爆炸; 与氢氰酸反应爆炸
可燃性危险特性
本身不燃; 高温产生有毒氮氧化物, 氯化物和氨烟雾
储运特性
库房通风低温干燥
灭火剂
干粉、泡沫、砂土、二氧化碳, 雾状水
职业标准
TWA 10 毫克/立方米; STEL 20 毫克/立方米
氯化铵
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