SULFAMIINIHAPPO: RAKENNE, OMINAISUUDET, SYNTEESI, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Sulfamiinihappo on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu rikkiatomista (S) kovalenttisesti yksinkertainen sidos ja hydroksyyliryhmä (-OH) ja aminoryhmä (NH ₂), ja kaksoissidos kahden atomin happi (O). Se on valkoinen kiteinen kiinteä aine. Sen kemiallinen kaava on NH ₂ SO ₃ H. On myös tunnettua, kuten Aminosulfonihappo, amidosulfonihappo, amidorikkihappo, ja sulfamidic happo.

Sulfamiinihappo on vahva happo. Voi reagoida metallien, metallioksidien ja karbonaattien kanssa. Sen suolat ovat yleensä veteen liukenevia, mikä tekee siitä hyvän vaa'anpoistoaineen prosessilaitteissa. Sitä käytetään usein sokeritehtailla puhdistamaan karbonaattihaittoja haihdutinlaitteissa.

Sulfaamihapon rakenne. Benjah-bmm27. Lähde: Wikipedia Commons.

Sulfamiinihappo on nitriittien vähentäjä (NO ₂ ^-), ja tätä kemiallista ominaisuutta käytetään erilaisissa sovelluksissa, kuten väriaineteollisuudessa ja nitriittianalyysissä.

Sitä käytetään nahan parkitsemiseen ja massan valkaisuun paperinvalmistuksessa. Itse asiassa se on elintarvikkeiden epäpuhtaus, koska sitä löytyy usein papereista ja pahvista, joita käytetään päivittäistavaroiden pakkaamiseen.

Sitä käytetään myös metallien sähkösaostuksessa laboratoriostandardina ja yksi sen johdannaisista on erittäin tehokas rikkakasvien torjunta-aine.

Rakenne

Sulfamiinihappo kiteytyy ortoromboottisten dipyramidaalisten kiteiden muodossa. Se muodostaa kompakteja prismoja ja arkkeja, kun ne kiteytyvät kylmästä liuoksesta, samoin kuin timanttiarkkeja, kun ne kiteytyvät kuumasta vesiliuoksesta.

nimistö

- Sulfamiinihappo

- aminosulfonihappo

- amidosulfonihappo

- amidirikkihappo

- Sulfamidihappo

ominaisuudet

Fyysinen tila

Valkoinen kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

97,1 g / mol.

Sulamispiste

205 ° C, hajoaa lämpötilassa 209 ° C.

Tiheys

2,15 g / cm ³

Liukoisuus

Liukenee veteen:

- 12,8% 0 ° C: ssa

- 17,57% 20 ° C: ssa

- 22,77% 40 ° C: ssa

Liukenee heikosti metanoliin, lievästi liukenee asetoniin, ei liukene eetteriin.

Liukenee hyvin typpipitoisiin emäksiin ja typpeä sisältäviin orgaanisiin liuottimiin.

Liukenematon hiilidisulfidia (CS ₂) ja hiilitetrakloridia (CCI ₄).

pH

0,41 (1 N liuoksessa, eli 1 ekvivalentti / L).

Dissosiaatiovakio

0,011 25 ° C: ssa.

Kemiallisia ominaisuuksia

Se on vahva happo. Melkein yhtä paljon kuin kloorivetyhapon (HCI), typpihapon (HNO ₃) ja rikkihapon (H ₂ SO ₄) happoja.

Sulfaamihapon vesiliuokset ovat voimakkaasti ionisoituneita. Sen pH on alempi kuin muurahaishapon, fosforihapon ja oksaalihapon liuokset.

Vedessä sulfamiinihappo menettää vain protonin, joka on sitoutunut happea. Typpeen kiinnittyneet vedyt pitävät tiukasti yhdessä.

Vesiliuoksessa se hitaasti hydrolysoitiin hapolla ammoniumsulfaatin (NH ₄ HSO ₄). Se on vakaa kuivissa olosuhteissa.

Sulfamiinihappo hyökkää metalleihin, metallioksideihin ja karbonaatteihin muodostaen sulfamaatteja. Esimerkiksi, metallin kanssa kalium (K), se muodostaa kalium sulfamaatti (KOSO ₂ NH ₂) ja vetyä (H ₂).

Kaikki sulfaamihapon suolat ovat vesiliukoisia. Kalsium-, lyijy- ja bariumisuolat ovat hyvin liukoisia veteen, toisin kuin vastaavat rikkihapon suolat.

Typpihapoke (HNO ₂) reagoi kvantitatiivisesti aminoryhmän sulfamiinihappoa, vapauttaen typpeä (N ₂). Sulfamaatti-ionin uskotaan toimivan tässä reaktiossa amidina, ei amiinina.

Sulfamiinihappo hapetetaan kloorilla, bromilla tai kaliumkloraatilla sen muuntamiseksi rikkihapoksi. Tätä reaktiota ei tapahdu muiden hapettimien, kuten kromihapon tai kaliumpermanganaatin kanssa.

Se ei ole yhteensopiva (reagoi) vahvojen alkalien, kloorin, hypokloorihapon, hypokloriittien, syanidien ja sulfidien kanssa.

Muut ominaisuudet

Se ei ole hygroskooppinen (tämä tarkoittaa, että se ei ime kosteutta ilmasta).

Kuumennettuna hajoamiseksi, siitä muodostuu erittäin myrkyllisiä rikkioksidien ja vetykloridin (HCl) höyryjä.

Yksi sen johdannaisista, ammoniumsulfamaatti, on paloa hidastava aine.

Se on kohtalaisen myrkyllinen.

Synteesi

Sulfamiinihappo saadaan saattamalla urea-CO (NH ₂) ₂, jossa savuavaa rikkihappoa, joka on, konsentroitiin rikkihappoa (H ₂ SO ₄), joka sisältää rikkitrioksidia (SO ₃).

Se voidaan myös syntetisoida saattamalla kloorisulfonihappoa (HClO ₃ Cl) ja ammoniakkia (NH ₃).

Sovellukset

Värialalla

Sulfamiinihappoa käytetään ylimääräisten nitriittien poistamiseen nopeasti ja tehokkaasti diatsotointireaktioissa väriaineiden synteesissä. Se on paljon käytännöllisempi kuin urea tähän tarkoitukseen.

Nahan käsittelyssä

Nahan parkinnan aikana sulfamiinihapon käyttö rikkihapon sijasta antaa hienomman ja silkinpehmeän tekstuurin.

Lisäksi, koska kalsiumsulfamaatti liukenee veteen, toisin kuin kalsiumsulfaatti, sulfaamihappoa voidaan käyttää karsimisprosessissa poistumatta tahroista, joita joskus esiintyy nahassa rikkihappoa käytettäessä.

Nahkajalkineet. Lähde: Pixabay.

Prosessilaitteiden puhdistuksessa

Sulfamiinihappoa käytetään kalkinpoistoaineena vedenkeittimissä, reaktoreissa, putkissa, jäähdytysjärjestelmissä ja lämmönvaihtimissa.

Tässä laitteessa mittakaava muodostuu veden tai prosessiyhdisteiden kiertämisestä voimalaitoksissa, kemiantehtaissa, terästehtaissa, paperitehtaissa, puristusasemilla ja muilla teollisuudenaloilla.

Asteikot tai kiinteät saostumat voivat olla orgaanisia (levät, liete, sienet) tai epäorgaanisia (rautaoksidit, rautasulfidit, kalsium- tai magnesiumkarbonaatit, sulfaatit, fosfaatit tai silikaatit).

Sulfamiinihappo on erittäin tehokas käytettäessä kalsiumkarbonaattivaakaa. Sitä voidaan käyttää kuparin, messingin, ruostumattoman teräksen, valuraudan ja galvanoidun teräksen laitteissa.

Sitä käytetään 5-10 paino-% liuoksen muodossa. Sitä käytetään erityisesti sokeritehtailla valurautaa sisältävien höyrystimien puhdistamiseen kuparin lämmönvaihtimilla.

Höyrystinlaitteet sokeritehtaassa. Kirjoittaja: Antriksh Kumar. Lähde: Pixabay

Sitä tulisi käyttää korkeintaan 50–60 ºC lämpötiloissa. Lämpötiloissa 70 ° C johtaa muodostamalla liukenemattomia sulfaatit, kuten CaSO ₄.

Kun sitä käytetään yhdessä natriumkloridin kanssa, syntyy synergistinen vaikutus ja liuos antaa ferroksidin liuentua hitaasti. Tässä tapauksessa sitä ei tule käyttää ruostumattoman teräksen kanssa, koska kloorivetyhappoa vapautuu, mikä voi aiheuttaa korroosiota tässä materiaalissa.

Metallin jalostuksessa

Metallien, kuten kuparin, hopean, koboltin, nikkelin, sinkin, kadmiumin, raudan ja lyijyn galvanointi voidaan suorittaa onnistuneesti sulfamiinihappoliuoksissa. Tämä voidaan käsitellä paljon helpommin kuin hydrofluorosilicic happoa (H ₂ SiF ₆).

Vakiona reagenssina laboratoriossa

Kun otetaan huomioon sulfamiinihapon tietyt ominaisuudet, kuten: sen vahvuus hapkona, sen helppo puhdistaa uudelleenkiteyttämällä vedessä, sen stabiilisuus ja ei-hygroskooppisuus, sitä on käytetty laboratorion tasolla ensisijaisena standardina. Tämä tarkoittaa, että sitä käytetään kvantitatiiviseen alkalimääritykseen.

Laboratoriossa. PublicDomainPictures. Lähde: Pixabay

Nitriitti-analyysissä

Koska se reagoi helposti nitriittien kanssa, sulfamiinihappoa käytetään näiden määrittämiseen liuoksessa.

Veteen liuenneen hapen analyysissä

Koska sulfamiinihappo reagoi vedessä olevien nitriittien kanssa, typpeä vapautuu, veteen liuenneen hapen määritys voidaan suorittaa poistamalla nitriittien aiheuttamat häiriöt.

Typpioksidin valmistuksessa

Sulfamiinihappo reagoi typpihapon kanssa muodostaen typpioksidia (N ₂ O). Tämä reaktio on turvallisempaa kuin ammoniumnitraatti tämän kaasun saamiseksi.

Maataloudessa

Sulfaamihapon johdannainen, ammoniumsulfamaatti, on tehokas myrkytön rikkakasvien torjunta-aine eläimille.

Se levitetään kasteella poistettavien lajien lehdille kesän lopulla tai alkusyksystä, mieluiten kostealla säällä. Yhdisteen kulkiessa lehtiä juurille kasvi kuolee.

Kasvinsuojeluruiskutus. Kirjoittaja: Zefe Wu. Lähde: Pixabay

Tämän yhdisteen toisena etuna on, että se ei steriloi lopullisesti maaperää. Osa ammoniumsulfamaatista peräisin olevasta typestä on todellakin käytettävissä maaperässä kasvien kasvulle seuraavalla kaudella.

Tulenkestävistä kankaista

Sen yhteensopivuus selluloosan kanssa ja palonesto-ominaisuudet tekevät ammoniumsulfamaatista aineen palonkestävien kankaiden ja paperin valmistamiseksi.

Käytetään 10% kankaan painosta, jonka ulkonäkö ja kosketus tuntuvat muuttumattomina. Kangas tulee käytön aikana kuivatta puhdistaa. Älä koskaan pese vedellä, jotta sulfamaatti ei liuenisi.

Se on erityisen hyödyllinen teatterin verhoissa tai vastaavissa paikoissa.

Teatteri. Kirjoittaja: MustangJoe Lähde: Pixabay

Eri sovelluksissa

Sitä käytetään katalysaattorina joissakin kemiallisissa reaktioissa, kuten urea-formaldehydihartsien valmistuksessa. Se on käyttökelpoinen myös bakterisidina ja kloorin stabilointiaineena uima-altaissa ja puumassan valkaisijana sellu- ja paperitehtailla.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Sulfamiinihappo. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Williams, DLH (2004) nitrosointi typpikeskuksissa. Typpioksidireaktioissa ja typpioksidin kemiassa. Luku 2. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com
3. Clapp, Leallyn B. (1943). Sulfamiinihappo ja sen käyttö. Chem. Educ. 1943, 20, 4, 189. Palautettu pubs.acs.org -sivustolta
4. McDonald, James. (2003). Sulfamiinihappo. Palautettu sivustolta veoliawatertech.com
5. Sastri, VS (2010). Korroosion hallinta ja hallinta. Shreirin korroosiossa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com
6. Pratima Bajpai. (2018). Sekalaiset aiheet. Biermannin sellun ja paperin käsikirjassa. Kolmas painos. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com