碳铵
| 碳铵 |
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中文名；碳酸氢铵 外文名；Ammonium bicarbonate 分子式；NH4HCO3 CAS号；1066-33-7 MSDS；ICSC 1333 欧盟编号；Not listed 溶解度（水）；11.9 g/100 mL (0 °C) |
碳酸氢铵是一种白色化合物，化学式为NH4HCO3，呈粒状、板状或柱状结晶，有氨臭。碳酸氢铵是一种碳酸盐，所以一定不能和酸一起放置，因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳，使碳酸氢铵变质。但是农村也有利用碳酸氢铵能和酸反应这一性质，将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内，将大棚密封，并将碳酸氢铵置于高处，加入稀盐酸。这时，碳酸氢铵会和盐酸反应，生成氯化铵、水和二氧化碳。二氧化碳可促进植物光合作用，增加蔬菜产量，而生成的氯化铵也可再次作为肥料使用。碳酸氢铵的化学式中有铵根离子，是一种铵盐，而铵盐不可以和碱共放一处，所以碳酸氢铵切忌和氢氧化钠或氢氧化钙放在一起。[1]
目录
发展简史
1920年前后，发现利用焦炉煤气中的氨和二氧化碳反应可制取碳酸氢铵，有人试图把它作为氮肥使用，但未获成功。长期以来仅少量生产，主要用做食品工业中的发泡剂。1958年，中国迫切需要发展化肥工业，由化工专家侯德榜开发成功了生产碳酸氢铵的新工艺。其特点是把碳酸氢铵的生产与合成氨原料气净化（脱除二氧化碳）过程结合起来，称为联碳法生产碳酸氢铵工艺，从而简化了流程，降低了能耗，减少了投资。通过对碳酸氢铵物性的改进和施肥技术的不断完善，它在中国获得了迅速发展，20世纪80年代初产量约占中国氮肥总产量的一半以上。
白色斜方晶系或单斜晶系结晶体。无毒。有氨臭。能溶于水，水溶液呈碱性，不溶于乙醇。
储存条件：贮存于室温（Store at RT）
外观：为白色斜方晶系或单斜晶系结晶体
危险品标志：Xi
危险类别码：R36/37/38
安全说明：S22
危险品运输编号：UN 9081
化学性质
水溶液呈碱性，性质不稳定，36℃以上分解为二氧化碳、氨和水，60℃可分解完。有吸湿性，潮解后分解会加快。
与其有关反应的化学方程式为：
性质与稳定性
常温常压下稳定，避免氧化物 强酸接触，有热不稳定性，固体在58℃、水溶液在70℃则分解。
在水中的溶解度为14%(10℃)，17.4%(20℃)，21.3%(30℃)。其水溶液呈碱性，25℃时0.1mol·L-1 溶液的pH值7.8。碳酸氢铵的化学性质不稳定，受热易分解。 热至约60℃时，分解为NH3 21.5%，CO2 55.7%，H2O 22.8%组成的白色烟雾。能被热水分解。在常压下有潮气存在时，36℃以上即开始缓慢分解，生成氨、二氧化碳和水。
易溶于水（0 ℃时：11.9g/100 mL；30 ℃时：27g/100 mL），水溶液呈碱性，0.08%水溶液的pH值为7.8。溶于甘油，350℃时分解为二氧化碳和氨。有吸湿性,吸湿和受潮后放出刺激性的氨气味，干燥状态没有氨气味。在空气中易风化。
贮存方法
1.保持容器密封，储存在阴凉，干燥的地方，储存于阴凉、干燥、通风的仓库内。切忌和NaOH或Ca(OH)2放在一起。
2.在储运过程中注意防潮、防雨、防曝晒。搬运时要轻搬轻放，防止包装破损。
3.严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。
4.失火时，可喷水、喷雾或使用干粉、二氧化碳、泡沫灭火剂扑救。
1、急性毒性：小鼠静脉注射LC50：245mg/kg；出现呼吸困难，非功能衰退，抽搐。
接触后，可刺激皮肤、眼睛、黏膜；高浓度接触可引起暂时性失明、肺水肿和青紫，并可强烈伤害呼吸道黏膜，导致死亡。
生态学数据
该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。
分子结构数据
1、 摩尔折射率：9.87
2、 摩尔体积（cm3/mol）：37.1
3、 等张比容（90.2K）：110.4
4、 表面张力（dyne/cm）：77.9
5、 极化率：3.87
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）：无
2.氢键供体数量：2
3.氢键受体数量：3
4.可旋转化学键数量：0
5.互变异构体数量：无
6.拓扑分子极性表面积：61.4
7.重原子数量：5
8.表面电荷：0
9.复杂度：24.8
10.同位素原子数量：0
11.确定原子立构中心数：:0
12.不确定原子立构中心数量：0
13.确定化学键立构中心数量：0
14.不确定化学键立构中心数量：0
15.共价键单元数量：2
应用领域
1、用作氮肥，适用于各种土壤，可同时提供作物生长所需的铵态氮和二氧化碳，但含氮量低、易结块；
2、用作分析试剂，也用于合成铵盐和织物脱脂；
3、能促进作物生长和光合作用，催苗长叶，可作追肥，也可作底肥直接施用，用作食品膨胀剂；
4、用作食品高级发酵剂。与碳酸氢钠合用可作面包、饼干、煎饼等膨松剂的原料，亦用作发泡粉末果汁的原料。还用于绿色蔬菜、竹笋等烫漂，以及医药及试剂；
5、用作缓冲剂；充气剂。
6、碳酸氢铵在塑胶和橡胶工业、陶器制作、铬鞣革和合成催化剂上被广为使用。
7、碳酸氢铵其具有速效、价廉、经济、不板结土壤、适用于各种作物和各类土壤、既可作基肥，又可作追肥等优点，受到农民的欢迎。每年的用量约占到氮肥总产量的1/4，是我国除尿素外使用最广泛的一种氮肥产品。碳铵的劣势主要是易挥发，氮的利用率低。因此，在生产上应做到扬长避短，合理使用。
使用限量：
GB 2760-96：需添加膨松剂的各类食品，GMP。惟乳与乳制品按有关规定执行。
FAO/WHO（1984）：可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液块、可可油饼，5g/kg（以无脂可可计，按无水K2CO3计）。
生产方法
1.将压缩二氧化碳通入浓氨水中，并在二氧化碳加压下放置，同时加以冷却，析出结晶，经离心分离，脱水而成。精制时将其溶于水，添加乙醇，使之重结晶。
2.碳化法将氨气用水吸收后，用二氧化碳碳化，再经分离、干燥，制得碳酸氢铵。其化学反应方程式：
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
3.将来自石灰窑并经洗涤净化过的CO2气体，通入氨水使之饱和，后经离心分离、热风干燥即得成品。
4.典型的生产碳酸氢铵小型氮肥厂以无烟煤为原料，先制取半水煤气，后者经脱除硫化氢后，进入加压变换反应系统，得到的氮、氢和二氧化碳混合气进入碳化塔，在此二氧化碳与浓度为17%左右的氨水反应，生成碳酸氢铵结晶，经离心机分离即得碳酸氢铵产品。脱除二氧化碳的原料气，经过进一步脱除残余二氧化碳与少量一氧化碳后，进入氨合成系统。干燥的碳酸氢铵在室温下，有一定的稳定性和良好的流动性。中国有些碳酸氢铵厂采用气流干燥的方法将产品干燥；更多的工厂采用添加结晶改性剂的方法，使碳酸氢铵的结晶生长得比较粗大，从而改善了液固体分离的操作条件，使产品的含水量由5%～5.5%减小到2.5%～3.5%，对减少产品的分解损失和结块现象有显著效果。
生产碳铵的反应式为：
实验测定
鉴别试验
取试样加（1+1）盐酸液即泡沸，产生二氧化碳，此气体通入氢氧化钙溶液中，即生成白色沉淀。
取试样溶液，加氯化汞溶液即产生白色沉淀。
取试样溶液，加酚酞试液（TS-167）应不变色或仅现微红色
加热试管中碳酸氢铵 。
含量分析
在已称量的带磨口塞的称量瓶中，迅速称取试样2g（准确至0.0002g），置于已盛有1mol/L硫酸溶液50mL（准确移取）的锥形瓶中，摇动锥形瓶，使试样反应完全，加热煮沸5min，待溶液冷却后，加0.1%甲基橙指示液2滴，以1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至橙色。同时作空白试验。
受热分解
碳酸氢铵受热分解：
注意事项
急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。
食入：饮足量温水，催吐。就医。
应急处理
隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移至安全场所。若大量泄漏，收集回收或运至废物处理场所处置。
操作事项
密闭操作，提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存事项
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
个体防护
工程控制：提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护：空气中粉尘浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防毒物渗透工作服。
手防护：戴橡胶手套。
其他防护：及时换洗工作服。注意个人清洁卫生。
运输
起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。
参考来源