آمونیوم کلرید (نشادر)

آمونیوم کلرید

1-مقدمه

کلرید آمونیوم که در برخی موارد نشادر یا نوشادور نیز نامیده می شود، یک ترکیب معدنی با فرمول NH4Cl و نمک بلوری سفید رنگی است که بسیار محلول در آب است. محلول های کلرید آمونیوم خاصیت اسید بسیار کمی دارند. نمک آمونیاک (Sal ammoniac) نام شکل طبیعی و معدنی کلرید آمونیوم است. این ماده معدنی را می توان در تراکم گازهای مشتق شده از سوختن زغال سنگ نیز به دست آورد. همچنین در اطراف برخی از انواع دهانه های آتشفشانی یافت می شود. عمدتا از این ماده به عنوان کود و طعم دهنده استفاده می شود. این محصول از واکنش اسید کلریدریک و آمونیاک نیز به روش سنتزی تهیه می شود.

از ویژگی های شیمیایی این ماده می توان به این موضوع اشاره کرد کرد که محلول 5٪ وزنی کلرید آمونیوم در آب دارای PH در محدوده 4.6 تا 6.0 است.

2-تاریخچه

اولین اشاره ای که به کلرید آمونیوم شده است در 554 بعد از میلاد و در چین بود. در آن زمان ، کلرید آمونیوم از دو منبع به دست می آمده است: اول در اطراف دهانه های آتشفشان ها در آسیای مرکزی ، به ویژه در کوه های تیان شان (که از استان سین کیانگ در شمال غربی چین تا قرقیزستان امتداد می یابد) و همچنین در آلای ( یا آلایی) کوههای جنوب غربی قرقیزستان ، و دوم در اطراف آتشفشان کوه تفتان در جنوب شرقی ایران. (در واقع ، کلمه کلرید آمونیوم در چندین زبان آسیایی از عبارت ایرانی انوش ادور  anosh adur  (آتش جاویدان) ، که اشاره ای به آتشفشان ها دارد به دست آمده است.  

  
3-کاربردها

1-3-کود شیمیایی

بیشترین و رایج ترین کاربرد کلرید آمونیوم, استفاده از این ماده به عنوان منبع نیتروژن در کودهایی مانند کلروآمونیوم فسفات می باشد. 

2-3-دود سفید

در مواردی از این ماده برای تأمین دود سفید استفاده می شده است ، اما واکنش آن با کلرات پتاسیم که باعث تولید کلرات آمونیوم بسیار ناپایدار می شود و استفاده از آن را برای سلامتی بسیار خطرناک می سازد.

3-3-فلزکاری

کلرید آمونیوم در تمیزکاری و آماده سازی سطح فلزات جهت روکش کاری ، گالوانیزه کردن یا لحیم کاری استفاده می شود. با تمیز کردن سطح قطعات کار از طریق واکنش با اکسیدهای فلزی در سطح ، به عنوان یک جریان تمیز کننده عمل می کند و کلرید فلز فرار را تشکیل می دهد. از این ماده در تمیز کردن نوک لحیم و محل لحیم کاری نیز استفاده می شود.

4-3-دارو

کلرید آمونیوم به عنوان یک خلط آور در داروهای مربوط به سرفه استفاده می شود. عملکرد خلط آور آن ناشی از عمل تحریک کننده بر روی مخاط است که باعث تولید مایع بیش از حد در دستگاه تنفسی می شود ، که احتمالاً سرفه آن راحت تر است. نمک های آمونیوم می توانند سلول های معده را تحریک کنند و ممکن است باعث تهوع و استفراغ شوند.

5-3- باتری ها

در گذشته ی نه چندان دور,کلرید آمونیوم در محلول آبی، به عنوان الکترولیت در سلول های fhjvd ih استفاده می شده است. در این سلول ها که در نسل های بعدی باتری ها، به باتری های روی - کربن تبدیل شدند هنوز هم از کلرید آمونیوم به عنوان الکترولیت استفاده می شود.

6-3- مصارف آزمایشگاهی

کلرید آمونیوم از گذشته برای تولید دمای پایین در حمام های خنک کننده استفاده می شده است. همچنین محلول های کلرید آمونیوم با آمونیاک به عنوان محلول های بافر استفاده می شود.

7-3-دیرینه شناسی تاریخی

در پژوهش های میدانی دیرینه شناسی ، بخار کلرید آمونیوم بر روی فسیل ها می نشیند  و یک لایه سفید درخشان نسبتاً بی ضرر و بی اثر از بلورهای کوچک تشکیل می دهد. این امر هر رنگی را که فسیل ممکن است داشته باشد ، می پوشاند و اگر از زاویه ای روشن شود ، کنتراست را در اسناد عکاسی نمونه های سه بعدی بسیار افزایش می دهد. همین تکنیک در باستان شناسی برای حذف بازتاب روی شیشه و نمونه های مشابه برای عکاسی استفاده می شود.

8-3- غذا

کلرید آمونیوم ، تحت نام sal ammoniac یا salmiak به عنوان افزودنی غذایی تحت شماره E510 استفاده می شود و به عنوان ماده مغذی مخمر در تهیه نان عمل می کند. این ماده یک عنصر در محیط تغذیه برای مخمرها و بسیاری از میکروارگانیسم ها است.

4-واکنش ها

1-4-تجزیه شدن

کلرید آمونیوم پس از حرارت دیدن و گرم شدن برانگیخته می شود و به گاز آمونیاک و کلرید هیدروژن تجزیه می شود. 

NH4Cl → NH3 + HCl

2-4-واکنش با بازها

کلرید آمونیوم می تواند با یک باز قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش دهد و گاز آمونیاک آزاد کند:

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

3-4-واکنش با کربنات

کلرید آمونیوم در دماهای بالا با کربنات های قلیایی واکنش می دهد و آمونیاک به علاوه ی نمک کلرید فلز را تشکیل می دهد. ( مثلا در اینجا نمک طعام به وجود آمده است.)

 2NH4Cl + Na2CO3 → 2 NaCl + CO2 + H2O + 2 NH3

5-روش تولید

5-1-روش سنتزی

1-1-5روش سولوی

این ماده می تواند از طریق فرآیند Solvay که برای تولید کربنات سدیم استفاده می شود؛ سنتز گردد

CO2 + 2 NH3 + 2 NaCl + H2O → 2 NH4Cl + Na2CO3

می توان گفت که این روش تقریبا روش اصلی تولید کلرید آمونیوم در صنعت می باشد, زیرا استفاده از اسید به عنوان عامل خوردگی محیط در آن وجود ندارد.

2-1-5-استفاده از آمونیاک

کلرید آمونیوم به صورت تجاری از ترکیب آمونیاک NH3) ) با هیدروژن کلرید (گازی شکل) یا هیدروکلریک اسید (محلول آب) تهیه می شود: 

NH3 + HCl → NH4Cl

2-5-روش طبیعی

کلرید آمونیوم به طور طبیعی در مناطق آتشفشانی و روی سنگ های آتشفشانی در نزدیکی دهانه های آتشفشانی ایجاد می شود. بلورها از حالت گازی مستقیماً به حالت جامد در آمده و بر روی این سنگ ها رسوب می کنند و به دلیل اینکه به راحتی در آب حل می شوند ، عمر کوتاهی دارند.

6-تحقیقات جدید

در ادامه ی کاربردهای ذکر شده برای این ماده, امروزه مطالعاتی در مورد کاربردهای جدید این ترکیب صورت گرفته است. یکی از این کاربردها, استفاده از این تریکب برای بازیافت فلزات درون باتری هاست که باعث محفوظ ماندن محیط زیست نیز می شود. این پژوهش تحت عنوان " یک فرآیند پایدار برای بازیافت فلز از باتری های لیتیوم یون با استفاده از کلرید آمونیوم" در نشریه ی الزویر به چاپ رسیده است. 

7-روش نگهداری

نگهداری این ترکیب جامد به نسبت آسان می باشد, زیرا که بایستی تنها آن را ز رطوبت و گرمای مستقیم دور نگه داشت تا به آمونیاک تجزیه نشود و دچار تصعید نگردد.

8-ایمنی

این ماده برای سلامتی مضر می باشد. در صورت بلع سیستم گوارش را آسیب می رساند و در صورت برخورد با دندان ها, آن ها را دچار پوسیدگی می کند.
استنشاق بخارات آن نیز برای سیستم تنفسی و سیستم عصبی به شدت تحریک کننده است.