ما الفرق بين نترات النشادر وسلفات النشادر
ما هي نترات النشادر
- نترات النشادر هي مركب كيميائي له الصيغة الكيميائية NH4NO3 ، ومركب هو بلوري أبيض يتكون من أيونات من الأمونيوم والنترات ، إنه قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء ومرطب كمادة صلبة ، على الرغم من أنه لا يشكل هيدرات .
- ويستخدم في الغالب في الزراعة كسماد عالي النيتروجين ، يقدر الإنتاج العالمي منه بنحو 6 مليون طن في عام 2017 .
- استخدامه الرئيسي الآخر هو كعنصر من المكونات المتفجرة المستخدمة في التعدين ، واستغلال المحاجر والبناء المدني .
- إنه المكون الرئيسي لـ ANFO ، وهو متفجر صناعي شهير يمثل 80 ٪ من المتفجرات المستخدمة في أمريكا الشمالية ، ويتم استخدام تركيبات مماثلة له في الأجهزة المتفجرة المرتجلة .
-
تعمل العديد من البلدان على التخلص التدريجي من استخدامه في التطبيقات الاستهلاكية ، بسبب مخاوف بشأن أن إساءة استخدامه قد تسببت الانفجارات العرضية في
نترات الأمونيوم
، ومقتل آلاف الأشخاص ، مثلما حدث في أوائل
القرن العشرين
. [1]
كيفية صنع نترات النشادر
المواد المستخدمة
- 138 جم من ثنائي كبريتات الصوديوم ، ( موجود في كيماويات حمامات السباحة ، ويستخدم لخفض درجة الحموضة ) .
- 1 مول مكافئ ملح نترات ، متاح على هيئة أي مما يلي 85 جم نترات الصوديوم (مادة حافظة للأغذية الشائعة) ، 101 جرام نترات البوتاسيوم (التي يمكنك شراؤها ، أو صنعها بنفسك ) ، و 118 جم نترات الكالسيوم ، (رباعي هيدرات)الأمونيا ، (منظف منزلي مشترك) .
- الميثانول (اختياري ، والذي يمكن العثور عليه كمعالجة وقود HEET) .
- ماء .
- مقياس الأس الهيدروجيني ، أو ورق الأس الهيدروجيني .
- الوصول إلى الموقد .
- فلتر قهوة أو مناشف ورقية .
طريقة التحضير
- قم بإذابة ثنائي كبريتات الصوديوم في أقل كمية من الماء ، (حوالي 300 مل) .
- قم بإذابة ملح النترات في أقل كمية من الماء ، (الكمية تعتمد على الملح) .
- اخلط الملحين .
- بعد ذلك ، سوف تحيد المحلول الحمضي تمامًا .
- قلّب مع الأمونيا حتى يصبح الرقم الهيدروجيني للخليط 7 أو أعلى .
- استخدم مقياس الأس الهيدروجيني ، (أو ورق الأس الهيدروجيني) .
- سيعطيك تفاعل الأمونيا ، وثنائي كبريتات الصوديوم ، والنترات كبريتات الصوديوم ، ونترات الأمونيوم .
- تمتلك كبريتات الصوديوم ونترات الأمونيوم ذوبانًا مختلفًا في الماء ، لذلك قم بغلي المحلول حتى تتبلور كبريتات الصوديوم .
- أبعد السائل عن الحرارة عندما تتشكل بلورات من كبريتات الصوديوم في قاع المقلاة .
- قم بتبريد المحلول في الفريزر للحصول على أكبر قدر ممكن من كبريتات الصوديوم لترسبه من المحلول .
- قم بتشغيل المحلول من خلال مرشح ، (مرشح قهوة ، أو مناشف ورقية) لفصل كبريتات الصوديوم الصلبة عن محلول نترات الأمونيوم .
- السماح لمحلول نترات الأمونيوم بالتبخر ، مما يعطيك نترات الأمونيوم مع بعض شوائب كبريتات الصوديوم ، هذا جيد بما فيه الكفاية لمعظم مشاريع الكيمياء .
- إذا كنت ترغب في زيادة تنقية نترات الأمونيوم ، قم بإذابه في حوالي 500 مل من الميثانول ، حيث أن نترات الأمونيوم قابلة للذوبان في الميثانول ، بينما كبريتات الصوديوم غير قابلة للذوبان .
- قم بتشغيل المحلول من خلال مرشح ، والذي سيعطيك كبريتات الصوديوم على المرشح ، ومحلول من نترات الأمونيوم .
- السماح للميثانول بالتبخر من المحلول للحصول على نترات الأمونيوم البلورية . [1]
سلفات النشادر
كانت سلفات النشادر [(NH₄) ₂ SO₄] واحدة من الأسمدة النيتروجينية (N) الأولى والأكثر استخدامًا لإنتاج المحاصيل ، حيث إنه الآن أقل شيوعًا ولكنه ذو قيمة خاصة عندما يكون كل من N والكبريت (S) مطلوبين ، وتوفر قابلية الذوبان العالية تنوعًا في عدد من التطبيقات الزراعية .
- مادة صلبة بيضاء عديمة الرائحة وتذوب في الماء ، عبارة عن ملح كبريات غير عضوي .
- يتم الحصول عليه من تفاعل حامض الكبريتيك مع مكافئين من الأمونيا .
- ويستخدم على نطاق واسع كسماد للتربة القلوية ، حيث أنها مصدر قابل للذوبان للنيتروجين .
- ويعرف أيضا بكبريتات الامونيوم .
صنع سلفات النشادر في المختبر
يمكن صنع كبريتات الأمونيوم في المختبر باستخدام محلول الأمونيا المخفف ، وحمض الكبريتيك المخفف :
- الأمونيا + حامض الكبريتيك ← كبريتات الأمونيوم
2NH 3 (aq) + H 2 SO 4 (aq) → (NH 4 ) 2 SO 4 (aq)
- على حد سواء المتفاعلات قابلة للذوبان ، لذلك يجب القيام بعملية المعاينة اولا للعثور على أحجام كل مادة متفاعلة على حدة .
طريقة تحضير سلفات النشادر
- صب حوالي 100 سم من محلول الأمونيا في دورق ، ثم أضف الحجم الصحيح من حمض الكبريتيك المخفف اللازم للمعادلة .
- حرك الخليط لضمان الخلط الكامل ، ثم ضع الكوب على حامل ثلاثي القوائم وشاش ، وسخنه بموقد بنسن حتى يغلي حوالي نصف الماء .
- صب السائل المتبقي في حوض التبخير ، وسخنه فوق حمام مائي مغلي ،حتى تبدأ البلورات في التكون حول الجزء العلوي من السائل .
- دع السائل يبرد ببطء إلى درجة حرارة الغرفة .
- صب البلورات والسائل من خلال قمع الفلتر والورق ، ثم اترك البلورات لتجف في مكان دافئ .[2]
الإنتاج الصناعي لسلفات النشادر
يحدث الإنتاج الصناعي لكبريتات الأمونيوم على نطاق أكبر بكثير من إنتاجه في المختبر ، غالبًا ما يبدأ مصنع الأسمدة بـمواد أولية اللازمة لصنع الأمونيا وحمض الكبريتيك ، بدلاً من شراء هذين المتفاعلين من مكان آخر ، هناك حاجة لعدة مراحل .
يعد تحضير كبريتات الأمونيوم في المختبر عملية دفعية ، يتم تصنيع كمية صغيرة من المنتج ببطء في أي وقت ، ويتم تنظيف الجهاز ، ويكون جاهزًا لعمل دفعة أخرى بينما يعتبر الإنتاج الصناعي لكبريتات الأمونيوم عملية مستمرة ، يتم تصنيع المنتج بسرعة طوال الوقت ، طالما يتم توفير المواد الخام .[1[
استخدامات سلفات النشادر
- بالنسبة لمستحضرات التجميل ، يتم استخدام كبريتات الأمونيوم كعامل تمليس الشعر .
- تم تصنيع منتجات الشعر التي أساسها الأمونيوم لتحل محل المنتجات التي تحتوي على هيدروكسيد الصوديوم ، بسبب الطبيعة المدمرة لهيدروكسيد الصوديوم على الشعر .
- المنتج الغذائي الأكثر شيوعًا مع كبريتات الأمونيوم ، هو تلوين الكراميل .
-
يستخدم كبريتات الأمونيوم كمادة حافظة للمثبتات في
التصوير الفوتوغرافي
عندما يتم تطوير صور الأفلام . - يمكن أن يكون كبريتات الأمونيوم أحد عوامل الاختزال المستخدمة للحفاظ على نقص السكر ، (الصوديوم ، أو ثيوسلفات الأمونيوم) .
- يمكن أيضًا استخدام كبريتات الأمونيوم في صناعة الطوب ، يتم استخدام الطوب المصنوع من كبريتات الأمونيوم بشكل أساسي في بطانات الأفران العالية .
- يمكن تضمين كبريتات الأمونيوم في مواد التشحيم للأعمال المعدنية الباردة ، تهدف مواد التشحيم إلى تقليل الاحتكاك للحفاظ على انخفاض إنتاج الحرارة ، وإبعاد الشوائب عن المعادن . [3]