El cloruro de amonio es un compuesto químico inorgánico con la fórmula química NH 4 Cl , también escrita como [NH 4 ] Cl . Es una sal amónica de cloruro de hidrógeno . Se compone de cationes amonio [NH 4 ] + y aniones cloruro Cl − . Es una sal cristalina de color blanco muy soluble en agua. Las soluciones de cloruro de amonio son ligeramente ácidas. En su forma mineralógica natural, se le conoce como salamoniaco . El mineral se forma comúnmente en la quema de vertederos de carbón a partir de la condensación de gases derivados del carbón. También se encuentra alrededor de algunos tipos de respiraderos volcánicos. Se utiliza principalmente como fertilizante y aromatizante en algunos tipos de regaliz . Es producto de la reacción del ácido clorhídrico y el amoníaco .
Producción
Demostración de una síntesis de cloruro de amonio. Se añaden soluciones concentradas de amoníaco y ácido clorhídrico a dos botellas de lavado de gases, respectivamente. Utilizando bombas de goma, se inyecta aire (que actúa como portador de gas) en los tubos de lavado de gas, lo que hace que las corrientes de amoníaco y cloruro de hidrógeno en el aire colisionen y reaccionen dando el producto sólido, cloruro de amonio.
CO 2 + 2 NH 3 + 2 NaCl + H 2 O → 2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3
Ese método no sólo es el principal para la fabricación de cloruro de amonio, sino que también se utiliza para minimizar la liberación de amoníaco en algunas operaciones industriales.
El cloruro de amonio se encuentra naturalmente en regiones volcánicas y se forma en rocas volcánicas cerca de respiraderos que liberan humos ( fumarolas ). Los cristales se depositan directamente desde el estado gaseoso y tienden a tener una vida corta, ya que se disuelven fácilmente en agua. [11]
Reacciones
El cloruro de amonio piroliza y se transforma en humo de cloruro de amonio después del enfriamiento.
El cloruro de amonio reacciona con una base fuerte, como el hidróxido de sodio , para liberar gas amoniaco:
NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O
De manera similar, el cloruro de amonio también reacciona con carbonatos de metales alcalinos a temperaturas elevadas, dando amoníaco y cloruro de metales alcalinos:
2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3 → 2 NaCl + CO 2 + H 2 O + 2 NH 3
Una solución del 5% en masa de cloruro de amonio en agua tiene un pH en el rango de 4,6 a 6,0. [12]
Algunas reacciones del cloruro de amonio con otras sustancias químicas son endotérmicas , como su reacción con el hidróxido de bario y su disolución en agua.
Aplicaciones
Cristal(es) de cloruro de amonio
La aplicación predominante del cloruro de amonio es como fuente de nitrógeno en fertilizantes (que corresponden al 90% de la producción mundial de cloruro de amonio), como el fosfato de cloroamonio. Los principales cultivos fertilizados de esta manera son el arroz y el trigo en Asia . [13]
El cloruro de amonio se utilizó en pirotecnia en el siglo XVIII, pero fue reemplazado por productos químicos más seguros y menos higroscópicos . Su propósito era proporcionar un donante de cloro para realzar los colores verde y azul de los iones de cobre en la llama.
El cloruro de amonio se utiliza como fundente en la preparación de metales para estañarlos, galvanizarlos o soldarlos. Funciona como fundente limpiando la superficie de las piezas de trabajo al reaccionar con los óxidos metálicos de la superficie para formar un cloruro metálico volátil. Para ello, se vende en bloques en las ferreterías para usarlo en la limpieza de la punta de un soldador, y también se puede incluir en la soldadura como fundente.
Medicamento
El cloruro de amonio se utiliza como expectorante en medicamentos para la tos. Su acción expectorante se produce por una acción irritativa sobre la mucosa bronquial, lo que provoca la producción de un exceso de líquido en las vías respiratorias, que presumiblemente es más fácil de expulsar al toser. Las sales de amonio irritan la mucosa gástrica y pueden provocar náuseas y vómitos.
El cloruro de amonio se utiliza como agente acidificante sistémico en el tratamiento de la alcalosis metabólica grave , en la prueba de carga de ácido oral para diagnosticar la acidosis tubular renal distal y para mantener la orina a un pH ácido en el tratamiento de algunos trastornos del tracto urinario. [ cita necesaria ]
Alimento
El cloruro de amonio, con el nombre de sal amoniacal o salmiak, se utiliza como aditivo alimentario con el número E E510 y actúa como nutriente de levadura en la elaboración de pan y como acidulante. [17] Es un complemento alimenticio para el ganado y un ingrediente en medios nutritivos para levaduras y muchos microorganismos.
El cloruro de amonio se utiliza para condimentar dulces oscuros llamados regaliz salado (populares en los países nórdicos, Benelux y el norte de Alemania), [18] en repostería para dar a las galletas una textura muy crujiente y en el licor Salmiakki Koskenkorva para darle sabor. En Irán, Tayikistán, India, Pakistán y los países árabes se le llama "noshader" y se utiliza para mejorar la textura crujiente de snacks como samosas y jalebi .
En el laboratorio
El cloruro de amonio se ha utilizado históricamente para producir bajas temperaturas en baños de enfriamiento . [19]
En paleontología , el vapor de cloruro de amonio se deposita sobre los fósiles , donde la sustancia forma una capa de diminutos cristales de color blanco brillante, fácilmente eliminable y bastante inofensiva e inerte, que cubre cualquier coloración que pueda tener el fósil y, si se ilumina en ángulo, mejora enormemente el contraste en Documentación fotográfica de ejemplares tridimensionales. [21] La misma técnica se aplica en arqueología para eliminar el reflejo en vidrio y especímenes similares para fotografía. [22]
En la síntesis orgánica, normalmente se utiliza una solución saturada de NH 4 Cl para apagar las mezclas de reacción. [23]
Los calamares gigantes y algunas otras especies de calamares grandes mantienen una flotabilidad neutra en el agua de mar gracias a una solución de cloruro de amonio que se encuentra en todo su cuerpo y es menos densa que el agua de mar. [25] Esto difiere del método de flotación utilizado por la mayoría de los peces, que implica una vejiga natatoria llena de gas .
Baterías
A principios del siglo XX, el cloruro de amonio se utilizaba en solución acuosa como electrolito en las celdas Leclanché que encontraron un uso comercial como "batería local" en las instalaciones telefónicas de los suscriptores. Posteriormente, esas celdas evolucionaron hasta convertirse en baterías de zinc y carbono que todavía utilizan cloruro de amonio como electrolito.
Tinción de hormigón
Se tiñe las superficies de hormigón de un penetrante e intenso color marrón rojizo con una mezcla de 1 parte de cloruro de amonio, 2 partes de cloruro férrico y 5 partes de agua. [26] El tratamiento previo con ácido es innecesario.
Otras aplicaciones
El cloruro de amonio se utiliza en una solución acuosa de ~5% para trabajar en pozos petroleros con problemas de hinchamiento de arcilla. Otros usos incluyen champú para el cabello, pegamento para unir madera contrachapada y productos de limpieza. En champús para el cabello, se utiliza como agente espesante en sistemas tensioactivos a base de amonio como el lauril sulfato de amonio . El cloruro de amonio se utiliza en la industria textil y del cuero, en teñido, curtido, estampado textil y agrupamiento del algodón. En la carpintería, una solución de cloruro de amonio y agua, cuando se aplica a madera sin terminar, se quemará cuando se la someta a una pistola de calor, lo que dará como resultado una marca de hierro para marcar sin el uso de un hierro para marcar. La solución se puede pintar sobre la madera o aplicar con un sello de goma común. [27]
La primera mención del cloruro de amonio fue en el año 554 en China. [28] En aquella época, el cloruro de amonio procedía de dos fuentes: (1) las chimeneas de incendios subterráneos de carbón en Asia Central, específicamente, en las montañas Tian Shan (que se extienden desde la provincia de Xinjiang en el noroeste de China hasta Kirguistán ), así como en las montañas Alay (o Alai) del suroeste de Kirguistán, y (2) las fumarolas del volcán Monte Taftan en el sureste de Irán . [29] [30] [31] (De hecho, la palabra cloruro de amonio en varios idiomas asiáticos deriva de la frase iraní anosh adur (fuego inmortal), una referencia a los fuegos subterráneos. [32] ) Luego, el cloruro de amonio era transportado a lo largo la Ruta de la Seda hacia el este hasta China y hacia el oeste hasta las tierras musulmanas y Europa.
Alrededor del año 800 d. C., los árabes de Egipto descubrieron cloruro de amonio en el hollín resultante de la quema de estiércol de camello, y esta fuente se convirtió en una alternativa a las de Asia Central. [33] [34]
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^ El hecho de que el cloruro de amonio se importó a China desde Sogdiana en Asia Central se menciona en el Wei shu (Historia de los Wei [pueblos de lo que hoy es China]), que fue compilado por Wei Shou魏收 (506–572). (Sutton et al., 2008), pág. 596. Sin embargo, es posible que haya sido importado a China incluso antes del año 150: hay una breve mención de lo que podría haber sido cloruro de amonio en el libro chino Chou I Tshan Thung Chhi Chu周易参同契註 [El parentesco de los tres y el libro de cambios, con comentario] (142) de Wei Boyang . Needham y otros, pág. 439.
^ Las ubicaciones de las fuentes de cloruro de amonio en los depósitos de carbón ardiente de Asia Central se muestran en el siguiente mapa:
Sutton et al., págs. 595-596, especialmente Fig. 6 (mapa).
También se encontró cloruro de amonio en depósitos de carbón en llamas en Europa.
Jameson, Robert, Manual de Mineralogía ... (Edimburgo, Escocia: Archibald Constable & Co. y Hurst, Robinson & Co., 1821), pág. 12. De la pág. 12: " Sal amoniacal volcánica ... Situación geográfica . Ocurre en las proximidades de lechos de carbón en llamas, tanto en Escocia como en Inglaterra; y en muchos distritos volcánicos en diferentes partes del mundo".
Nicol, James, Manual de Mineralogía; … (Edimburgo, Escocia: Adam y Charles Black y Longman, Brown, Green y Longmans, 1849). pag. 336: "[Es decir, cloruro de amonio] a veces se encuentra cerca de vetas de carbón encendidas, como en St Etienne en Francia, cerca de Newcastle y en Escocia".
Bischof, págs. 213-214: "El cloruro de amonio también se encuentra en otros lugares, como un sublimado que surge de la combustión de estratos de carbón; por ejemplo, en St. Etienne, cerca de Lyon, en Newcastle y en Glan en la Baviera renana. "
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^ El geógrafo árabe Yaqut al-Hamawi (1179-1229) o "Jakut" mencionó que el cloruro de amonio se extrajo de "Damindan" (Tamindan), un valle en el volcán Monte Taftan en el suroeste de Irán. Véase: von Lippmann, EO, "Wan and wofür erscheint zuerst die Bezeichnung Ammoniak?" (¿Cuándo y por qué apareció por primera vez el término "amoníaco"?) En: Lippmann, Edmund O., ed., Abhandlungen und Vorträge zur Geschichte der Naturwissenschaften (Ensayos y conferencias sobre la historia de las ciencias), vol. 2, (Leipzig, Alemania: Veit & Co., 1913), págs. 232-233: Archivado el 25 de julio de 2020 en Wayback Machine "... berichtet er, daß der Höhle Demindân in Persien ein Dampf entströme und sich beim Erkalten als Nuschadir niederschlage , den man von da aus in alle Welt versende." (... él [es decir, Yaqut] informó que un vapor sale de las cuevas de Damindan en Persia y al enfriarse precipita como nushadir [es decir, cloruro de amonio], que se transporta desde allí a todo el mundo). cloruro amónico. Needham y otros, pág. 439: "La región más occidental de todas [las regiones que producen cloruro de amonio] se encuentra más al sur, en el Baluchistán persa, donde se encuentra el valle Damindān (ahora Tamindan) en la cordillera Kūh-i-Taftan, un macizo volcánico relativamente inactivo. , produce sal amoniacal [es decir, cloruro de amonio] hasta el día de hoy."
↑ Posteriormente, el cloruro de amonio se extrajo de otros volcanes: los árabes lo recolectaron del monte Etna en Sicilia durante el siglo X.
El geógrafo árabe Al-Muqaddasi (c. 945/946 - 991) mencionó que el cloruro de amonio se obtenía del monte Etna. Véase: Lippmann, Edmund Oskar von, Entstehung und Ausbreitung der Alchemie ... (Origen y difusión de la alquimia...), vol. 1, (Berlín, Alemania: Springer, 1919), pág. 404. De la pág. 404: Archivado el 16 de abril de 2021 en Wayback Machine "... er erwähnt, daß der dortige Salmiak nicht von gleicher Güte ist wie der Siciliens, dessen Lager jetzt aber schon erschöpft seien, ..." (... menciona que el salmiak [es decir, cloruro de amonio ] allí [es decir, en Fergana ] no tiene el mismo valor que el de Sicilia, cuyos depósitos, sin embargo, ahora están agotados,...)
El geógrafo árabe ibn Hawqal (m. ca. 978) también mencionó que el cloruro de amonio se obtenía de las fumarolas en las laderas del monte Etna. Ruska, Julio (1928). "Die Salmiak in die Geschichte der Alchemie" [El cloruro de amonio en la historia de la alquimia]. Zeitschrift für Angewandte Chemie . 41 (50): 1321-1324. doi : 10.1002/ange.19280415006.
Breislak, Scipion, Essais mineralogiques sur la solfatare de Pouzzole (Nápoles, Italia: Janvier Giaccio, 1792), pág. 140. De la pág. 140: "Deux endroits de la Solfatare, celui où est construite la fontaine de vapeurs, et un autre à peu de Distance produisent le muriate d'amoniaque". (Dos lugares en Solfatare, aquel donde se ha formado la fumerola y otro a poca distancia, producen muriato de amoníaco [es decir, cloruro de amonio].)
( Lémery, Nicolas ) (1705) "Diversas observaciones chimiques. I." (Varias observaciones químicas. I.), Histoire de l'Académie royale des sciences: année MDCCV, avec les memoires …, p. 66. De la pág. 66: Archivado el 14 de agosto de 2017 en Wayback Machine "Monsieur Lémery a eu entre les mains un Sel tiré du Mont Vesuve, & que l'on appelle Sel Armoniac natural". (El señor Lémery consiguió una sal [que fue] extraída del Monte Vesubio y que se llama sal natural armenia [es decir, cloruro de amonio].)
Bischof, pág. 212.
Sutton y otros, pág. 599.
También se encontró cloruro de amonio en la isla de Reunión, en el Océano Índico occidental.
Marcelino, Jean Baptiste Geneviève, Barón Bory de Saint-Vincent, Diccionario clásico de historia natural , vol. 1 (París, Francia: Rey et Gravier, 1822). pag. 270: Archivado el 25 de julio de 2020 en Wayback Machine "On trouve ce Minéral dans presque tous les volcans. … Elle se trouve également en Tartarie, dans le pays des Kalmuks; en Perse, au Thibet, dans l'île de Bourbon, en Bucharie , … " (Se encuentra este mineral [es decir, cloruro de amonio] en casi todos los volcanes... También se encuentra en Tartaria [es decir, una región que se extiende desde Asia Central hacia el este hasta el Océano Pacífico], en el país de los Kalmyks , en Persia , en el Tíbet, en la isla Borbón [es decir, Reunión], en Bucharia [es decir, una región de Asia Central que se extiende desde Turfan a través de Uzbekistán y Tayikistán ]…)
Bunsen, Robert (1847) "Ueber den Innern Zusammenhang der pseudovulkanischen Erscheinungen Islands" Archivado el 16 de abril de 2021 en Wayback Machine (Sobre la relación intrínseca de los fenómenos pseudovolcánicos de Islandia), Annalen der Chemie and Pharmacie , 62 : 1–59, véanse las págs. 8 y 9. De las págs. 8 a 9: Archivado el 17 de octubre de 2020 en Wayback Machine "Im Juli 1846, also nur wenige Monate nach dem Ausbruch des Vulkans, wo ich in diesen Gegenden verweilte, zeigte sich der untere Theil dieses Stromes mit humidfenden Fumarolen übersäet, in denen sich eine solche Menge reiner, zum Theil sehr schön krystallisirter Salmiak sublimirte, dass man dort, trotz der unaufhörlichen Regengüsse, dieses wertvolle Salz zu Hunderten von Pfunden hätte sammeln können." (En julio de 1846, sólo unos meses después de la erupción del volcán [es decir, el monte Hekla], donde permanecí en esta región, la parte inferior de este flujo [de lava] apareció salpicada de fumarolas humeantes, en las que tal cantidad de Se había sublimado cloruro de amonio puro y, a veces, muy bellamente cristalizado, de modo que se podrían haber recolectado allí, a pesar de las incesantes lluvias, cientos de libras de esta valiosa sal.)
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Sutton y otros, pág. 599.
^ El término para "cloruro de amonio" en árabe es nūshādir o nūshādur , en sánscrito, navasadaru o navasara , en chino, nao sha , y de manera similar en armenio y siríaco. Sutton y otros, pág. 596.
^ En De Lapidibus (Acerca de las piedras), que se atribuye a "Pseudo-Aristóteles" y que data de ca. 750–870 d.C., se afirma brevemente que en los baños públicos se creaba cloruro de amonio (a partir del hollín de los fuegos que servían para calentar las aguas de los baños). Ruska, Julius, Das Steinbuch des Aristoteles mit literargeschichtlichen Untersuchungen nach der arabischen Handschrift der Bibliothèque Nationale [El libro de las piedras de Aristóteles con investigaciones histórico-literarias sobre el manuscrito árabe de la Bibliothèque Nationale] (Heidelberg, Alemania: Carl Winter, 1912), pag. 191. De la pág. 191 (en latín): "Et unus lapis est qui vocatur nasciadhor i. liscianada qui fit in balneis". (Y hay una piedra que se llama nasciadhor [es decir, nûshâdur , cloruro de amonio] o liscianada que se elabora [es decir, se crea] en los baños). Véase también: Sutton et al., p. 595.
↑ El geógrafo persa Al-Istakhri (muerto en 957 d. C.) afirmó que el cloruro de amonio se obtenía del hollín del estiércol de camello que se quemaba para calentar los baños públicos de Alejandría. Véase: (Lippmann, 1919), pág. 403. De la pág. 403: Archivado el 17 de octubre de 2020 en Wayback Machine Istakhri "... bestätigt das persische Vorkommen... des Nûschâdirs, 'den die Ägypter aus dem Rauche ihrer Bäder haben' [aus dem Rauche des zum Heizen gebräuchlichen getrockneten Kamelmistes],..." (Istakhri confirma el aparición en Persia... de cloruro de amonio ( nûshâdir ), "que los egipcios han [obtenido] del humo de sus baños" [es decir, del humo del estiércol de camello seco que se utiliza para calentar]...) Ver también: Sutton et al. ., pag. 595. A principios del siglo XVIII varios observadores europeos informaron de la producción de cloruro de amonio a partir del hollín del estiércol animal quemado:
Sicard, Claude (SJ), Nouveaux Mémoires de la Compagnie de Jesus dans le Levant [Nuevas memorias de los jesuitas en Levante], vol. 2 (París, Francia: Nicolas le Clerc, 1717), págs. 96–98. De las págs. 96–98: "... nous arrivâmes sur le midy à Desmayer ..." (... llegamos al mediodía a Desmayer , una ciudad [en el delta del Nilo] habitada únicamente por musulmanes. Es en este lugar donde La sal armoníaca [es decir, cloruro de amonio], muy apreciada en todo Egipto, se elabora en hornos, cuya parte superior tiene ventilaciones a lo largo y en varios lugares. Se colocan en estas ventilaciones veinte o treinta botellas redondas de vidrio, de aproximadamente un pie y medio. de diámetro, con un cuello de medio pie [de ancho]. Se sellan bien las botellas: se llenan con hollín y un poco de sal marina y orina de animal, luego se construye una capa de arcilla y ladrillo [encima del horno], que cubre todo menos la parte superior de los cuellos de las botellas, que [permanecen abiertas] al aire. Luego se enciende un fuego en el horno, y se mantiene continuamente durante tres días y tres noches la flema [es decir, los componentes líquidos]. Una parte del material contenido en las botellas se desprende y las sales ácidas y alcalinas se encuentran y se adhieren entre sí cerca del cuello, [donde] forman una masa blanca y redonda. Terminada la operación, se rompen todas las botellas y se retiran estas masas, que se denominan "sal armoníaca". Cabe señalar que el hollín del que hablé es producido por el humo de las palmaditas, que en árabe se llama gellée . Ellos [es decir, las palmaditas] se forman a partir de estiércol animal. Es poco probable que cualquier otro humo se condense en sal armónica).
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Bibliografía
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el cloruro de amonio .
Calculadoras: tensiones superficiales y densidades, molaridades y molalidades del cloruro de amonio acuoso.
CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
