El cloruro de amonio es un compuesto químico inorgánico con la fórmula química N H 4 Cl , también escrito como [NH 4 ]Cl . Es una sal de amonio de cloruro de hidrógeno . Consiste en cationes amonio [NH 4 ] + y aniones cloruro Cl − . Es una sal cristalina blanca que es altamente soluble en agua. Las soluciones de cloruro de amonio son ligeramente ácidas. En su forma mineralógica natural, se conoce como salamoniaco . El mineral se forma comúnmente en vertederos de carbón en llamas 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 agente aromatizante en algunos tipos de regaliz . Es un producto de la reacción del ácido clorhídrico y el amoníaco .
CO 2 + 2 NH 3 + 2 NaCl + H 2 O → 2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3
Este 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 de forma natural en regiones volcánicas y se forma en rocas volcánicas cerca de respiraderos que liberan humo ( 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]
El cloruro de amonio reacciona con una base fuerte, como el hidróxido de sodio , para liberar gas amoníaco:
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 metal alcalino:
2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3 → 2 NaCl + CO 2 + H 2 O + 2 NH 3
Una solución de 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
La principal aplicación 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 que se fertilizan 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 finalidad era proporcionar un donante de cloro para realzar los colores verde y azul de los iones de cobre en la llama.
Tenía un uso secundario para proporcionar humo blanco, pero su fácil reacción de doble descomposición con el clorato de potasio produciendo el altamente inestable clorato de amonio hizo que su uso fuera muy peligroso. [14] [15] [16]
Metalistería
El cloruro de amonio se utiliza como fundente para preparar metales que se van a recubrir con estaño, galvanizar o soldar. 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 su uso 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 la medicina contra la tos. Su acción expectorante se debe a su acción irritante sobre la mucosa bronquial, que provoca la producción de un exceso de líquido en las vías respiratorias, que presumiblemente es más fácil de expulsar con la tos. Las sales de amonio son irritantes para la mucosa gástrica y pueden inducir náuseas y vómitos.
El cloruro de amonio se utiliza como agente acidificante sistémico en el tratamiento de la alcalosis metabólica grave , en pruebas de carga ácida 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 requerida ]
Alimento
El cloruro de amonio, bajo el nombre de sal ammoniac o salmiak , se utiliza como aditivo alimentario con el número E E510, funcionando como nutriente de levadura en la panificación y como acidificante. [17] Es un suplemento 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 (popular 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 dar sabor. En Turquía, Irán, Tayikistán, India, Pakistán y los países árabes se le llama "noshader" y se utiliza para mejorar la textura crujiente de aperitivos como las samosas y el 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 blanca brillante, fácil de eliminar y bastante inofensiva e inerte de pequeños cristales que cubre cualquier coloración que pueda tener el fósil, y si se ilumina en un ángulo mejora enormemente el contraste en la documentación fotográfica de especímenes tridimensionales. [21] La misma técnica se aplica en arqueología para eliminar el reflejo en el vidrio y especímenes similares para fotografía. [22]
En la síntesis orgánica, normalmente se utiliza una solución saturada de NH4Cl para extinguir las mezclas de reacción. [23]
El calamar gigante y algunas otras especies de calamares grandes mantienen una flotabilidad neutra en el agua de mar a través de 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 pilas Leclanché , que encontraron un uso comercial como "batería local" en las instalaciones telefónicas de los abonados. Esas pilas evolucionaron posteriormente hasta convertirse en baterías de cinc-carbono que todavía utilizan cloruro de amonio como electrolito.
Tratamientos de hormigón
Se sabe que el cloruro de amonio es un agente de limpieza agresivo.
Un color marrón rojizo intenso y penetrante se tiñe en las superficies de hormigón con una mezcla de cloruro de amonio y cloruro férrico . [26] El tratamiento previo con ácido no es necesario.
Otras aplicaciones
El cloruro de amonio se utiliza en una solución acuosa al 5% para trabajar en pozos petrolíferos con problemas de hinchamiento de la arcilla. Otros usos incluyen en champú para el cabello, en el pegamento que une la madera contrachapada y en productos de limpieza. En el champú 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 el teñido, el curtido, la impresión textil y el agrupamiento de algodón. En la carpintería, una solución de cloruro de amonio y agua, cuando se aplica a madera sin terminar, se quemará al someterse 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]
Plinio , en el Libro XXXI de su Historia Natural , se refiere a una sal producida en la provincia romana de Cirenaica llamada hammoniacum , llamada así por su proximidad al cercano Templo de Júpiter Amón ( griego Ἄμμων Ammon ). [28] [29] Sin embargo, la descripción que Plinio da de la sal no se ajusta a las propiedades del cloruro de amonio. Según el comentario de Herbert Hoover en su traducción al inglés de De re metallica de Georgius Agricola , es probable que haya sido sal marina común. [30] Sin embargo, esa sal en última instancia dio al amoníaco y a los compuestos de amonio su nombre.
China antigua
La primera mención del cloruro de amonio fue en 554 en China. [31] En ese momento, el cloruro de amonio provenía de dos fuentes: (1) los respiraderos de los incendios de carbón subterráneos en Asia Central, específicamente, en las montañas Tian Shan (que se extienden desde la provincia de Xinjiang en el noroeste de China a través de 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 . [32] [33] [34] (De hecho, la palabra para cloruro de amonio en varios idiomas asiáticos deriva de la frase iraní anosh adur (fuego inmortal), una referencia a los incendios subterráneos). [35] El cloruro de amonio luego se transportó a lo largo de la Ruta de la Seda hacia el este hasta China y hacia el oeste hasta las tierras musulmanas y Europa.
Alquimistas jabirianos
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 existentes en Asia Central. [36] [37]
Los alquimistas jabirianos fueron los autores del corpus jabiriano , que se fecha tentativamente entre c. 850 y c. 950. [38] La palabra para cloruro de amonio en el corpus jabiriano era nošāder , de origen iraní. Mientras que los textos alquímicos griegos se habían centrado casi exclusivamente en el uso de sustancias minerales, la alquimia jabiriana fue pionera en el uso de sustancias vegetales y animales, y por lo tanto representó un cambio innovador hacia la " química orgánica ". [39] En el corpus jabiriano, se describe la producción de cloruro de amonio a partir de sustancias orgánicas (como plantas, sangre y cabello). Estas son las instrucciones más antiguas conocidas para derivar un compuesto inorgánico a partir de sustancias orgánicas por medios químicos. [40]
Una de las innovaciones de la alquimia jabiriana fue la incorporación del cloruro de amonio a la categoría de sustancias químicas conocidas como " espíritus " (es decir, sustancias muy volátiles). Esto incluía tanto el sal amoniaco natural como el cloruro de amonio sintético producido a partir de sustancias orgánicas. La incorporación del sal amoniaco a la lista de "espíritus" tal vez también pueda considerarse un producto de este nuevo enfoque en la química orgánica.
Baja Edad Media
La primera referencia documentada a la sal amoniacal como cloruro de amonio se encuentra en la obra de Pseudo-Geber Deventione veritatis , donde se da una preparación de sal amoniacal en el capítulo De Salis armoniaci præparatione , siendo salis armoniaci un nombre común en la Edad Media para la sal amoniacal. . [41]
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^ En el siguiente mapa se muestran las ubicaciones de las fuentes de cloruro de amonio en los depósitos de carbón ardiente de Asia Central:
Sutton et al., págs. 595-596, especialmente la figura 6 (mapa).
También se encontró cloruro de amonio en depósitos de carbón ardiente en Europa.
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Nicol, James, Manual de mineralogía; … (Edimburgo, Escocia: Adam y Charles Black y Longman, Brown, Green y Longmans, 1849). pág. 336: "A veces se encuentra [es decir, cloruro de amonio] cerca de vetas de carbón encendidas, como en Saint 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 Saint-Étienne, 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 extraía 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 de Damindān (ahora Tamindan) en la cordillera de Kūh-i-Taftan, un macizo volcánico relativamente inactivo. , produce sal amoniacal [es decir, cloruro de amonio] hasta el día de hoy".
^ El cloruro de amonio se extrajo posteriormente de otros volcanes: los árabes lo extrajeron 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. Código bibliográfico : 1928AngCh..41.1321R. doi : 10.1002/ange.19280415006.
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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. "Encontramos este mineral en casi todos los volcanes. … También se encuentra en Tartaria, en el país de los kalmuks; en Persia, en el Tíbet, en la isla de Borbón, en Bucarest. , … " (Este mineral [es decir, el cloruro de amonio] se encuentra 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 de Borbón [es decir, Reunión], en Bucharia [es decir, una región de Asia Central que se extiende desde Turfán a través de Uzbekistán y Tayikistán ] … )
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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 et al., 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 hace [es decir, se crea] en los baños.) Véase también: Sutton et al., pág. 595.
↑ El geógrafo persa Al-Istakhri (fallecido 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 la aparición en Persia... de am cloruro de amonio ( nûshâdir ), "que los egipcios [obtenían] del humo de sus baños" [es decir, del humo del estiércol de camello seco que se utiliza para calentar]...) Ver también: Sutton et al., p. 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: "… llegamos al mediodía a Desmayer …" (… llegamos al mediodía a Desmayer , una ciudad [en el delta del Nilo] que está habitada sólo por musulmanes. Es en este lugar donde se concentra la mayor parte de la población). En todo Egipto se fabrica sal armoniosa [es decir, cloruro de amonio], muy apreciada. Esta sal se elabora en hornos cuya parte superior está perforada longitudinalmente y en varios lugares. En estos orificios se colocan veinte o treinta botellas de vidrio redondas, de aproximadamente un pie y medio de diámetro. de diámetro, con un cuello de medio pie [de ancho]. Las botellas se sellan bien: se llenan de hollín y un poco de sal marina, y orina animal. Luego se construye una capa de arcilla y ladrillo [encima del horno], que cubre todo excepto las tapas de los cuellos de las botellas, que [quedan 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, el líquido Los componentes del material contenido en las botellas se eliminan y las sales ácidas y los álcalis se encuentran y se adhieren entre sí cerca del cuello, formando una masa blanca y redonda. Una vez completada la operación, todas las botellas están Se rompen y se eliminan estas masas, que se llaman "sal armoniosa". Es de notar que el hollín del que hablé, se produce por el humo de las patés, que se llama gellée en árabe. Ellos [es decir, los patés ] se forman a partir de estiércol animal. Es poco probable que cualquier otro humo se condense en sal armoniosa.)
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Lemere (1719) "Adressé à l'Académie sur le sel amoniac, etc." Archivado el 26 de julio de 2020 en Wayback Machine (Discurso a la [Real] Academia [de Ciencias] francesa sobre el cloruro de amonio, etc.), Histoire de l'Académie Royale des Sciences: année MDCCXX, avec les memoires …, págs.191– 194.
(Lemere) (1716) "Observaciones sobre la naturaleza y la composición del sel amoniaco", archivado el 26 de julio de 2020 en Wayback Machine Histoire de l'Académie Royale des Sciences: année MDCCXX, avec les memoires …, págs. En la pág. 202, Lemere afirma que el cloruro de amonio se puede producir combinando carbonato de amonio y ácido clorhídrico : "L'on prend de l'esprit ou du sel volatil d'urine; on jette dessus de l'esprit de sel marin, jusqu'à ce qu'il ne se fasse plus de fermentation; on fait évaporer au sable la licor, qui, étant séche, fournit un sel salé qui a les mêmes effets que le sel amoniac." (Se toma el espíritu o sal volátil de la orina [es decir, carbonato de amonio]; se le echa espíritu de sal marina [es decir, ácido clorhídrico], hasta que ya no fermente [es decir, haga efervescencia]; se evapora, sobre una arena [baño], la solución que, al secarse, proporciona un sólido salado que tiene los mismos efectos que el cloruro de amonio.)
Duhamel du Monceau, Henri-Louis (1735) "Sur le sel amoniac", Histoire de l'Académie Royale des Sciences: année MDCCXXXV, avec les memoires ..., págs. 106-116; 414–434; 483–504. Archivado el 25 de julio de 2020 en Wayback Machine.
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^ Esta es la datación propuesta por Kraus 1942-1943, vol. I, p. lxv. Para su aceptación por otros académicos, véanse las referencias en Delva 2017, p. 38, nota 14. Críticos notables de la datación de Kraus son Sezgin 1971 y Nomanul Haq 1994, pp. 3-47 (cf. Forster 2018).
^ Kraus 1942-1943, vol. II, pág. 41.
^ Kraus 1942-1943, vol. II, págs. 41–42 (refiriéndose a Stapleton 1905; Ruska 1923a; Ruska 1928). Véase también Stapleton, Azo y Hidayat Husain 1927, págs. 338–340.
^ "Geberis philosophi perspicacissimi, summa perfectis magisterii in sua natur ex bibliothecae Vaticanae exemplari". 1542.
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Calculadoras: tensiones superficiales, densidades, molaridades y molalidades de cloruro de amonio acuoso
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