硫酸銨

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無色結晶或白色顆粒。無氣味。280℃以上分解。水中溶解度:0℃時41.22g,25℃時43.47g,100℃時50.42g。不溶於乙醇丙酮。0.1mol/L水溶液的pH為5.5。相對密度1.77。折光率1.521。低毒,半數致死量大鼠,經口)3000mG/kG。有刺激性。硫酸銨主要用作肥料,適用於各種土壤和作物。還可用於紡織皮革、醫藥等方面。

理化性質

物理性質

  英文名稱:Ammonium sulphate   CAS號:7783-20-2

硫酸銨分子結構式

EINECS號 231-984-1   分子式:(NH4)2·SO4   分子量:132.13   分子結構:[1]   主要成分: 純品   外觀與性狀: 純品為無色斜方晶體,工業品為白色至淡黃色結晶體。   氮(N)含量:21.0%min   水分:0.2max   遊離酸:0.05max   熔點(℃): 513℃±2℃   沸點(℃): 無資料   折XX率:n20/D 1.396   相對密度(水=1): 1.77   相對蒸氣密度(空氣=1): 7.9   飽和蒸氣壓(kPa): 無資料   燃燒熱(kJ/mol): 無意義   臨界溫度(℃): 無資料   臨界壓力(MPa): 無資料   辛醇/水分配係數的對數值: 無資料   閃點(℃): 無意義   引燃溫度(℃): 無意義   爆炸上限%(V/V): 無意義   爆炸下限%(V/V): 無意義   溶解度:0℃溶解70.6g。20℃溶解75.4g。30℃溶解78g。40℃溶解81g。[2]

化學性質

  純品為無色透明斜方晶系結晶,水溶液呈酸性。不溶於醇、丙酮和氨[1]。有吸濕性,吸濕后固結成塊。加熱到513℃以上完全分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水。與鹼類作用則放出氨氣。與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉澱。也可以使蛋白質發生鹽析。[3]

作用與用途

  一種優良的氮肥(俗稱肥田粉),適用於一般土壤和作物,能使枝葉生長旺盛,提高果實品質和產量,增強作物對災害的抵抗能力,可作基肥、追肥和種肥,但是長期使用可能導致土壤板結。能與食鹽進行復分解反應製造氯化銨,與硫酸鋁作用生成銨明礬,與硼酸等一起製造耐火材料。加入電鍍液中能增加導電性。也是食品醬色催化劑,鮮酵母生產中培養酵母菌的氮源,酸性染料染色助染劑,皮革脫灰劑。此外,還用於啤酒釀造,化學試劑和蓄電池生產等。還有一重要作用就是開採稀土,開採以硫酸銨作原料,採用離子交換形式把礦土中的稀土元素交換出來,再收集浸出液簡單過濾分離后曬乾成稀土原礦,每開採生產1噸稀土原礦約需5噸硫酸銨。   生物學上的用途也很多,多用於蛋白純化工藝方面,因為硫酸銨屬於惰性物質,不易與其他生物活性物質發生反應,在純化過程中能最大程度的保護蛋白活性,另外,硫酸銨的可溶性極好,能形成高鹽環境,對於蛋白沉澱與後續的高鹽純化做準備。硫酸銨在零度與常溫25度的溶解度有較大區別,以下是硫酸銨在兩個溫度下不同飽和度的摩爾濃度,以及需要添加硫酸銨固體的列表:   
硫酸銨的初始濃度(%飽和度,0)硫酸銨的終濃度(%飽和度,0)
20253035404550556065707580859095100
100ml溶液中加入的固態硫酸銨量
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
10.613.416.419.422.625.829.132.636.139.843.647.651.655.960.365.069.7
7.910.813.716.619.722.926.229.633.136.840.544.448.452.657.061.566.2
5.38.110.913.916.920.023.326.630.133.737.441.245.249.353.658.162.7
2.65.48.211.114.117.220.423.727.130.634.338.142.046.050.354.759.2
02.75.58.311.314.317.520.724.127.631.234.938.742.746.951.255.7

02.75.68.411.514.617.921.124.528.031.735.539.543.647.852.2


02.85.68.611.714.818.121.424.928.532.336.240.244.548.8



02.85.78.711.815.118.421.825.429.132.936.941.045.3




02.95.88.912.015.318.722.225.829.633.537.641.8





02.95.99.012.315.619.022.626.330.234.238.3






03.06.09.212.515.919.423.026.830.834.8







03.06.19.312.716.119.723.527.331.3








03.16.29.512.916.420.123.927.9









03.16.39.713.216.820.524.4










03.26.59.913.417.120.9











03.26.610.113.717.4












03.36.710.313.9













03.46.810.5














03.47.0















03.5
















0
 注:溶液的pH值會因硫酸銨的加入而明顯下降。

使用注意事項

危險性概述

  侵入途徑: 吸入、食入、經皮膚吸收。   健康危害: 對眼睛、粘膜和皮膚有刺激作用。   環境危害: 長期使用會使土壤出現酸化板結現象。   燃爆危險: 本品不燃,具刺激性。[2]

急救措施

  皮膚接觸: 脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。   眼睛接觸: 提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。   吸入: 脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。   食入: 飲足量溫水,催吐。就醫。[2]

消防措施

  危險特性: 受熱分解產生有毒的煙氣。   有害燃燒產物: 氮氧化物硫化物。   滅火方法: 消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。[2]

泄漏應急處理

  應急處理: 隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。用潔凈的鏟子收集於乾燥、潔凈、有蓋的容器中,轉移至安全場所。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。[2]

操作處置與儲存

  操作注意事項: 密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與酸類、鹼類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。   儲存注意事項: 儲存于陰涼、通風庫房。遠離火種、熱源。應與酸類、鹼類分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。[2]

製備

  工業上採用氨與硫酸直接進行中和反應而得,目前用得不多,主要利用工業生產中副產物或排放的廢氣用硫酸或氨水吸收(如硫酸吸收焦爐氣中的氨,氨水吸收冶煉廠煙氣中二氧化硫,卡普綸生產中的氨或硫酸法鈦白粉生產中的硫酸廢液)。也有採用石膏法制硫銨的(以天然石膏或磷石膏、氨、二氧化碳為原料)。[3]

生成方法

  由氫氧化銨和硫酸中和后,結晶、離心分離並乾燥而得。中和法氨與硫酸約在100℃下進行中和反應,生成的硫酸銨晶漿液經離心分離、乾燥,制得硫酸銨成品。其2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4回收法由煉焦爐氣回收氨氣,再與硫酸進行中和反應而得。[4]