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  • 碳酸氢铵

    碳酸氢铵,又称碳铵,是一种碳酸盐,含氮17.7%左右。可作为氮肥,由于其可分解为NH3CO2H2O三种气体而消失,故又称气肥。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水。碳酸氢铵为无色或浅粒状,板状或柱状结晶体,碳铵是无(硫)酸根氮肥,其三个组分都是作物的养分,不含有害的中间产物和最终分解产物,长期施用不影响土质,是最安全的氮肥品种之一。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 碳酸氢铵 外文名: Ammonium bicarbonate
    别名: 碳铵、酸式碳酸铵、重碳酸铵 化学式: NH4HCO3
    CAS号: 1066-33-7 摩尔质量: 79.05
    外观: 无色或白色棱柱形结晶 密度: 1.586 g/cm3
    熔点: 106 溶解度(水): 21.6 g/100 mL (20 °C)
    MSDS: ICSC 1333

    目录

    物理性质/碳酸氢铵 编辑

    碳酸氢铵碳酸氢铵

    碳酸氢铵,分子式为NH4HCO3,白色斜方晶系或单斜晶系结晶体。无毒。有氨臭。能溶于水,水溶液呈碱性,不溶于乙醇。性质不稳定,36℃以上分解为二氧化碳、氨和水,60℃可以分解完。有吸湿性,潮解后分解加快。

    化学性质/碳酸氢铵 编辑

    碳酸氢铵碳酸氢铵

    碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。其中氨气有特殊的氨臭味,所以在长期堆放碳酸氢铵化肥的地方会有刺激性气味。   

    因为碳酸氢铵是一种碳酸盐,所以一定不能和一起放置,因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳,使碳酸氢铵变质。但是也有农村利用碳酸氢铵能和酸反应这一性质,将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,将大棚密封,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸。这时,碳酸氢铵会和盐酸反应,生成氯化铵(NH4Cl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。二氧化碳可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,而生成的氯化铵也可再次作为肥料使用。   

    碳酸氢铵的化学式中有铵根离子(NH4+ ,即带1单位正电荷),是一种铵盐,而铵盐不可以和碱供放一处,所以碳酸氢铵切忌和NaOH(俗名火碱、烧碱、苛性钠,化学名氢氧化钠)或Ca(OH)2 (俗名熟石灰,化学名氢氧化钙)放在一起。因为铵盐和碱共热会生成氨气使化肥失效。   

    碳铵在水中呈碱性反应。易挥发,有强烈的刺激性臭味。10~20℃时,不易分解,30℃时开始大量分解。我国多数地区主要作物的施肥季节在5~10月,其间平均温度在20C以上,恰值碳铵开始较多分解的转折点,施用时必须采取各种防挥发措施。   

    碳铵怕”热”也怕”湿”,因生产时不能按常法加热干燥,故碳铵产品常有吸湿水,引起碳铵分子潮解,结果使密封包装下的碳铵结块,敞开时则加速挥发。   

    碳铵的优点主要表现在农化性质上。碳铵是无(硫)酸根氮肥,其三个组分都是作物的养分,不含有害的中间产物和最终分解产物,长期施用不影响土质,是最安全的氮肥品种之一。   

    碳铵的另一个特点是其铵离子更易被土粒吸持,故当其施入土后不易随水下渗流失,淋失量仅及其他氮肥的三分之一到十分之一(表2-2)。因此,只要碳铵能较完全地接触土壤,被土粒充分吸持,施用后的挥发并不比其他氮肥高。有些条件下,如在石灰性土壤上,深施后还可比其他氮肥减少挥发损失。[1]

    与其有关反应的化学方程式为:   
    NH4HCO3+HCL=====NH4CL+H2O+CO2↑   
    NH4HCO3==加热==NH3+H2O+CO2↑   
    H2SO4+NHHCO3==H2O+CO2↑+NH4HSO4(碳酸氢铵过量时)   
    H2SO4+2NH4HCO3==2H2O+2CO2↑+(NH4)2SO4(稀硫酸过量时)   
    2NH4HCO3+2NaOH(少量)=(NH42CO3↑+Na2CO3+2H2O   
    NH4HCO3+2NaOH(大量)=Na2CO3+H2O+NH3·H2O   
    NH4HCO3+2NaOH==NH3↑+Na2CO3+2H2O

    制备方法/碳酸氢铵 编辑

    由二氧化碳通入氨水中,饱和后结晶而得。在碳酸氢铵肥料的生产中,用合成氨生产过程中的变换气通入浓氨水塔,吸收变换气中二氧化碳。成为碳酸氢铵结晶,经分离而得。
    NH3+H2O→NH3·H2O+热量    
    NH4OH+CO2→NH4HCO3+热量   

    主要用途/碳酸氢铵 编辑

    中性肥料,适用于各种土壤和各种作物。

    也是离子交换法生产碳酸钾和生产试剂碳酸盐的原料,泡沫橡胶的发泡剂。医药工业用作维生素B1的萃取剂,氨苄青霉素中间体苯氨酸的胺化处理剂。、

    制革工业用作鞣革缓冲剂。灯泡工业用于配制磨砂灯泡氟化铵腐蚀剂。

    另外,还可用作食品膨胀剂,配制冷烫精和电解液的原料,生产荧光粉的辅助原料等。

    用作发泡剂,适用于环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等,参考用量10~15%。亦可用作PVC糊树脂也发泡剂TSH的助发泡剂。

    施肥方法

    碳铵适用于基肥,也可用作追肥,但都要深施。

    常用的有以下几种方法:   

    ①不离土不离水和先肥土、后肥苗的施肥原则即把碳铵深施入土,使其不离水土,被土粒吸持并不断对作物供肥。深施的方法很多,如作基肥的铺底深施,全层深施,分层深施;作追肥的沟施和穴施等。其中以结合耕耙作业将碳铵作基肥深施,较方便而功效高,肥效稳定。对旱作物如小麦玉米作追肥深施,效果也较好,但须注意适宜用量,防止烧苗,应结合灌水,才能充分发挥其肥效。   

    ②避免高温季节和高温时期施用的原则碳铵尽量在气温小于20℃的季节施用,一天中则尽量在早、晚气温较低时施用,均可明显减少施用时的分解挥发,提高肥效。提倡碳铵与其他氮肥品种搭配施用,如将碳铵作基肥,用于低温季节,尿素、硫铵等作追肥,用于高温季节。随着我国化肥工业的发展,碳铵在我国农用氮素中的比例将可能逐渐降低,被其他高浓度稳定的氮肥品种所替代,但碳铵仍将在相当一段时间内作为我国的一个重要氮肥品种,不能忽视。[1]

    食品添加剂

    食品添加剂碳酸氢铵食品添加剂碳酸氢铵

    2010年10月,一条“虾条中有化肥?是给人吃的吗?”的帖子在各大论坛被转载,每个转帖还配有图片,只见虾条包装袋上食品添加剂一栏中印着的“碳酸氢铵”被醒目地圈注出来。专家解释,作为食品添加剂的碳酸氢铵与农用化肥碳酸氢铵不同,食品级的碳酸氢铵只要按规定限量添加,是可以放心食用的。此前质监部门还专门对食品添加剂的厂家进行过检查。

    在《食品添加剂使用卫生标准》中,检索到了碳酸氢氨。类别:膨松剂;名称:碳酸氢铵;使用范围:需添加膨松剂的各类食品。

    碳酸氢氨是食品工业中一种应用最广泛的疏松剂,也是汽水饮料中二氧化碳的发生剂。碳酸氢铵分解出的氨气、二氧化碳,可以使食物变得膨松。由于膨胀效果较好,很多膨化食品、泡芙、萨其马等食品都会含有碳酸氢铵。[2]

    安全性/碳酸氢铵 编辑

    危险性

    碳酸氢铵食品添加剂碳酸氢铵食品添加剂

    碳酸氢铵的分解产物为二氧化碳和氨均为人体代谢物,适量摄入对人体健康无害。美国食品和药物管理局(1985)将碳酸氢铵列为一般公认安全物质。   

    碳酸氢铵可以作为某些食品的添加剂,安全性比较大的,而且这个物质分解的时候全部是气体,无残渣。也没有潜在的污染性。   

    急救措施

    皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
    眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
    吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。
    食入:饮足量温水,催吐。就医。

    消防措施

    危险特性:受热分解产生有毒的烟气。
    有害燃烧产物:氨、二氧化碳。
    灭火方法:消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。

    泄漏应急处理

    隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中,转移至安全场所。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。

    操作处置与储存


    操作注意事项:密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
    储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。[3]

    用与用途/碳酸氢铵 编辑

    1、用作氮肥,适用于各种土壤,可同时提供作物生长所需的铵态氮和二氧化碳,但含氮量低、易结块;
    2、用作分析试剂,也用于合成铵盐和织物脱脂;
    3、用作化学肥料;
    4、能促进作物生长和光合作用,催苗长叶,可作追肥,也可作底肥直接施用,用作食品发酵剂、膨胀剂;
    5、作化学膨松剂,中国规定可用于各类需添加膨松剂的食品,按生产需要适量使用;
    6、用作食品高级发酵剂。与碳酸氢钠合用可作面包、饼干、煎饼等膨松剂的原料,亦用作发泡粉末果汁的原料。还用于绿色蔬菜、竹笋等烫漂,以及医药及试剂;
    7、碱;膨松剂;缓冲剂;充气剂。可与碳酸氢钠合用作面包、饼干、煎饼等的膨松剂的原料。发酵粉亦以本品为主要成分,配以酸性物质。亦用作发泡粉末果汁的原料绿色蔬菜、竹笋等烫漂时使用0.1%~0.3%;
    8、用作农用物追肥。
    9、碳酸氢铵其具有速效、价廉、经济、不板结土壤、适用于各种作物和各类土壤、既可作基肥,又可作追肥等优点,受到农民的欢迎。每年的用量约占到氮肥总产量的1/4,是我国除尿素外使用最广泛的一种氮肥产品。碳铵的劣势主要是易挥发,氮的利用率低。因此,在生产上应做到扬长避短,合理施用。
    a、要深施覆土。碳酸氢铵无论作基肥或追肥,一定要做到深施,切忌在土壤表面撒施,以防氮挥发,造成氮素损失。据有关试验结果表明,碳铵深施可以提高利用率31.2%—32%,其肥料利用率不低于尿素和硫酸铵。
    b、应避开高温施用。温度在20℃以下时碳铵比较稳定,温度稍高或产品中水分超过一定标准时,则易分解为氨气和二氧化碳气体逸散在空气中,造成氮素的肥效损失。据有关试验结果表明,冬种作物施碳铵比尿素更好。因为冬季气温低,尿素转化过程时间长,而施碳铵则不需要转化就可以直接吸收,有利于冬种作物的早生快长。此外,碳铵施到土壤后,离解出的铵离子可直接被土壤胶体吸附,而尿素施到冬作物土壤后,尿素呈分子状态溶解于土壤溶液里,而不能被土壤胶体吸附,这样更容易造成肥分的损失。
    c、宜结合耕作施用。碳铵作基肥时,应结合耕地深施,可沟施或穴施,施用深度要大于6厘米,且施入后要立即覆土,以减少氮素的损失。碳铵作追肥时,旱地可结合中耕深施,并随即覆地,及时浇水,水田要保持3厘米左右深的水层,过浅易伤根,施后立即耕耙。
    d、注意防止发生肥害。碳铵不宜做种肥,以防影响种子发芽;防止施用时与种子、根、茎、叶接触,以免灼伤植物。如碳铵作追肥时,要记住不要在刚下雨后或露水未干前撒施。

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2010-10-03
    [2]^引用日期:2010-10-03
    [3]^引用日期:2011-12-17
    扩展阅读
    1中国化工网
    2百名专家解读产品质量:农用碳酸氢铵
    3新浪网:如何施用碳酸氢铵
    4生物谷
    5碳酸氢铵现货交易合约
    6化化网

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