碳酸氢铵

无机化合物

碳酸氢铵是一种白色化合物，简称碳铵，化学式为NH4HCO3，呈粒状、板状或柱状结晶，有氨臭,是一种化学性质不稳定的物质，易受热分解为氨气、水和二氧化碳。分子量为79.055，理论含氮量是17.72%。碳酸氢铵是一种碳酸盐，所以一定不能和酸一起放置，因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳，使碳酸氢铵变质。但是农村也有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、水和二氧化碳。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，是一种铵盐，而铵盐不可以和碱共放一处，所以碳酸氢铵切忌和氢氧化钠或氢氧化钙放在一起。

发展简史

1920年前后，发现利用焦炉煤气中的氨和二氧化碳反应可制取碳酸氢铵，有人试图把它作为氮肥使用，但未获成功。长期以来仅少量生产，主要用作食品工业中的发泡剂。1957年，大连化学厂的工程技术人员利用石灰窑气与氨反应生产出碳酸氢铵。1958年，中国迫切需要发展化肥工业，由化工专家侯德榜成功开发了生产碳酸氢铵的新工艺。其特点是把碳酸氢铵的生产与合成氨原料气净化（脱除二氧化碳）过程结合起来，称为联碳法生产碳酸氢铵工艺，从而简化了流程，降低了能耗，减少了成本。通过对碳酸氢铵物性的改进和施肥技术的不断完善，它在中国获得了迅速发展，20世纪80年代初产量约占中国氮肥总产量的一半以上。

理化性质

物理性质

化学性质

水溶液呈碱性，性质不稳定，36 ℃以上分解为二氧化碳、氨和水，60 ℃可分解完。有吸湿性，潮解后分解会加快。

与其有关反应的化学方程式为：

性质与稳定性

常温常压下稳定，避免氧化物强酸接触，有热不稳定性，固体在60 ℃、水溶液在70 ℃则分解。

在水中的溶解度为14%(10 ℃)，17.4%(20 ℃)，21.3%(30 ℃)。其水溶液呈碱性，25 ℃时0.1 mol·L-1 溶液的pH值7.8。碳酸氢铵的化学性质不稳定，受热易分解。热至约60 ℃时，分解为NH3 21.5%，CO2 55.7%，H2O 22.8%组成的白色烟雾。能被热水分解，属于吸热反应。在常压下有潮气存在时，36 ℃以上即开始缓慢分解，生成氨、二氧化碳和水。

贮存方法

1.保持容器密封，储存在阴凉，干燥的地方，储存于阴凉、干燥、通风的仓库内。切忌和NaOH或Ca(OH)2放在一起。

2.在储运过程中注意防潮、防雨、防曝晒。搬运时要轻搬轻放，防止包装破损。

3.严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

4.失火时，可喷水、喷雾或使用干粉、二氧化碳、泡沫灭火剂扑救。

理论数据

毒理学数据

1、急性毒性：小鼠静脉注射LC50：245 mg/kg；出现呼吸困难，非功能衰退，抽搐。

接触后，可刺激皮肤、眼睛、黏膜；高浓度接触可引起暂时性失明、肺水肿和青紫，并可强烈伤害呼吸道黏膜，导致死亡。

生态学数据

该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。

分子结构数据

计算化学数据

应用领域

1、碳铵化肥应用广泛，具有速效、价廉、经济、不板结土壤等明显优点 :铵态氮无需转化，能被植物直接利用；以煤炭为原料生产碳铵时 , 比尿素等氮肥少排二氧化碳350 m3 以上，是一种环保型氮肥。除农业生产外，为了物尽其用，避免焚烧秸秆造成的环境污染，运用碳酸氢铵，有效地提高了秸秆转化酶解后还原糖与氮的利用率，对资源的循环利用具有重要的意义。用作化肥的碳氨，一般系无色细结晶，含水小于5%，含氮17%左右，有氨（NH3）、二氧化碳（CO2）和水汽（H2O）三个组分或碳、氢、氧、氮四个元素组成，都是植物的必要营养元素。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，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，合理使用；

2、用作分析试剂，也用于合成铵盐和织物脱脂；

3、其受热后能分解完全，可用作食品高级发酵剂。碳酸氢铵代替明矾作为膨松剂，与碳酸氢钠合用产气量大，可作面包、饼干、煎饼、油条等膨松剂的原料，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；

4、在医药行业，当碳酸氢铵加入10-羟基喜树碱（HPCT）中，使得具有LDPPS（多孔粉体）特性的 HPCT 雾滴（粒）分布比例为 51.6%，远高于普通粉雾剂中 7%-25% 的比例，改善了 DPIS（干粉吸入剂）的雾化和沉积，延长了药物在肺部的滞留时间，提高了 HPCT 对肺癌的疗效。

5、用作缓冲剂；充气剂。

6、碳酸氢铵在塑胶和橡胶工业、陶器制作、铬鞣革和合成催化剂上被广为使用。

7、碳酸氢铵是一种比较廉价的沉淀剂，常被利用从稀土矿中提纯制取稀土碳酸盐，以及在工业上采用碳酸氢铵作沉淀剂制备稀土氧化物。

8、在生态治理方面，首先碳酸氢铵可用作膜渗透技术的汲取液，较之其他种类汲取液具有高截留率、低毒性、低能耗和低污染、性能佳等特点，处理后的污染物截留率在 98% 以上。具有较高的现实意义。其次碳酸氢铵具有增强重金属活性的能力，使用碳酸氢铵作为调控剂，可显著提高植物对污染土壤的净化且不会造成土壤结构毁坏、内部生物活性下降和土壤养分流失等后果。最后，碳酸氢铵可以分解成非离子氨，为龙须菜等藻类的生长提供氮，促进藻类的光合作用，具有增产的作用，与其它防除剂相比，碳酸氢铵具有价格低廉、减少环境污染的优点，适用于海产品污染生物的控制。

可见，碳酸氢铵的应用广泛，具有良好的市场前景。其技术创新产物长效碳铵的产生，也代表了其新工艺技术开发方向。

使用限量：

GB 2760-96：需添加膨松剂的各类食品，GMP。惟乳与乳制品按有关规定执行。

FAO/WHO（1984）：可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液块、可可油饼，5 g/kg（以无脂可可计，按无水K2CO3计）。

施用禁忌：

（1）忌叶面喷施；

（2）忌干土施用；

（3）忌高温施用；

（4）忌与碱性肥料混施；

（5）忌与过磷酸钙混合后过夜使用；

（6）忌与尿素混施；

（8）忌与农药混放

（9）忌与种肥施用；

（10）忌表土施用；

生产方法

1.将压缩二氧化碳通入浓氨水中，并在二氧化碳加压下放置，同时加以冷却，析出结晶，经离心分离，脱水而成。精制时将其溶于水，添加乙醇，使之重结晶。

2.碳化法将氨气用水吸收后，用二氧化碳碳化，再经分离、干燥，制得碳酸氢铵。其化学反应方程式：

NH3+CO2+H2O→NH4HCO3

3.将来自石灰窑并经洗涤净化过的CO2气体，通入氨水使之饱和，后经离心分离、热风干燥即得成品。

4.典型的生产碳酸氢铵小型氮肥厂以无烟煤为原料，先制取半水煤气，后者经脱除硫化氢后，进入加压变换反应系统，得到的氮、氢和二氧化碳混合气进入碳化塔，在此二氧化碳与浓度为17%左右的氨水反应，生成碳酸氢铵结晶，经离心机分离即得碳酸氢铵产品。脱除二氧化碳的原料气，经过进一步脱除残余二氧化碳与少量一氧化碳后，进入氨合成系统。干燥的碳酸氢铵在室温下，有一定的稳定性和良好的流动性。中国有些碳酸氢铵厂采用气流干燥的方法将产品干燥；更多的工厂采用添加结晶改性剂的方法，使碳酸氢铵的结晶生长得比较粗大，从而改善了液固体分离的操作条件，使产品的含水量由5%～5.5%减小到2.5%～3.5%，对减少产品的分解损失和结块现象有显著效果。

生产碳铵的反应式为：

实验测定

鉴别试验

取试样加（1+1）盐酸液即泡沸，产生二氧化碳，此气体通入氢氧化钙溶液中，即生成白色沉淀。

取试样溶液，加氯化汞溶液即产生白色沉淀。

取试样溶液，加酚酞试液（TS-167）应不变色或仅现微红色

加热试管中碳酸氢铵。

含量分析

在已称量的带磨口塞的称量瓶中，迅速称取试样2 g（准确至0.0002 g），置于已盛有1 mol/L硫酸溶液50 mL（准确移取）的锥形瓶中，摇动锥形瓶，使试样反应完全，加热煮沸5min，待溶液冷却后，加0.1%甲基橙指示液2滴，以1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至橙色。同时作空白试验。

受热分解

碳酸氢铵受热分解：

注意事项