अमोनियम हाइड्रॉक्साइड: संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

अमोनियम हाइड्रॉक्साइड आणविक फार्मूला राष्ट्रीय राजमार्ग का एक यौगिक है ₄ OH या एच ₅ सं (एनएच गैस अमोनिया के विघटन के द्वारा उत्पादित ₃ पानी में)। इसी कारण से, इसे अमोनिया पानी या तरल अमोनिया कहा जाता है।

यह एक बहुत ही तीव्र और तेज गंध के साथ एक बेरंग तरल है, जो अलग-थलग नहीं है। ये विशेषताएं सीधे पानी में भंग एनएच ₃ की एकाग्रता से संबंधित हैं; एकाग्रता कि वास्तव में, एक गैस होने के नाते, इसमें से बड़ी मात्रा में पानी की थोड़ी मात्रा में भंग हो सकता है।

स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

इन जलीय समाधानों का एक छोटा हिस्सा एनएच ₄ ⁺ उद्धरणों और OH ^- आयनों से बना है । दूसरी ओर, बहुत कम तापमान पर या बहुत कम तापमान पर जमे हुए ठोस पदार्थों में, अमोनिया को हाइड्रेट के रूप में पाया जा सकता है, जैसे: NH _{3 2} H ₂ O, 2NH _{3 2} H ₂ O और NH ₃ ∙ 2H ₂ O।

एक जिज्ञासु तथ्य के रूप में, बृहस्पति के बादल अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के पतला समाधान से बने होते हैं। हालांकि, गैलीलियो स्पेस प्रोब ग्रह के बादलों में पानी खोजने में विफल रहा, जो कि हम अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के गठन के ज्ञान के कारण उम्मीद करेंगे; यह कहना है, वे पूरी तरह से निर्जल एनएच ₄ ओएच क्रिस्टल हैं ।

अमोनियम आयन (NH ₄ ⁺) का उत्पादन वृक्क ट्यूबलर लुमेन में होता है, जो अमोनिया और हाइड्रोजन के मिलन से होता है, जिसे वृक्क ट्यूबलर कोशिकाओं द्वारा स्रावित किया जाता है। इसी तरह, ग्लूटामाइन के ग्लूटामेट के परिवर्तन की प्रक्रिया में गुर्दे की ट्यूबलर कोशिकाओं में अमोनियम का उत्पादन होता है, और बदले में ग्लूटामेट से α-ketoglutarate के रूपांतरण में होता है।

औद्योगिक रूप से अमोनिया का उत्पादन हैबर-बॉश विधि द्वारा किया जाता है, जिसमें नाइट्रोजन और हाइड्रोजन गैसों की प्रतिक्रिया होती है; उत्प्रेरक के रूप में फेरिक आयन, एल्यूमीनियम ऑक्साइड और पोटेशियम ऑक्साइड का उपयोग करना। 10-20% की उपज के साथ उच्च दबाव (150-300 वायुमंडल) और उच्च तापमान (400-500 डिग्री सेल्सियस) पर प्रतिक्रिया की जाती है।

प्रतिक्रिया में अमोनिया का उत्पादन होता है, जब ऑक्सीकरण नाइट्राइट और नाइट्रेट्स का उत्पादन करता है। ये नाइट्रिक एसिड और उर्वरक जैसे अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने में आवश्यक हैं।

रासायनिक संरचना

जैसा कि इसकी परिभाषा बताती है, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड में अमोनिया गैस का एक जलीय घोल होता है। इसलिए, तरल के भीतर, एनएच ₄ ⁺ और ओएच ^- आयनों की यादृच्छिक व्यवस्था के अलावा कोई भी परिभाषित संरचना नहीं है, जो पानी के अणुओं से बनी है।

अमोनियम और हाइड्रॉक्सिल आयन अमोनिया में एक हाइड्रोलिसिस संतुलन के उत्पाद हैं, इसलिए इन घोलों में तीखी गंध होना आम है:

NH ₃ (g) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

रासायनिक समीकरण के अनुसार, पानी की सांद्रता में उच्च कमी से अधिक अमोनिया के गठन के लिए संतुलन को स्थानांतरित किया जाएगा; अर्थात्, जैसे ही अमोनियम हाइड्रॉक्साइड गर्म होता है, अमोनिया वाष्प जारी किया जाएगा।

इस कारण से, NH ₄ ⁺ और OH ^- आयन स्थलीय परिस्थितियों में एक क्रिस्टल बनाने में विफल रहते हैं, जिसका मतलब है कि ठोस आधार NH ₄ OH मौजूद नहीं है।

कहा ठोस केवल इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से इंटरेस्टिंग आयन (जैसा कि छवि में देखा गया है) से बना होना चाहिए।

अमोनिया बर्फ

हालांकि, 0ºC से नीचे के तापमान में अच्छी तरह से, और भारी दबाव से घिरा हुआ है, जैसे कि जमे हुए चंद्रमा, अमोनिया और पानी फ्रीज के कोर में प्रचलित हैं। ऐसा करने में, वे विभिन्न स्टोइकोमीट्रिक अनुपातों के साथ एक ठोस मिश्रण में क्रिस्टलीकृत होते हैं, सबसे सरल एनएच ₃ am एच ₂ ओ: अमोनिया मोनोहाइड्रेट।

NH ₃ H H ₂ O और NH _{3 2} 2H ₂ O अमोनिया बर्फ है, क्योंकि ठोस में पानी की क्रिस्टलीय व्यवस्था होती है और हाइड्रोजन बांडों से जुड़े अमोनिया अणु होते हैं।

टी और पी में परिवर्तन को देखते हुए, कम्प्यूटेशनल अध्ययनों के अनुसार जो इन आयनों पर सभी भौतिक चर और उनके प्रभावों का अनुकरण करते हैं, एक एनएच ₃ H एनएच ₂ ओ चरण से एनएच ₄ ओएच चरण में संक्रमण होता है ।

इसलिए, केवल इन चरम स्थितियों में, NH ₄ OH, NH ₃ और H ₂ O के बीच बर्फ के भीतर प्रोटॉन के उत्पाद के रूप में मौजूद हो सकता है:

NH ₃ (s) + H ₂ O (s) <=> NH ₄ OH (s)

ध्यान दें कि इस बार, अमोनिया हाइड्रोलिसिस के विपरीत, शामिल प्रजातियां एक ठोस चरण में हैं। एक अमोनिया बर्फ जो अमोनिया की रिहाई के बिना नमकीन बदल जाती है।

भौतिक और रासायनिक गुण

आण्विक सूत्र

NH ₄ OH या H ₅ NO

आणविक वजन

35.046 ग्राम / मोल

दिखावट

यह एक रंगहीन तरल है।

एकाग्रता

लगभग 30% (NH ₄ ⁺ और OH ^- आयनों के लिए)।

गंध

बहुत मजबूत और तेज।

स्वाद

एकड़।

दहलीज मूल्य

निरर्थक पहचान के लिए 34 पीपीएम।

क्वथनांक

38 ° C (25%)।

घुलनशीलता

यह केवल जलीय घोल में मौजूद होता है।

जल में घुलनशीलता

असीमित अनुपात में गलतफहमी।

घनत्व

25 डिग्री सेल्सियस पर 0.90 ग्राम / सेमी ³ ।

वाष्प - घनत्व

एकता के रूप में ली गई हवा के सापेक्ष: 0.6। यानी यह हवा की तुलना में कम घना है। हालांकि, तार्किक रूप से सूचित मूल्य अमोनिया को गैस के रूप में संदर्भित करता है, न कि इसके जलीय घोलों को या एनएच ₄ ओएच को।

वाष्प दबाव

25 ° C पर 2,160 mmHg

संक्षारक कार्रवाई

यह जस्ता और तांबे को भंग करने में सक्षम है।

पीएच

11.6 (1 एन समाधान); 11.1 (0.1 एन समाधान) और 10.6 (0.01 एन समाधान)।

पृथक्करण निरंतर

pKb = 4.767; Kb = 1.71 x 10 ^-5 20 1.C पर

pKb = 4.751; 25 = C पर Kb = 1,774 x 10 ^-5 ।

तापमान में लगभग वृद्धि होने से अम्मोनियम हाइड्रॉक्साइड की मूलभूतता बढ़ जाती है।

शब्दावली

NH ₄ OH के सभी सामान्य और आधिकारिक नाम क्या हैं ? आईयूपीएसी द्वारा जो स्थापित किया गया है, उसके अनुसार इसका नाम अमोनियम हाइड्रॉक्साइड है क्योंकि इसमें हाइड्रॉक्सिल आयन होता है।

अमोनियम, अपने +1 चार्ज के कारण, मोनोवालेंट है, इसलिए स्टॉक नामकरण का उपयोग करके इसे नाम दिया गया है: अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (आई)।

यद्यपि अमोनियम हाइड्रॉक्साइड शब्द का उपयोग तकनीकी रूप से गलत है, क्योंकि यौगिक अलग-थलग नहीं है (कम से कम पृथ्वी पर नहीं, जैसा कि पहले खंड में विस्तार से बताया गया है)।

इसके अलावा, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को अमोनिया पानी और तरल अमोनिया कहा जाता है।

घुलनशीलता

एनएच ₄ ओएच स्थलीय परिस्थितियों में नमक के रूप में मौजूद नहीं है, यह अनुमान नहीं लगाया जा सकता है कि यह अलग-अलग सॉल्वैंट्स में कितना घुलनशील है।

हालाँकि, यह पानी में बेहद घुलनशील होने की उम्मीद की जाएगी, क्योंकि इसके विघटन से भारी मात्रा में NH ₃ निकल जाएगा । सैद्धांतिक रूप से, यह अमोनिया के भंडारण और परिवहन का एक अद्भुत तरीका होगा।

अल्कोहल और एमाइन जैसे हाइड्रोजन बॉन्ड को स्वीकार करने में सक्षम अन्य सॉल्वैंट्स में, यह उम्मीद की जा सकती है कि यह भी उनमें बहुत घुलनशील होगा। यहाँ NH ₄ ⁺ कटियन एक हाइड्रोजन बॉन्ड डोनर है, और OH ^- दोनों के रूप में कार्य करता है।

मेथनॉल के साथ इन इंटरैक्शन के उदाहरण होंगे: H ₃ N ⁺ -H - OHCH ₃ और HO ^- - HOCH ₃ (OHCH ₃ यह दर्शाता है कि ऑक्सीजन हाइड्रोजन बंधन को प्राप्त करता है, न कि मिथाइल समूह H से जुड़ा हुआ है)।

जोखिम

-आंखों के साथ जलन से जलन होती है जिससे आंखों को नुकसान पहुंच सकता है।

-यह संक्षारक है। इसलिए, त्वचा के संपर्क में जलन और अभिकर्मक की उच्च सांद्रता हो सकती है, जिससे त्वचा जल जाती है। त्वचा के साथ अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के बार-बार संपर्क से यह सूखा, खुजली और लाल (जिल्द की सूजन) हो सकता है।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड स्प्रे के साँस लेना श्वसन पथ की तीव्र जलन पैदा कर सकता है, जो घुटन, खाँसी या सांस की तकलीफ की विशेषता है। लंबे समय तक या बार-बार पदार्थ के संपर्क में आने से ब्रोंची का पुनरावृत्ति संक्रमण हो सकता है। इसके अलावा, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड की साँस लेना फेफड़ों की जलन पैदा कर सकता है।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड की उच्च सांद्रता के लिए एक्सपोजर एक चिकित्सा आपातकाल का गठन कर सकता है, क्योंकि फेफड़े (फुफ्फुसीय एडिमा) में तरल पदार्थ का निर्माण हो सकता है।

-25 पीपीएम की सांद्रता को एक्सपोजर सीमा के रूप में लिया गया है, 8 घंटे की कार्य शिफ्ट में, ऐसे वातावरण में जहां कार्यकर्ता को अमोनियम हाइड्रॉक्साइड की हानिकारक कार्रवाई से अवगत कराया जाता है।

जेट

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के संपर्क में आने से स्वास्थ्य को होने वाली संभावित क्षति के अलावा, ऐसी अन्य सावधानियां भी हैं, जिन्हें पदार्थ के साथ काम करते समय ध्यान में रखना चाहिए।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड कई धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जैसे: चांदी, तांबा, सीसा और जस्ता। यह विस्फोटक यौगिक बनाने और हाइड्रोजन गैस छोड़ने के लिए इन धातुओं के लवण के साथ भी प्रतिक्रिया करता है; जो बदले में, ज्वलनशील और विस्फोटक है।

-यह मजबूत एसिड के साथ हिंसक प्रतिक्रिया कर सकता है, उदाहरण के लिए: हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड। यह भी डाइमिथाइल सल्फेट और हैलोजेन के साथ उसी तरह प्रतिक्रिया करता है।

मजबूत बेस के साथ-जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड, गैसीय अमोनिया का उत्पादन करता है। यह समाधान में संतुलन का अवलोकन करके सत्यापित किया जा सकता है, जिसमें OH ^- आयनों के अलावा संतुलन NH ₃ के गठन के लिए बदलता है ।

-कम्पर और एल्यूमीनियम धातुओं, साथ ही अन्य जस्ती धातुओं, का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए जब अमोनियम हाइड्रॉक्साइड से निपटने, उन पर इसकी संक्षारक कार्रवाई के कारण।

अनुप्रयोग

भोजन में

-यह कई खाद्य पदार्थों में एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है जिसमें यह भोजन की सतह के लिए एक लेवनिंग एजेंट, पीएच नियंत्रण और परिष्करण एजेंट के रूप में कार्य करता है।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करने वाले खाद्य पदार्थों की सूची व्यापक है और इसमें पके हुए सामान, चीज, चॉकलेट, कैंडी और पुडिंग शामिल हैं।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को खाद्य प्रसंस्करण के लिए एफडीए द्वारा एक हानिरहित पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जब तक कि स्थापित मानकों का पालन नहीं किया जाता है।

-इसमें मीट उत्पादों का उपयोग एक रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में किया जाता है, जो ई.कोली जैसे बैक्टीरिया को खत्म करने में सक्षम होता है, जिससे यह अवांछनीय स्तर तक कम हो जाता है। बैक्टीरिया मवेशियों की आंतों में पाए जाते हैं, जो अम्लीय वातावरण के अनुकूल होते हैं। पीएच को विनियमित करके, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड बैक्टीरिया के विकास में बाधा डालता है।

चिकित्साविधान

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के कई चिकित्सीय उपयोग हैं, जिनमें शामिल हैं:

-10% समाधान श्वसन प्रतिवर्त के उत्तेजक के रूप में उपयोग किया जाता है

-बाह्य रूप से इसका उपयोग त्वचा पर कीड़े के काटने और काटने के उपचार के लिए किया जाता है। यह पाचन तंत्र में एक एंटासिड और कार्मिनेटिव के रूप में कार्य करता है, अर्थात यह गैसों को खत्म करने में मदद करता है।

इसके अलावा, यह तीव्र और पुरानी मस्कुलोस्केलेटल दर्द के लिए एक सामयिक rubefacient के रूप में उपयोग किया जाता है। अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के रुबफैसिएंट एक्शन के परिणामस्वरूप रक्त प्रवाह, लालिमा और जलन में स्थानीय वृद्धि होती है।

औद्योगिक और विविध

-यह बैटरी के उत्सर्जन के लिए NOx (अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैसों जैसे नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO ₂)) की कमी और चिमनी के उत्सर्जन में NOx की कमी के लिए कार्य करता है।

-यह एक प्लास्टिसाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है; पेंट्स के लिए और सतहों के उपचार के लिए योज्य।

-रंग के छिद्रों को बढ़ाता है जिससे डाई के रंगद्रव्य अधिक से अधिक प्रवेश कर सकते हैं, जो एक बेहतर फिनिश प्राप्त करता है।

-अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को अपशिष्ट जल के उपचार में रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, यह क्लोरैमाइन के संश्लेषण में शामिल है। यह पदार्थ स्विमिंग पूल के पानी की शुद्धि में क्लोरीन के समान एक कार्य को पूरा करता है, जिसमें कम विषाक्त होने का फायदा होता है।

-यह तेल शोधन प्रक्रिया में संक्षारण अवरोधक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

-इसका उपयोग विभिन्न औद्योगिक और वाणिज्यिक उत्पादों में सफाई एजेंट के रूप में किया जाता है, जिसका उपयोग विभिन्न सतहों पर किया जाता है, जिसमें शामिल हैं: स्टेनलेस स्टील, चीनी मिट्टी के बरतन, कांच और ओवन।

-आमतौर पर, इसका उपयोग डिटर्जेंट, साबुन, फार्मास्यूटिकल्स और स्याही के उत्पादन में किया जाता है।

कृषि में

हालांकि यह सीधे एक उर्वरक के रूप में प्रशासित नहीं किया जाता है, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड ऐसा करता है। हेमर-बॉश विधि द्वारा अमोनिया को वायुमंडलीय नाइट्रोजन से उत्पादित किया जाता है और इसके क्वथनांक (-33 -C) से नीचे उपयोग के स्थानों तक प्रशीतित किया जाता है।

दबावयुक्त अमोनिया को वाष्प के रूप में, उस मिट्टी में इंजेक्ट किया जाता है, जहां वह तुरंत एडैफिक पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और अमोनिया (एनएच ₄ ⁺) के रूप में गुजरता है, जो मिट्टी के राशन विनिमय स्थलों में बनाए रखा जाता है। इसके अलावा, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन किया जाता है। ये यौगिक नाइट्रोजन का एक स्रोत हैं।

फास्फोरस और पोटेशियम के साथ, नाइट्रोजन उनके विकास के लिए आवश्यक मुख्य पौधे पोषक तत्वों की तिकड़ी का गठन करता है।

संदर्भ

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