碳酸氢铵性质、用途与生产工艺
碳酸氢铵是一种含氮的化学肥料,简称碳铵[1],俗名气肥。白色粉状或块状结晶,略带氨臭味,相对密度1.58,熔点107.5℃(急热)。易溶于水,水溶液呈碱性,碱性较弱,不溶于乙醇和丙酮。易吸湿结块。化学性质不稳定,常温下缓慢分解成二氧化碳、氨和水,分解速度随温度升高、湿度的加大而加快。
20世纪50年代末,中国化工专家侯德榜,为了解决本国迫切需要的氮肥,成功地开发了联碳法生产碳酸氢铵的新工艺,把碳酸氢铵的生产与合成氨生产结合起来,从而降低了能耗、简化了流程,减少了投资,使碳酸氢铵生产迅速发展,直至80年代,碳铵仍是中国氮肥的主要品种。商品碳酸氢铵含氮量为17%。
碳酸氢铵主要用作肥料,施入土壤后碳铵中的铵离子(NH4+)可被土壤胶体吸附或晶格固定或转化为硝态氮,经植物吸收后,无任何副成分残留在土壤中,对土壤pH值影响小,适用于各种土壤和作物,对土壤、作物不残留有害物质,是速效性氮肥,可长期使用。为防止氨挥发使肥效损失和灼伤作物茎叶,可采用深施、盖土。可作基肥,追肥用,不宜作种肥用。作追肥时应防止碳铵落到植株叶面上,以免受氨气危害。
碳酸氢铵作为肥料的缺点就在于其化学不稳定性,在添加结晶改性剂后,碳酸氢铵的结晶增大,含水量降低,减轻了易于分解和结块的现象。碳酸氢铵是氮肥工业产品之一,为中国小氮肥厂的主要品种,在焦化厂是焦炉煤气净化产品之一。焦化厂以浓氨水为原料,与二氧化碳反应,生成碳酸氢铵结晶,经离心过滤后得到碳酸氢铵产品。
碳酸氢铵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,亦可用作食品发酵剂、膨胀剂。
不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数:
11.9g/0℃;16.1g/10℃;21.7g/20℃;28.4g/30℃;36.6g/40℃
59.2g/60℃;109g/80℃;170g/90℃;354g/100℃
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。
在已称量的带磨口塞的称量瓶中,迅速称取试样2g(准确至0.0002g),置于已盛有1mol/L硫酸溶液50ml(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1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至橙色。同时作空白试验。
式中V
1——空白所耗氢氧化钠液的体积,ml;
V
2——试样液所耗氢氧化钠液的体积,ml;
c——氢氧化钠液的浓度,mol/L;
G一试样质量,g;
0.07906——碳酸氢铵毫摩尔质量,g。
ADI不作特殊规定(FAO/WHO,2001)。
GR.AS(FDA, §184.1135,2000)。
LD
50245mg/kg(小鼠,静注)。
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,5g/kg(以无脂可可计,按无水K
2CO
3计)。
添加剂中文名称
允许使用该种添加剂的食品中文名称
添加剂功能
最大允许使用量(g/kg)
最大允许残留量(g/kg)
碳酸氢铵
食品
膨松剂
按生产需要适量使用(有特别规定的除外)
[1]姚立志.碳酸氢铵(碳铵)在果园中的妙用[J].河南农业, 2001(4):1.DOI:CNKI:SUN:NYHN.0.2001-04-032.
化学性质
白色单斜或斜方晶体。 溶于水,不溶于乙醇、二硫化碳及浓氨水中。
用途
碳酸氢铵可用作氮肥,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。
用途
碳酸氢铵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。
用途
碳酸氢铵可用作分析试剂;也用于铵盐合成、制药、焙粉、染料、织物脱脂、泡沫塑料等。
生产方法
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。
生产方法
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。
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
类别
有毒物品
毒性分级
中毒
急性毒性
静脉-小鼠LD50: 245 毫克/公斤
可燃性危险特性
可燃;燃烧产生有毒氮氧化物和氨烟雾
储运特性
库房通风低温干燥
灭火剂
干粉、泡沫、砂土、二氧化碳, 雾状水
碳酸氢铵
上下游产品信息
上游原料
下游产品