硫酸铵 用途与合成方法
硫酸铵又称硫酸铵,是国内外最早生产和使用的氮肥之一,通常含氮量为20%~30%,被视为标准氮肥。硫酸铵是强酸弱碱的盐,其水溶液呈酸性。硫酸铵是无机肥料中的氮肥和酸性肥料,长期单独使用会造成土壤酸化、板结,需要改良。硫酸铵不能用来生产有机肥,而且酸性肥料不能与碱性肥料并用,双重水解容易造成肥效的消散。
20世纪60年代,硫酸铵是氮肥的主要品种,也是作物养分的主要硫源之一。最早是由氨水和硫酸中和而制得,但后来副产硫酸铵的比例越来越大。现在基本全部来自我国其他行业的副产品,如焦化行业、己内酰胺、硫酸尾气脱硫、电厂脱硫、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、氧化锌等副产品。副产硫酸铵遵循“以废治废”的原则,实现了废物的综合利用,达到了节能减排的目的。特别是随着氨水脱硫项目技术的突破,未来电厂脱硫副产硫酸铵的产量将大幅增加。
纯硫酸铵为白色晶体,加热至100℃开始分解为氨和硫酸氢铵,副产物微黄色或灰色,吸湿性小,不易结块,比较容易贮存,在水中溶解性也比较好,不溶于乙醇和丙酮。
硫酸铵是生理酸性速效氮肥,一般适用于小麦、玉米、水稻、棉花、红薯、麻类、果树、蔬菜等作物。对于土壤,硫酸铵最适用于中性土壤和碱性土壤,不宜用于酸性土壤。还用作分析试剂(沉淀剂、掩蔽剂)、电化学分析中的支持电解质、微生物培养基、铵盐制备等。
申请方法
(1)作基肥。硫酸铵作基肥时,要深施,并覆土,以利于作物吸收。
(2)作为追肥。这是最适合的施用方法。作为追肥施用的硫酸铵的量,应根据不同的土壤类型确定。保水保肥性差的土壤,应分期追肥,每次施用量不宜过多;保水保肥性好的土壤,每次施用量可适当多一些。土壤水分的多少对肥效也有很大影响,特别是在旱地。施用硫酸铵时,一定要注意及时浇水。至于水田,施用追肥时,应先排水,并注意与耕耙同时施用。另外,硫酸铵对不同作物的施用也有明显的差异,如在果树上使用时,可以沟施、环施,也可以穴施。
(3)硫酸铵对种子发芽无不良影响,更适合用作种肥。
防范措施
(1)不得与其他碱性肥料或碱性物质接触或混合使用,以免降低肥效。
(2)不宜在同一块农田上长期施用硫酸铵,否则土壤会变酸、板结。如必须施用,可适量配合一些石灰或有机肥。但必须注意不能与石灰混合,以防止硫酸铵分解,造成氮素的损失。一般二者配合施用应相隔3~5天。
(3)不适合在酸性土壤上使用。
水中溶解度(g/100ml)
不同温度(℃)下每100毫升水溶解克数:
70.6克/0℃;73克/10℃;75.4克/20℃;78克/30℃;81克/40℃
88克/60℃;95克/80℃;103克/100℃
鉴别试验
铵试验(IT-3)及硫酸盐试验(IT-29)呈阳性。
内容分析
准确称取试样2g,溶于100ml水中,转移至250ml容量瓶中,加入等体积的甲醛和水混合液40ml[预先用1mol/L氢氧化钠溶液中和,以酚酞试液(TS-167)为指示剂],混匀,静置30min,用1mol/L氢氧化钠溶液滴定至粉红色终点,维持5min。每ml 1mol/L氢氧化钠溶液相当于66.06mg硫酸铵[(NH4)2SO4]。
毒性
LD50 : 2840 毫克/千克
使用限制
烘焙产品为 0.15%;明胶和布丁产品为 0.1%(FDA,§184.1143, 2000)。
食品添加剂最大允许使用量及最大允许残留标准
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添加剂中文名称
允许使用该添加剂的食品中文名称
加法函数
最大允许使用量(g/kg)
最大允许残留量(g/kg)
硫酸铵
食物
食品工业加工助剂
一般情况下,应在制成最终产品之前将其除去,除非食品中规定有残留量。
化学性质
纯品为无色斜方晶体,水溶液有刺激性咸味,工业品为白色或微黄色小晶体,溶于水,不溶于乙醇。
使用
主要用作肥料,适用于各种土壤和作物
使用
用作分析试剂,也用于蛋白质沉淀
使用
用作焊接助焊剂、织物阻燃剂等。
使用
可用作肥料、焊接剂、织物阻燃剂、盐化剂、渗透压调节剂等。
使用
在化学工业中用作生产过氧化氢、铵明矾和氯化铵的原料。在焊接工业中用作助焊剂。在纺织工业中用作织物的阻燃剂。在电镀工业中用作电镀槽的添加剂。在农业中用作氮肥,适用于一般土壤和农作物。食品级产品用作面团调理剂和酵母营养剂。
使用
面团调节剂;酵母营养剂。鲜酵母生产中用作酵母培养的氮源,用量不作规定。面包中作为酵母营养剂,用量约10%(小麦粉约0.25%)。GB 2760-90列为加工助剂。
使用
生物制剂、蛋白质沉淀、色谱试剂、尿液检测、单倍体育种培养基的制备。医药上用作盐析剂、食用着色催化剂、鲜酵母生产中酵母的培养。还用作酸性染料的助染剂、皮革的脱灰剂。生产过氧化氢可制过硫酸铵,还用于电镀等。
生产方法
由氢氧化铵与硫酸中和,经结晶、离心、干燥而得。
生产方法
中和法:将氨与硫酸在100℃左右进行中和,生成的硫酸铵浆液经离心、干燥后即得硫酸铵成品。
2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4
回收方法就是从焦炉煤气中回收氨,然后用硫酸中和。
类别
有毒物质
毒性分类
中毒
急性毒性
口服-大鼠 LD50:3000 毫克/千克;腹腔注射-小鼠 LD50:610 毫克/千克
爆炸物的危险特性
与氯酸钾加热产生白光;
可燃性危险特性
易燃;加热时产生有毒的氮氧化物、硫氧化物和氨气
储运特性
仓库应通风、低温、干燥;与硝酸钾、亚硝酸钾分开存放
灭火剂
干粉、泡沫、砂土、二氧化碳、雾水