イオンアンモニウム（NH 4 +）の式、性質と用途



の アンモニウムイオン 化学式がNHである正電荷を帯びた多原子カチオン4+. 分子は平らではなく、四面体の形をしています。 4つの水素原子が4つの角を作ります.

アンモニアの窒素は、プロトン（ルイス塩基）を受容することができる一対の非共有電子を有するので、アンモニウムイオンは、以下の反応によるアンモニアのプロトン化によって形成される。3 + H+ →NH4+

アンモニウムもまた置換置換アミンまたは置換アンモニウムカチオンである。例えば、塩化メチルアンモニウムは式ＣＨのイオン塩である。3NH4塩化物イオンがメチルアミンに結合しているCl.

アンモニウムイオンはより重いアルカリ金属と非常によく似た性質を持っており、しばしば近縁と考えられています。アンモニアは、天王星や海王星などの巨大なガス惑星の中のように、非常に高い圧力では金属のように振る舞うと予想されます。.

アンモニウムイオンは、人体内のタンパク質の合成に重要な役割を果たしています。要するに、すべての生き物はタンパク質を必要とし、それは約20の異なるアミノ酸によって形成されています。植物や微生物は大気中の窒素からほとんどのアミノ酸を合成できますが、動物はできません。.

人間にとって、いくつかのアミノ酸はまったく合成できず、必須アミノ酸として消費されなければならない.

しかしながら、他のアミノ酸は、アンモニアイオンの助けを借りて胃腸管内の微生物によって合成され得る。このように、この分子は窒素サイクルとタンパク質合成において重要な要素です。.

索引

  • 1プロパティ
    • 1.1溶解度と分子量
    • 1.2酸塩基特性
    • 1.3アンモニウム塩
  • 2つの用途
  • 3参考文献

プロパティ

溶解度と分子量

アンモニウムイオンの分子量は18,039 g / mol、溶解度は10.2 mg / mlです（National Center for Biotechnology Information、2017）。アンモニアを水に溶かすと、アンモニウムイオンは次の反応に従って形成されます。

NH3 + H2O→NH4+ + OH-

これにより、培地中の水酸基の濃度が上がり、溶液のpHが上がります（Royal Society of Chemistry、2015）.

酸塩基特性

アンモニウムイオンは９．２５のｐＫｂを有する。これは、この値より上のpHでは酸性の挙動を示し、より低いpHでは塩基性の挙動を示すことを意味します。.

例えば、アンモニアを酢酸（pKa = 4.76）に溶かすと、窒素の自由電子対が媒体からプロトンを受け取り、次式に従って水酸化物イオンの濃度を増加させます。

NH3 + CH3COOH⇌NH4+ + CH3COO-

しかしながら、水酸化ナトリウム（ｐＫａ ＝ １４．９３）のような強塩基の存在下では、アンモニウムイオンは次の反応に従って媒体にプロトンを与える。

NH4+ + NaOH・NH3 + な+ + H2○

結論として、9.25より低いpHでは窒素がプロトン化され、その値より高いpHではそれが脱プロトン化される。これは滴定曲線を理解し、アミノ酸などの物質の挙動を理解する上で非常に重要です。.

アンモニウム塩

アンモニアの最も特徴的な特性の1つは、反応に従って酸と直接結合して塩を形成する力です。

NH3 + HX→NH4X

したがって、塩酸と一緒に塩化アンモニウム（NH4Cl）;硝酸とは、硝酸アンモニウム（NH4いいえ3）、炭酸と炭酸アンモニウム（（NH4）2CO3など.

完全に乾燥したアンモニアは、完全に乾燥した塩酸と組み合わせることはできず、湿度が反応を引き起こすのに必要であることが実証されている（VIAS Encyclopedia、2004）。.

最も単純なアンモニウム塩は水に非常に溶けやすいです。例外はヘキサクロロ白金酸アンモニウムであり、その形成はアンモニウムの試験として使用される。硝酸アンモニウム、特に過塩素酸塩の塩は爆発性が高く、これらの場合はアンモニウムが還元剤です。.

珍しいプロセスでは、アンモニウムイオンはアマルガムを形成します。そのような種は、水銀陰極を用いてアンモニウム溶液を電気分解することによって調製される。このアマルガムは、最終的に分解してアンモニアと水素を放出します（Johnston、2014）。.

最も一般的なアンモニウム塩の1つは水酸化アンモニウムです。これは単に水に溶解したアンモニアです。この化合物は非常に一般的であり、環境中（空気、水、土壌）および人間を含むすべての動植物に自然に存在します。.

用途

アンモニウムは、多くの植物種、特に低酸素土壌で生育する種にとって重要な窒素源です。しかしながら、それはまたほとんどの作物種にとって有毒であり、そして唯一の窒素源として適用されることはめったにない（Database、Human Metabolome、2017）。.

生体バイオマス中のタンパク質と結合した窒素（N）は、微生物によって消費や植物（例えば、米）の根によって直接吸収させることができるアンモニウムイオン（NH4 +）に変換され、.

アンモニウムイオンは通常、ニトロソモナス属細菌によって亜硝酸イオン（NO 2 - ）に変換され、続いてニトロバクター属細菌によって硝酸（NO 3 - ）に変換されます。.

農業で使われる3つの主要な窒素源は、尿素、アンモニウム、そして硝酸塩です。アンモニウムの硝酸塩への生物学的酸化は硝化として知られている。このプロセスはいくつかのステップを考慮し、独立栄養性、絶対好気性細菌によって仲介されます.

浸水土壌では、NH 4 +の酸化は制限されています。尿素は酵素ウレアーゼによって分解されるか、アンモニアとCO2に化学的に加水分解されます。.

アンモニア化工程では、アンモニアは、アンモニア化細菌によってアンモニウムイオン（ＮＨ ４ ＋）に変換される。次のステップでは、アンモニウムは硝化細菌によって硝酸塩に変換されます（硝化）。.

この形、非常に流動性の高い窒素は、最も一般的には植物の根や土壌中の微生物によって吸収されます。.

サイクル窒素を閉じるために、雰囲気中の窒素ガスは、（ハンノキなど）マメ科植物（例えば、アルファルファ、エンドウ豆）とマメ科植物の根組織に住んリゾビウム細菌により窒素バイオマスなりますシアノバクテリアとアゾトバクター（Sposito、2011）と.

アンモニウム（NH 4 +）水生植物を通して窒素を吸収し、タンパク質、アミノ酸、その他の分子に取り込むことができます。高濃度のアンモニウムは藻類と水生植物の成長を促進する.

水酸化アンモニウムおよび他のアンモニウム塩は、広く食品加工に使用されます。水酸化アンモニウムは、膨張剤、制御剤のpHは、仕上げ剤として（GRAS「は、一般に安全と認め」）安全であることを規定食品医薬品局（FDA、その頭文字のための）状態食品中の表面.

水酸化アンモニウムが直接食品添加物として使用される食品のリストは広範であり、焼き菓子、チーズ、チョコレート、他の菓子製品（例えばキャンディー）およびプリンを含む。水酸化アンモニウムは肉製品の抗菌剤としても使用されます.

他の形態中のアンモニア（例えば、硫酸アンモニウム、アルギン酸）、調味料、大豆タンパク質単離物、スナック、ジャムおよびゼリーで使用され、ソフトドリンク（PNA硝酸カリウム協会、2016年）.

アンモニウム測定は、アシドーシスの原因を診断する際に特に有用なＲＡＭＢＯ試験において使用される（試験ＩＤ：ＲＡＭＢＯアンモニウム、ランダム、尿、Ｓ．Ｆ．）。腎臓は酸排出と全身の酸塩基バランスを調節する.

尿中のアンモニウムの量を変えることは腎臓がこの仕事を実行するための重要な方法です。尿中のアンモニウムレベルを測定することは、患者における酸塩基バランスの変化の原因の理解を提供することができます.

尿中のアンモニウムのレベルはまた与えられた患者の酸の毎日の生産について多くの情報を提供することができます。個人の酸負荷の大部分は摂取したタンパク質に由来するので、尿中のアンモニウムの量は食事中のタンパク質摂取の良い指標です.

尿中のアンモニア測定は、腎結石患者の診断と治療に特に有用です。

  • 尿中の高レベルのアンモニウムおよび低い尿中pHは進行中の胃腸の損失を示唆する。これらの患者は、尿酸とシュウ酸カルシウム結石のリスクがあります.
  • 尿中の少量のアンモニウムと尿の高いpHは、尿細管性アシドーシスを示唆しています。これらの患者はリン酸カルシウム結石のリスクがあります.
  • シュウ酸カルシウム結石とリン酸カルシウムの患者は、多くの場合、尿中クエン酸（シュウ酸カルシウムの結晶成長とリン酸カルシウムの自然な阻害剤）を高めるために、クエン酸で処理されています.

しかし、クエン酸塩は重炭酸塩（塩基）に代謝されるので、この薬は尿のpHを上昇させることもあります。尿のpHがクエン酸治療で高すぎる場合、リン酸カルシウム結石のリスクが意図せずに増加する可能性があります.

アンモニウム尿のモニタリングは、クエン酸投与量を滴定し、この問題を回避するための方法です。初期クエン酸の良い用量は、尿中のアンモニウムの排出量のおよそ半分です（それぞれのmEqで）.

あなたは尿のアンモニウム、クエン酸塩およびpHの値に対するこの用量の効果をモニターし、そして反応に基づいてクエン酸塩の用量を調整することができます。尿中アンモニウムの低下は、現在のクエン酸塩がその患者の毎日の酸負荷を部分的に（しかし完全にではなく）相殺するのに十分であるかどうかを示すはずです.

参考文献

  1. データベース、ヒトメタボローム。 （2017年3月2日）。アンモニウムのメタボリックを表示しています。取得元：hmdb.ca.
  2. Johnston、F. J.（2014）。アンモニウム塩accessscienceから回復しました：accessscience.com.
  3. 国立バイオテクノロジー情報センター（2017年2月25日）。 PubChem化合物データベース。 CID = 16741146。 PubChemから取得.
  4. PNA硝酸カリウム会合（2016）硝酸塩（ＮＯ ３ - ）対アンモニウム（ＮＨ ４ ＋）。 kno3.orgから回復しました.
  5. 化学の王立協会。 （2015）アンモニウムイオンchemspiderから取得しました：chemspider.com.
  6. Sposito、G.（2011、9月2日）。土ブリタニカ百科事典から回復しました：britannica.com.
  7. テストID：RAMBOアンモニウム、ランダム、尿。 （Ｓ．Ｆ．）。 encyclopediamayomedicallaboratorie.comから回復しました.
  8. VIAS百科事典。 （2004年12月22日）アンモニウム塩百科事典vias.orgから回収.