आयन अमोनियम (NH4 +) फॉर्मूला, गुण और उपयोग



अमोनियम आयन एक सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया पॉलीएटोमिक कटियन है जिसका रासायनिक सूत्र एनएच है4+. अणु समतल नहीं है, लेकिन टेट्राहेड्रॉन का आकार है। चार हाइड्रोजन परमाणु चार कोनों को बनाते हैं.

अमोनिया के नाइट्रोजन में प्रोटॉन (लुईस बेस) को स्वीकार करने में सक्षम गैर-साझा इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है इसलिए अमोनियम आयन प्रतिक्रिया के अनुसार अमोनिया के प्रोटॉन द्वारा बनता है: एनएच3 + एच+ → एनएच4+

अमोनियम को प्रतिस्थापित अमीन या प्रतिस्थापित अमोनियम उद्धरण भी प्रतिस्थापित किया जाता है। उदाहरण के लिए, मिथाइलमोनियम क्लोराइड सूत्र सीएच का एक आयनिक नमक है3राष्ट्रीय राजमार्ग4सीएल जहां क्लोराइड आयन एक मिथाइलमाइन से बंधा होता है.

अमोनियम आयन में भारी क्षार धातुओं के समान गुण होते हैं और अक्सर इसे एक करीबी रिश्तेदार माना जाता है। अमोनियम से बहुत उच्च दबाव पर धातु की तरह व्यवहार करने की उम्मीद की जाती है, जैसे कि यूरेनस और नेयुन्यून जैसे विशाल गैस ग्रहों के भीतर.

अमोनियम आयन मानव शरीर में प्रोटीन के संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। संक्षेप में, सभी जीवित प्राणियों को प्रोटीन की आवश्यकता होती है, जो लगभग 20 विभिन्न अमीनो एसिड द्वारा बनते हैं। जबकि पौधे और सूक्ष्मजीव वातावरण में नाइट्रोजन से अधिकांश अमीनो एसिड को संश्लेषित कर सकते हैं, जानवर नहीं कर सकते हैं.

मनुष्यों के लिए, कुछ अमीनो एसिड को बिल्कुल भी संश्लेषित नहीं किया जा सकता है और आवश्यक अमीनो एसिड के रूप में सेवन किया जाना चाहिए.

अन्य अमीनो एसिड, हालांकि, अमोनिया आयनों की मदद से जठरांत्र संबंधी मार्ग में सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। इस प्रकार, यह अणु नाइट्रोजन चक्र और प्रोटीन के संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण आकृति है.

सूची

  • 1 गुण
    • 1.1 घुलनशीलता और आणविक भार
    • 1.2 एसिड बेस गुण
    • 1.3 अमोनियम लवण
  • 2 का उपयोग करता है
  • 3 संदर्भ

गुण

घुलनशीलता और आणविक भार

अमोनियम आयन का आणविक भार 18,039 g / mol और जल की एक घुलनशीलता 10.2 mg / ml है (राष्ट्रीय जैव प्रौद्योगिकी सूचना केंद्र, 2017)। अमोनिया को पानी में घोलने पर अमोनियम आयन प्रतिक्रिया के अनुसार बनता है:

राष्ट्रीय राजमार्ग3 + एच2ओ → एनएच4+ + ओह-

यह समाधान के पीएच को बढ़ाने वाले माध्यम में हाइड्रॉक्सिल की एकाग्रता को बढ़ाता है (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015).

एसिड बेस गुण

अमोनियम आयन में 9.25 का pKb होता है। इसका मतलब है कि इस मान से ऊपर पीएच में एक अम्लीय व्यवहार होगा और कम पीएच में एक मूल व्यवहार होगा.

उदाहरण के लिए, जब एसिटिक एसिड (pKa = 4.76) में अमोनिया को भंग करते हुए, नाइट्रोजन की मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी समीकरण के अनुसार हाइड्रॉक्साइड आयनों की एकाग्रता को बढ़ाने वाले माध्यम से एक प्रोटॉन लेती है:

राष्ट्रीय राजमार्ग3 + सीएच3कोह ⇌ एनएच4+ + सीएच3सीओओ-

हालांकि, एक मजबूत आधार की उपस्थिति में, जैसे कि सोडियम हाइड्रॉक्साइड (pKa = 14.93), अमोनियम आयन प्रतिक्रिया के अनुसार एक प्रोटॉन को माध्यम तक पहुंचाता है:

राष्ट्रीय राजमार्ग4+ + नह ⇌ एनएच3 + ना+ + एच2हे

निष्कर्ष में, 9.25 से कम पीएच में, नाइट्रोजन को प्रोटॉन किया जाएगा, जबकि पीएच मान से अधिक होने पर इसे हटा दिया जाएगा। यह अनुमापन घटता की समझ और अमीनो एसिड जैसे पदार्थों के व्यवहार को समझने में बहुत महत्वपूर्ण है.

अमोनियम लवण

अमोनिया के सबसे विशिष्ट गुणों में से एक प्रतिक्रिया के अनुसार लवण बनाने के लिए एसिड के साथ सीधे संयोजन करने की इसकी शक्ति है:

राष्ट्रीय राजमार्ग3 + एचएक्स → एनएच4एक्स

इस प्रकार, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ, यह अमोनियम क्लोराइड (एनएच) बनाता है4सीएल); नाइट्रिक एसिड के साथ, अमोनियम नाइट्रेट (एनएच)4नहीं3), कार्बोनिक एसिड के साथ अमोनियम कार्बोनेट (एनएच) का निर्माण करेगा4)2सीओ3) आदि.

यह प्रदर्शित किया गया है कि पूरी तरह से सूखे अमोनिया को पूरी तरह से सूखे हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ नहीं जोड़ा जाएगा, जिससे नमी प्रतिक्रिया का कारण बन सकती है (VIAS विश्वकोश, 2004).

अधिकांश सरल अमोनियम लवण पानी में बहुत घुलनशील होते हैं। एक अपवाद अमोनियम हेक्साक्लोरोप्लेटिनेट है, जिसका गठन अमोनियम के परीक्षण के रूप में किया जाता है। अमोनियम नाइट्रेट और विशेष रूप से पर्क्लोरेट के लवण अत्यधिक विस्फोटक हैं, इन मामलों में अमोनियम कम करने वाला एजेंट है.

एक असामान्य प्रक्रिया में, अमोनियम आयन एक अमलगम बनाते हैं। ऐसी प्रजातियों को पारा कैथोड का उपयोग करके अमोनियम समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा तैयार किया जाता है। इस अमलगम ने अंततः अमोनिया और हाइड्रोजन छोड़ने का प्रस्ताव दिया (जॉनसन, 2014).

सबसे आम अमोनियम लवणों में से एक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड है, जो पानी में बस अमोनिया है। यह यौगिक बहुत आम है और पर्यावरण में (हवा, पानी और मिट्टी में) और मनुष्यों सहित सभी पौधों और जानवरों में होता है।.

अनुप्रयोगों

अमोनियम कई पौधों की प्रजातियों के लिए नाइट्रोजन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, खासकर जो हाइपोक्सिक मिट्टी पर बढ़ते हैं। हालांकि, यह अधिकांश फसल प्रजातियों के लिए भी विषाक्त है और इसे शायद ही कभी नाइट्रोजन के एकमात्र स्रोत के रूप में लागू किया जाता है (डेटाबेस, मानव चयापचय, 2017).

मृत बायोमास में प्रोटीन के लिए बाध्य नाइट्रोजन (एन), सूक्ष्मजीवों द्वारा सेवन किया जाता है और अमोनियम आयनों (एनएच 4 +) में परिवर्तित हो जाता है जिसे सीधे पौधों की जड़ों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है (जैसे, चावल).

अमोनियम आयन आमतौर पर नाइट्रोसाइट्स बैक्टीरिया द्वारा नाइट्राइट आयनों (NO2-) में परिवर्तित होते हैं, इसके बाद नाइट्रोबैक्टर बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रेट (NO3-) में एक दूसरा रूपांतरण होता है।.

कृषि में उपयोग किए जाने वाले नाइट्रोजन के तीन प्रमुख स्रोत यूरिया, अमोनियम और नाइट्रेट हैं। नाइट्रेट के लिए अमोनियम के जैविक ऑक्सीकरण को नाइट्रिफिकेशन के रूप में जाना जाता है। यह प्रक्रिया कई चरणों पर विचार करती है और ऑटोट्रॉफ़िक द्वारा मध्यस्थता की जाती है, एरोबिक बैक्टीरिया को विचलित करती है.

बाढ़ वाली मिट्टी में, NH4 + का ऑक्सीकरण प्रतिबंधित है। यूरिया एंजाइम यूरेस या रासायनिक रूप से अमोनिया और सीओ 2 से हाइड्रोलाइज्ड द्वारा विघटित होता है.

अमोनियम चरण में, अमोनिया को अमोनियम आयन (NH4 +) में अमोनिया युक्त बैक्टीरिया द्वारा परिवर्तित किया जाता है। अगले चरण में अमोनियम को नाइट्रेटिंग बैक्टीरिया को नाइट्रेट (नाइट्रिफिकेशन) में परिवर्तित किया जाता है.

यह रूप, बहुत मोबाइल नाइट्रोजन, आमतौर पर पौधों की जड़ों के साथ-साथ मिट्टी में सूक्ष्मजीवों द्वारा अवशोषित किया जाता है.

नाइट्रोजन चक्र को बंद करने के लिए, वायुमंडल में गैसीय नाइट्रोजन को राइजोबियम बैक्टीरिया द्वारा बायोमास नाइट्रोजन में परिवर्तित किया जाता है जो फलियों के मूल ऊतकों में रहते हैं (उदाहरण के लिए, अल्फाल्फा, मटर और सेम) और फलियां (जैसे कि एल्डर) और सायनोबैक्टीरिया और एज़ोटोबैक्टर (स्पोसिटो, 2011) द्वारा.

अमोनियम (NH4 +) के माध्यम से जलीय पौधे नाइट्रोजन को प्रोटीन, अमीनो एसिड और अन्य अणुओं में अवशोषित और शामिल कर सकते हैं। अमोनियम की उच्च सांद्रता शैवाल और जलीय पौधों की वृद्धि को बढ़ा सकती है.

अमोनियम हाइड्रॉक्साइड और अन्य अमोनियम लवण खाद्य प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए) के नियम कहते हैं कि अमोनियम हाइड्रॉक्साइड एक खमीर एजेंट, पीएच नियंत्रण एजेंट और परिष्करण एजेंट के रूप में सुरक्षित ("आमतौर पर सुरक्षित रूप में मान्यता प्राप्त है" या जीआरएएस) है। भोजन में सतही.

खाद्य पदार्थों की सूची जिसमें अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग प्रत्यक्ष खाद्य योज्य के रूप में किया जाता है, व्यापक है और इसमें पके हुए सामान, चीज, चॉकलेट, अन्य कन्फेक्शनरी उत्पाद (जैसे कैंडी) और पुडिंग शामिल हैं। अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग मांस उत्पादों में रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में भी किया जाता है.

अन्य रूपों में अमोनिया (जैसे, अमोनियम सल्फेट, अमोनियम एल्गिनेट) का उपयोग मसालों में किया जाता है, सोया प्रोटीन आइसोलेट्स, स्नैक्स, जैम और जेली, और गैर-अल्कोहल पेय (PNA पोटेशियम नाइट्रेट एसोसिएशन, 2016).

अमोनियम माप का उपयोग RAMBO परीक्षण में किया जाता है, विशेष रूप से एक एसिडोसिस (टेस्ट आईडी: RAMBO अमोनियम, रैंडम, मूत्र, S.F.) के कारण का निदान करने में उपयोगी है। गुर्दे एसिड उत्सर्जन और प्रणालीगत एसिड आधार संतुलन को नियंत्रित करता है.

मूत्र में अमोनियम की मात्रा को बदलना गुर्दे को इस कार्य को पूरा करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। मूत्र में अमोनियम के स्तर को मापने से रोगियों में एसिड बेस बैलेंस के एक परिवर्तन के कारण की समझ मिल सकती है.

मूत्र में अमोनियम का स्तर किसी दिए गए रोगी में एसिड के दैनिक उत्पादन के बारे में बहुत सारी जानकारी प्रदान कर सकता है। चूँकि किसी व्यक्ति के एसिड का अधिकांश भाग अंतर्ग्रहण प्रोटीन से आता है, मूत्र में अमोनियम की मात्रा आहार में प्रोटीन के सेवन का एक अच्छा संकेतक है.

मूत्र में अमोनियम माप गुर्दे की पथरी के रोगियों के निदान और उपचार के लिए विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है:

  • मूत्र में अमोनियम का उच्च स्तर और एक कम मूत्र पीएच चल रहे गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल नुकसान का सुझाव देता है। इन रोगियों को यूरिक एसिड और कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थरों के लिए खतरा है.
  • मूत्र में थोड़ा सा अमोनियम और मूत्र का उच्च पीएच वृक्क ट्यूबलर एसिडोसिस का सुझाव देता है। इन रोगियों को कैल्शियम फॉस्फेट पत्थरों के लिए खतरा होता है.
  • कैल्शियम ऑक्सालेट पत्थरों और कैल्शियम फॉस्फेट के साथ मरीजों को अक्सर मूत्र साइट्रेट (कैल्शियम ऑक्सालेट और कैल्शियम फॉस्फेट क्रिस्टल की वृद्धि का एक प्राकृतिक अवरोधक) को बढ़ाने के लिए साइट्रेट के साथ इलाज किया जाता है।.

हालांकि, चूंकि साइट्रेट को बाइकार्बोनेट (एक आधार) में चयापचय किया जाता है, इसलिए यह दवा मूत्र के पीएच को भी बढ़ा सकती है। यदि साइट्रेट उपचार के साथ मूत्र का पीएच बहुत अधिक है, तो कैल्शियम फॉस्फेट पत्थरों का खतरा अनजाने में बढ़ सकता है.

अमोनियम मूत्र की निगरानी साइट्रेट की खुराक को नियंत्रित करने और इस समस्या से बचने का एक तरीका है। प्रारंभिक साइट्रेट की एक अच्छी खुराक मूत्र में अमोनियम के उत्सर्जन का लगभग आधा है (प्रत्येक के mEq में).

आप मूत्र के अमोनियम, साइट्रेट और पीएच के मूल्यों पर इस खुराक के प्रभाव की निगरानी कर सकते हैं, और प्रतिक्रिया के आधार पर साइट्रेट की खुराक को समायोजित कर सकते हैं। मूत्र अमोनियम में गिरावट से संकेत मिलता है कि क्या वर्तमान साइट्रेट रोगी के लिए दैनिक एसिड को आंशिक रूप से (लेकिन पूरी तरह से) पर्याप्त नहीं है.

संदर्भ

  1. डेटाबेस, मानव चयापचय। (2017, 2 मार्च)। अमोनियम के लिए मेटाबोकार्ड दिखा रहा है। से लिया गया: hmdb.ca.
  2. जॉनसन, एफ। जे। (2014)। अमोनियम नमक। accessscience से पुनर्प्राप्त: accessscience.com.
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  4. पीएनए पोटेशियम नाइट्रेट एसोसिएशन। (2016)। नाइट्रेट (NO3-) बनाम अमोनियम (NH4 +)। kno3.org से पुनर्प्राप्त किया गया.
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