Was ist Ammoniumchlorid?
Ammoniumchlorid ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel NH4Cl.
Sie wird manchmal auch als Ammoniumchlorid oder Ammoniumchlorid bezeichnet. Es handelt sich um einen farblosen oder weißen Kristall, der leicht hygroskopisch ist. Es ist leicht in Wasser löslich, geruchlos und hat einen scharfen, bitteren Geschmack. In Verbindung mit einer starken Base, z. B. Natriumhydroxid, entsteht Ammoniak. Außerdem sublimiert es bei starker Erhitzung und zerfällt in Ammoniak und Chlorwasserstoff (Gas).
Die wässrige Lösung ist neutral bis leicht sauer, aber beim Kochen wird Ammoniak freigesetzt und die Lösung wird sauer. Ammoniumchlorid ist ein Stickstoffdünger mit einem Stickstoffgehalt von ca. 25 %, der neben Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat und Harnstoff zu den Stickstoffdüngern zählt.
Anwendungen von Ammoniumchlorid
Die wichtigsten Anwendungen von Ammoniumchlorid sind:
1. Chemische Reaktionsversuche
Ammoniumchlorid wird üblicherweise als analytisches Reagenz verwendet, hauptsächlich als pH-Puffer. Es wird auch als Quenchmittel verwendet, z. B. bei Reaktionen mit Grignard-Reagenzien.
2. Lebensmittelzusatzstoffe
Als Lebensmittelzusatzstoff ist es vom japanischen Ministerium für Gesundheit, Arbeit und Soziales (MHLW) und von der Food and Drug Administration (FDA) in den USA und der EU anerkannt und wird als Zutat in Backpulver und anderen Produkten verwendet. Es wird auch in der berühmten finnischen Lakritzsüßigkeit Salmiakki verwendet, die einen charakteristischen Geruch und salzigen Geschmack hat.
3. Verzinkungsprozess
Bei der Verzinkung gibt es einen Prozess, der Flussmittel genannt wird. Nach der sauren Reinigung wird das Flussmittel vor der Beschichtung mit einer wässrigen Lösung aus Ammoniumchlorid und Zinkchlorid verwendet. Mit dem Fluxen werden vier Ziele verfolgt:
- Verhinderung von Rostbildung auf der Oberfläche des Grundmaterials nach der sauren Reinigung
- Verhinderung des Anhaftens von Eisen-Zink-Legierungsinhibitoren auf dem Substrat
- Beseitigung von Zinkoxid
- Verbesserung der Fließfähigkeit von geschmolzenem Zink auf der Oberfläche des Grundmaterials
4. Andere
In der Industrie wird es in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, unter anderem als Rohstoff für die Herstellung von Arzneimitteln, Trockenzellen, Farbstoffen und Fotochemikalien. Es spielt auch eine wichtige Rolle als Rohstoff für Düngemittel und für pharmazeutische und quasi-medikamentöse Formulierungen.
Funktionsweise von Ammoniumchlorid
Ammoniumchlorid hat ein Molekulargewicht von 53,49, ein spezifisches Gewicht von 1,527 und zersetzt sich bei 338 °C. Es ist sehr gut in Wasser löslich, mit einer Löslichkeit von 28,3 g pro 100 ml Wasser bei 25 °C. Der pH-Wert einer 1-%igen Lösung von Ammoniumchlorid beträgt 5,5. Es ist in Wasser löslich, aber unlöslich in Ethanol. Ein bekanntes Beispiel für eine endotherme Reaktion ist die Reaktion zwischen Ammoniumchlorid und Bariumhydroxid.
Struktur von Ammoniumchlorid
Ammoniumchlorid ist eine ionische Verbindung und besteht aus dem Kation Ammoniumion (NH4+) und dem Anion Chloridion (Cl-). In der Kristallstruktur sind die Ammoniumchlorid- und Chlorid-Ionen abwechselnd angeordnet und durch Ionenbindungen miteinander verbunden. Ammoniumchlorid hat eine Struktur vom Typ Cäsiumchlorid, sowie Chloridionen bilden Wasserstoffbrückenbindungen.
Das Ammoniumion hat eine tetraedrische Struktur, bei der die Wasserstoffatome in vier Richtungen um ein Stickstoffatom angeordnet sind. Das Chlorid-Ion existiert als einfaches Ion und koordiniert als Anion im Kristall von Ammoniumchlorid.
Weitere Informationen zu Ammoniumchlorid
Herstellung von Ammoniumchlorid
Ammoniumchlorid wird durch die Reaktion von Ammoniak (NH3) mit Salzsäure (HCl) hergestellt. Sowohl Ammoniumchlorid als auch HCl sind leicht flüchtig und reagieren normalerweise in der flüssigen Phase. Die Reaktionslösung wird erhitzt, um das Wasser zu verdampfen und Ammoniumchlorid als Feststoff zu erhalten.
In der industriellen Produktion wird Ammoniumchlorid als Nebenprodukt bei der Herstellung von Natriumchlorid und Natriumcarbonat im Rahmen der Ammoniumchlorid-Natriumchlorid-Koproduktionsmethode gewonnen. Beim Ammoniumchlorid-Verfahren (Sorbey-Verfahren), dem Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat, wird während des Reaktionsprozesses Ammoniumchlorid gebildet, aber das Endprodukt ist Calciumchlorid, das durch Reaktion mit Calciumhydroxid gewonnen wird. Bei der Ammoniumchlorid-Co-Produktion fällt Ammoniumchlorid als Nebenprodukt an und kann in großen Mengen zu geringen Kosten hergestellt werden.