Qu’est-ce que le sulfate d’ammonium ?
Le sulfate d’ammonium est un sel d’ammonium de l’acide sulfurique dont la formule chimique est (NH4)2SO4.
Il est également appelé sulfate d’ammonium et se présente sous la forme d’un solide cristallin blanc et inodore à température ambiante. Son pH est compris entre 4,5 et 5,0, ce qui indique qu’il est acide. Lorsqu’il est chauffé à l’air, il commence à se décomposer à partir de 120°C et fond à 357°C, libérant de l’ammoniac.
La méthode de production industrielle la plus courante consiste à fabriquer de l’ammoniac à grande échelle en l’absorbant dans de l’acide sulfurique. Au Japon, cette substance ne relève pas de la loi sur les services d’incendie ni de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères.
Utilisations du sulfate d’ammonium
Le sulfate d’ammonium est principalement utilisé comme engrais dans le secteur agricole. L’azote est l’une des substances les plus importantes pour la croissance des plantes, et le sulfate d’ammonium est utilisé comme engrais azoté parce qu’il contient de l’azote.
L’azote ammoniacal agit également rapidement, car il est facilement absorbé par les racines des plantes. Il est peu coûteux et peut être appliqué en grandes quantités. Le sulfate d’ammonium est donc largement utilisé comme engrais azoté.
Il est également utilisé pour durcir la neige sur les pistes de ski et pour précipiter les protéines dans le domaine biochimique.
Propriétés du sulfate d’ammonium
Le poids moléculaire du sulfate d’ammonium est de 132,14. Il est soluble dans l’eau et pratiquement insoluble dans l’éthanol. Sa densité est de 1,769. Lors de la décomposition thermique, il se transforme en sulfate d’ammonium (NH4HSO4), en sulfate d’ammonium triammonium ((NH4)3H(SO4)2) et en disulfate d’ammonium ((NH4)2S2O7), qui se décompose en ammoniac, en dioxyde de soufre et en azote.
Structure du sulfate d’ammonium
Le sulfate d’ammonium est un composé ionique et est constitué de liaisons ioniques.
La décomposition de la formule moléculaire du sulfate d’ammonium montre qu’il est composé de deux ions ammonium (NH4+) et d’un ion sulfate (SO42-) liés ensemble. L’ion ammonium est un cation composé d’un atome d’azote entouré de quatre atomes d’hydrogène, tandis que l’ion sulfate est un anion composé d’un atome de soufre et de quatre atomes d’oxygène.
Autres informations sur le sulfate d’ammonium
Comment le sulfate d’ammonium est-il produit ?
1. Méthode synthétique utilisant l’acide sulfurique et l’ammoniac comme matières premières
Le sulfate d’ammonium est obtenu par une réaction de neutralisation entre l’acide sulfurique et l’ammoniac. Le coût des matières premières est élevé, mais il y a des avantages en termes d’équipement et d’exploitation. Cette méthode de synthèse est utilisée pour les produits pharmaceutiques et les réactifs. On connaît des procédés de production par synthèse discontinue et par synthèse continue.
2. Méthode de récupération comme sous-produit de la production de coke
L’ammoniac est rejeté au cours du processus de distillation sèche du charbon pour produire du coke. Il est mis en contact avec de l’acide sulfurique concentré pour produire du sulfate d’ammonium, qui est récupéré. Les procédés de production des installations d’absorption de type vanne et de type douche sont connus.
3. Récupération du caprolactame en tant que sous-produit du processus de synthèse
Le processus de synthèse du caprolactame (NH(CH2)5CO), matière première du nylon, est le suivant : les processus 2 et 3 produisent tous deux de grandes quantités de sulfate d’ammonium en tant que sous-produit.
- Oxydation du cyclohexane pour obtenir la cyclohexanone
- Conversion en oxime de cyclohexanone par le sulfate d’hydroxylamine (NH2OH)
- Transition de Beckmann par fumigation d’acide sulfurique pour synthétiser le caprolactame.
4. Récupération de l’acrylamide en tant que sous-produit du processus de synthèse
Lorsque l’acide sulfurique est utilisé comme catalyseur dans l’hydrolyse de l’acrylonitrile, du sulfate d’ammonium est produit comme sous-produit. La méthode actuellement utilisée pour hydrater l’acrylonitrile à l’aide d’enzymes produites par des micro-organismes ne produit pas de sulfate d’ammonium. Par conséquent, la production de sulfate d’ammonium obtenu par des méthodes qui le récupèrent dans le processus de synthèse de l’acrylamide a chuté.
5. Méthode de récupération du dioxyde de soufre gazeux des chaudières à charbon à l’aide d’ammoniac
Le gaz de dioxyde de soufre issu de la combustion du charbon réagit avec de l’ammoniac pour obtenir du sulfate d’ammonium. Les procédés de production directs et indirects sont connus.