كلوريد الأمونيوم – NH4Cl

اقرأ في هذا المقال


في الكيمياء إن مركب كلوريد الأمونيوم أحد المركبات غير العضوية ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية NH4Cl، وهو عبارة عن ملح بلوري أبيض قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية، علما أن محاليل كلوريد الأمونيوم حمضية بشكل معتدل، إن (Salammoniac) هو اسم للشكل الطبيعي والمعدني لكلوريد الأمونيوم.

كلوريد الأمونيوم

يتشكل كلوريد الأمونيوم بشكل منتشر عندما تتم عملية حرق مقالب الفحم من تكثيف الغازات المشتقة من الفحم، كما أنه يتواجد أيضًا حول بضعة أنواع من الفتحات البركانية.

كلوريد الأمونيوم هو في الواقع عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء، وهو قابل للذوبان في الماء بنسبة (37٪)، إن الخطر الأساسي هو عبارة عن التهديد الذي يشكله على البيئة، إذ أنه يجب أن يتم اتخاذ خطوات فورية للحد من انتشاره في البيئة، كما أنه يتم استخدامه لصنع مركبات الأمونيوم الأخرى.

يساعد كلوريد الأمونيوم في الحفاظ على الرقم الهيدروجيني ويمارس تأثيرًا خفيفًا مدر للبول، وهذا الملح المكون للحمض يمارس أيضًا تأثيرًا مقشعًا عن طريق تهيج الأغشية المخاطية ويستخدم للتخفيف من السعال، وكلوريد الأمونيوم هو عبارة عن كلوريد غير عضوي يحتوي على الأمونيوم كمضاد، وله دور كمثبط للفيروسات.

كلوريد الأمونيوم NH4Cl هو عبارة عن ملح عالي التآكل وعديم اللون يذوب بسهولة في الماء، كما أنه يتبلور من محلول مائي في ثماني السطوح في صفيف ريشي مكونًا كتلة ليفية من البلورات، ويحدث التسامي عند 340 درجة مئوية، كما ويعمل كلوريد الأمونيوم كمحفز في وعاء واحد.

لقد تم الإبلاغ عن أيونات الأمونيوم غير العضوية +NH4 كمحفزات فعالة لتكثيف ألدول لمركبات الكربونيل، كما وقد تم الإبلاغ عن استخدام NH4Cl لتحسين معدل التحلل المائي وتقليل طاقة التنشيط لهيدريد المغنيسيوم أثناء توليد الهيدروجين.

التسمم: إن الجرعة المميتة 50 “الجرذ” بعد تناوله عن طريق الفم هي: 1650 مجم لكل كجم، ولقد أدت الجرعة الزائدة من كلوريد الأمونيوم إلى درجة خطيرة من الحماض الاستقلابي والارتباك والغيبوبة، إذا حدث الحماض الأيضي بعد زيادة الجرعة؛ فإن إعطاء محلول قلوي مثل بيكربونات الصوديوم أو لاكتات الصوديوم سوف يعمل على تصحيح الحماض.

يجب أن يتم مراقبة المرضى الذين يتناولون كلوريد الأمونيوم لعلامات سمية الأمونيا بما في ذلك (شحوب وتعرق وتنفس غير منتظم وبطء القلب وعدم انتظام ضربات القلب وارتعاش موضعي وعامة اختلاجات منشط وغيبوبة)، كما ويجب استخدامه بحذر في المرضى الذين يعانون من ارتفاع إجمالي ثاني أكسيد الكربون وقاعدة عازلة ثانوية للحماض التنفسي الأولي، ويجب أن يكون الإعطاء عن طريق الوريد بطيئًا لتجنب حدوث تهيج موضعي وتأثيرات سامة.

الأخطار الكيميائية: يتحلل كلوريد الأمونيوم عند التسخين، وينتج عن ذلك أبخرة سامة ومهيجة مثل أكاسيد النيتروجين والأمونيا وكلوريد الهيدروجين، محلوله في الماء عبارة عن حمض ضعيف، كما أنه يتفاعل بعنف مع نترات الأمونيوم وكلورات البوتاسيوم، وهذا يولد مخاطر الحريق والانفجار، علما أنه يهاجم النحاس ومركباته.

يمتلك مركب كلوريد الأمونيوم الكتلة الجزيئية 53.5 غرام لكل مول، كما ويمتلك نقطة غليان مقدارها 520 درجة مئوية، ويتحلل هذا المركب عند درجة حرارة مقدارها 338 درجة مئوية، كما ويمتلك كثافة تساوي 1.5 جم لكل سم مكعب، أن الذوبان في الماء يساوي 28.3 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية، والضغط البخاري يساوي 0.13 كيلو باسكال عند 160 درجة مئوية.

تحضير كلوريد الأمونيوم

مركب كلوريد الأمونيوم عبارة عن منتج من عملية (Solvay) المستخدمة من أجل إنتاج مركب كربونات الصوديوم، كما في المعادلة التالية:

CO2 + 2NH3 + 2NaCl + H2O → 2NH4Cl + Na2CO3

وبالإضافة إلى كونها الطريقة الرئيسية في تصنيع كلوريد الأمونيوم، إلا أنها يتم استخدامها من أجل التقليل من إطلاق الأمونيا في بعض العمليات الصناعية. كما ويتم تحضير كلوريد الأمونيوم تجاريًا عن طريق الجمع بين الأمونيا (NH3) مع كلوريد الهيدروجين (الغاز) أو حمض الهيدروكلوريك (محلول الماء)، كما في المعادلة التالية:

NH3 + HCl → NH4Cl

يظهر هذا المركب بشكل طبيعي في المناطق البركانية، كما وأنه يتشكل على الصخور البركانية بالقرب من فتحات إطلاق الدخان، بالإضافة إلى أن البلورات تترسب مباشرة من الحالة الغازية وتميل إلى أن تكون قصيرة العمر، لأنها تذوب بسهولة في الماء.

تفاعلات كلوريد الأمونيوم

يبدو أن كلوريد الأمونيوم يتسامى عند التسخين ولكنه في الواقع يتحلل إلى كلا من غاز الأمونيا وكلوريد الهيدروجين كما في المعادلة التالية:

NH4Cl → NH3 + HCl

يتفاعل كلوريد الأمونيوم مع قاعدة قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم من أجل إطلاق غاز الأمونيا كما في المعادلة التالية:

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

وبالمثل فإنه يتفاعل كلوريد الأمونيوم أيضًا مع كربونات الفلزات القلوية عند درجات حرارة مرتفعة مما يعطي الأمونيا وكلوريد الفلزات القلوية، كما في المعادلة التالية:

2NH4Cl + Na2CO3 → 2 NaCl + CO2 + H2O + 2 NH3

علما أن محلول بنسبة 5٪ بالوزن من كلوريد الأمونيوم في الماء يمتلك رقم هيدروجيني في النطاق من 4.6 إلى 6.0، إن بعض تفاعلات كلوريد الأمونيوم مع مواد كيميائية أخرى ماصة للحرارة مثل تفاعلها مع هيدروكسيد الباريوم وذوبانه في الماء.

استخدامات كلوريد الأمونيوم

  • إن الاستخدام السائد لكلوريد الأمونيوم هو كمصدر للنيتروجين في الأسمدة (ما يعادل 90٪ من الإنتاج العالمي لكلوريد الأمونيوم) مثل فوسفات كلورو أمونيوم، إن المحاصيل الرئيسية المخصبة بهذه الطريقة هي الأرز والقمح في آسيا.
  • كان له استخدام ثانوي من أجل توفير دخان أبيض ولكن تفاعل التحلل المزدوج الجاهز مع كلورات البوتاسيوم الذي ينتج عنه كلورات الأمونيوم غير المستقرة جعل استخدامها خطيرًا للغاية.
  • الأعمال المعدنية: يستعمل مركب كلوريد الأمونيوم كتدفق في تحضير المعادن من أجل أن تكون مطلية بالقصدير أو مجلفنة أو ملحومة.
  • طب: يستخدم كلوريد الأمونيوم كطارد للبلغم في أدوية السعال، حيث يحدث تأثيره الطارد للبلغم عن طريق العمل المهيج على الغشاء المخاطي للشعب الهوائية، مما يؤدي إلى إنتاج سوائل الجهاز التنفسي الزائدة والتي من المفترض أنها أسهل في السعال.
  • يستعمل مركب كلوريد الأمونيوم كعامل تحميض جهازي في علاج القلاء الاستقلابي الحاد.
  • يستعمل كلوريد الأمونيوم تحت اسم (salammoniac أو salmiak) كمادة مضافة للغذاء، حيث يعمل كمغذٍ للخميرة في صناعة الخبز وكمحمض، وهو عبارة عن مكمل غذائي للماشية ومكون في الوسائط الغذائية للخمائر والعديد من الكائنات الحية الدقيقة.
  • تستعمل مادة كلوريد الأمونيوم من أجل تتبيل الحلويات الداكنة التي تسمى عرق السوس المالح (شائع في الدول الاسكندنافية، البنلوكس وشمال ألمانيا)، وفي الخبز لمنح البسكويت قوامًا هشًا جدًا.
  • لقد تم استعمال مركب كلوريد الأمونيوم من أجل عمليات إنتاج درجات حرارة منخفضة في حمامات التبريد، كما وتستخدم محاليل كلوريد الأمونيوم مع الأمونيا كمحلول عازل.
  • يدخل مركب كلوريد الأمونيوم في علم الحفريات، حيث أنه يترسب على الحفريات، كما يعمل على تشكيل مادة بيضاء تكون سهلة الإزالة وغير ضارة نوعا ما وخاملة من البلورات الصغيرة.
  • لمركب كلوريد الأمونيوم دور في تعويم الحبار العملاق وبعض أنواع الحبار الكبيرة الأخرى، حيث تقوم بمساعدتهم على الطفو المحايد في مياه البحر، حيث أنه يكون محلول كلوريد الأمونيوم موجود في أجسامهم وهو أقل كثافة من مياه البحر.
  • يدخل مركب كلوريد الأمونيوم في البطاريات.
  • كما ويستعمل هذا المركب في محلول مائي بنسبة حوالي 5 بالمئة من أجل العمل على آبار النفط التي تعاني من مشاكل تورم الطين، كما وتشمل الاستخدامات الأخرى شامبو الشعر والصمغ الذي يربط الخشب الرقائقي وفي منتجات التنظيف.
  • كما ويستعمل أيضا في صناعة النسيج والجلود والصباغة والدباغة وطباعة المنسوجات وتجميع القطن، وفي أعمال النجارة.
  • إن مركب كلوريد الأمونيوم هو أحد المكونات الرئيسية الثلاثة لدورة النيتروجين، حيث تعمل إدارة كلوريد الأمونيوم على تعزيز تصفية الكرياتينين واليوريا وتسبب الحماض الاستقلابي في الفئران.

المصدر: 1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.


شارك المقالة: