Amónny ión (NH4+), vlastnosti a použitia

On Iónový amoniak Je to polyiatomická katión s pozitívnou záťažou, ktorej chemický vzorec je NH₄⁺. Molekula nie je plochá, ale má tvar tetraedronu. Štyri atómy vodíka tvoria štyri rohy.

Amoniakový dusík má niekoľko spoločných elektrónov, ktoré sú schopné akceptovať protón (Lewis Base), že ión amónneho je tvorený protonáciou amoniaku podľa reakcie: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Obrázok 1: Štruktúra iónov amónneho.

Názov amónia sa tiež uvádza na náhradné amíny alebo nahradené katióny amónnych. Napríklad chlorid metymonia je iónová soľná iónová₃NH₄Cl, kde je chloridový ión spojený s metylamínom.

Amónny ión má veľmi podobné vlastnosti ako najťažšie alkalické kovy a často sa považuje za blízky príbuzný. Očakáva sa, že amoniak sa bude správať ako kov pri veľmi vysokých tlakoch, ako v prípade obrovských plynových planét, ako sú Urán a Neptún.

Amónny ión hrá dôležitú úlohu pri syntéze proteínov v ľudskom tele. Stručne povedané, všetky živé bytosti potrebujú proteíny, ktoré tvorí asi 20 rôznych aminokyselín. Zatiaľ čo rastliny a mikroorganizmy môžu syntetizovať väčšinu aminokyselín z dusíka v atmosfére, zvieratá nemôžu.

U ľudí nie je možné niektoré aminokyseliny syntetizovať vôbec a musia sa konzumovať ako esenciálne aminokyseliny.

Ostatné aminokyseliny však môžu byť syntetizované mikroorganizmami v gastrointestinálnom trakte pomocou advónových iónov. Táto molekula je teda kľúčovou hodnotou v cykle dusíka a syntéze proteínov.

[TOC]

Vlastnosti

Rozpustnosť a molekulová hmotnosť

Amónny ión má molekulovú hmotnosť 18 039 g/mol a rozpustnosť 10,2 mg/ml vody (Národné centrum pre biotechnologické informácie, 2017). Pri rozpustení amoniaku vo vode sa amónny ión tvorí podľa reakcie:

NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + Oh^-

To zvyšuje koncentráciu hydroxylu v strede zvýšením pH roztoku (Royal Society of Chemistry, 2015).

Vlastnosti bázových kyselín

Amónny ión má 9,25 pkb. To znamená, že pH väčšie ako táto hodnota bude mať kyslé správanie a nižšie pH bude mať základné správanie.

Napríklad rozpustením amoniaku v kyseline octovej (PKA = 4,76) sa dvojica elektrónov bez dusíka berie stredný protón zvýšením koncentrácie hydroxidov podľa rovnice:

NH₃ + Chvály₃Cooh ⇌ nh₄⁺ + Chvály₃Coo^-

Avšak v prítomnosti silnej bázy, ako je hydroxid sodný (PKA = 14,93), amónny ión dáva médiu protón podľa reakcie:

Môže vám slúžiť: Chemická rovnováha: Vysvetlenie, faktory, typy, príklady

NH₄⁺ + Naoh ⇌ nh₃ + Nat⁺ + H₂Ani

Záverom možno povedať, že pri pH menej ako 9,25 bude dusík protonovaný, zatiaľ čo pH väčšie ako táto hodnota bude nechránené. To je nanajvýš dôležité pri porozumení kriviek stupňa a porozumeniu správania látok, ako sú aminokyseliny.

Amónny

Jednou z najreferickejších vlastností amoniaku je jeho sila na to, aby sa priamo kombinovala s kyselinami, aby sa vytvorili solí podľa reakcie:

NH₃ + HX → NH₄X

Teda s kyselinou chlorovodíkovou tvorbou chloridu amónneho (NH₄Cl); S kyselinou dusičnou, dusičnanom amónny (NH₄Nie₃), s kyselinou uhličitou bude tvoriť amonický uhličitan (NH₄)₂Co₃) atď.

Ukázalo sa, že dokonale suchý amoniak sa nebude kombinovať s dokonale suchou kyselinou chlorovodíkovou, čo je vlhkosť potrebná na spôsobenie reakcie (Vias Encyclopedia, 2004).

Väčšina jednoduchých amóniových soli je vo vode veľmi rozpustné. Výnimkou je hexakloroplatinát amónny, ktorého tvorba sa používa ako test amoniak. Soli dusičnanu amónneho a najmä perchlorán sú vysoko výbušné, v týchto prípadoch je amoniak redukčný čin.

V nezvyčajnom procese tvoria amóniové ióny amalgám. Takéto druhy sa pripravujú elektrolýzou roztoku amónneho pomocou ortuťovej katódy. Tento amalgam sa nakoniec rozkladá na voľne voľný amoniak a vodík (Johnston, 2014).

Jedným z najbežnejších solí amónia je hydroxid amónny, ktorý je jednoducho amoniak rozpustený vo vode. Táto zlúčenina je veľmi častá a nachádza sa prirodzene v prostredí (vo vzduchu, vode a pôde) a vo všetkých rastlinách a zvieratách vrátane ľudí.

Žiadosti

Amónny je dôležitým zdrojom dusíka pre mnoho druhov rastlín, najmä tie, ktoré rastú v hypoxických pôdach. Je však toxický aj pre väčšinu druhov plodín a zriedka sa uplatňuje ako jediný zdroj dusíka (Database, Human Metabolome, 2017).

Dusík (N), spojený s proteínmi v mŕtvej biomase, sa konzumuje mikroorganizmami a mení sa na ióny amónnych (NH4+), ktoré môžu byť priamo absorbované koreňmi rastlín (napríklad ryža).

Amónne ióny sa zvyčajne stávajú nitritovými iónmi (NO2-) baktériami Nitrosomonas, po ktorých nasleduje druhá konverzia na dusičnan (NO3-) baktériami nitrobaktérov.

Tri najväčšie zdroje dusíka používané v poľnohospodárstve sú močovina, amónny a dusičnan. Oxidácia biologického amónneho na dusičnan je známa ako nitrifikácia. Tento proces zvažuje niekoľko krokov a je sprostredkovaný autotrofickými baktériami, nútenými aerobikmi.

Môže vám slúžiť: draslík (k)

V zaplavených pôdach je oxidácia NH4+ obmedzená. Močovina sa rozkladá enzýmom ureasy alebo chemicky hydrolyzovaný na amoniak a CO2.

V prechádzajúcej pasáži sa amoniak premieňa amonifikujúcimi baktériami v ióne amónnych (NH4+). V ďalšom kroku sa amoniak prevedie nitrifikujúcimi baktériami v dusičnanoch (nitrifikácia).

Táto forma, veľmi mobilný dusík, je najbežnejšie absorbované koreňmi rastlín, ako aj mikroorganizmami v pôde.

Na uzavretie cyklu dusíka sa plynný dusík v atmosfére stáva dusíkom biomasy v dôsledku rhizobiových baktérií, ktoré žijú v koreňových tkanivách strukovín (napríklad lucerna a pre cyanobaktériu a Lazotobacter (Sposito, 2011).

Prostredníctvom vodných rastlín amónnych (NH4+) môžu absorbovať a začleniť dusík do proteínov, aminokyselín a iných molekúl. Vysoké koncentrácie amónneho môže zvýšiť rast rias a vodných rastlín.

Hydroxid amónny a ďalšie amónne sa často používajú pri spracovaní potravín. Predpisy správy potravín a liekov (FDA) potvrdzujú, že hydroxid amónny je bezpečný („všeobecne uznávaný ako poistenie“ alebo GRAS) ako kvasinkové činidlo, kontrolné činidlo pH a povrchové činidlo povrchné v potravinách.

Zoznam potravín, v ktorom sa hydroxid amónny používa ako priama potravinová prísadňa, je rozsiahly a zahŕňa pečené výrobky, syry, čokolády, iné cukrovinky (napríklad Caramelos) a pudines. Hydroxid amónny sa tiež používa ako antimikrobiálne činidlo v mäsových výrobkoch.

Amoniak v iných formách (napríklad síran amónny, alginát amónny) sa používa v koreniach, izolácii sójových proteínov, občerstvení, džehov a želé a nealkoholických nápojov (asociácia dusičnanov PNATASSII.

Meranie amoniaka sa používa v teste RAMBO, zvlášť užitočné pri diagnostike príčiny acidózy (Test ID: Rambo amónny, náhodný, moč, s.F.). Obličky reguluje vylučovanie kyseliny a systémovú bázicu kyselinu.

Zmena množstva amonia v moči je dôležitým spôsobom, ako obličky vykonávajú túto úlohu. Meranie hladiny amonia v moči môže poskytnúť pochopenie príčiny zmeny bázovej kyseliny u pacientov.

Úroveň amonia v moči môže tiež poskytnúť veľa informácií o dennej produkcii kyseliny u daného pacienta. Pretože väčšina kyslého zaťaženia jednotlivca pochádza z požívaného proteínu, množstvo amoniak v moči je dobrým ukazovateľom príjmu bielkovín v strave v strave.

Môže vám slúžiť: oxid síry

Meranie amónneho moču môžu byť obzvlášť užitočné na diagnostiku a liečbu pacientov s obličkovými kameňmi:

• Vysoké hladiny amoniak v moči a pH moču pod naznačujú gastrointestinálne straty. Títo pacienti sú vystavení riziku kameňov kyseliny močovej a oxalátu vápenatého.
• Malý amoniak v moči a vysoké pH moču naznačuje obličkovú tubulárnu acidózu. Títo pacienti sú vystavení riziku výpočtov fosfátu vápenatého.
• Pacienti s kameňmi oxalátu vápenatého a fosforečnanom vápenatého sa často ošetrí citrátom na zvýšenie citrátu moču (prirodzený inhibítor oxalátu vápenatého a rast kryštálu fosforečnanu vápenatého).

Keďže sa však citrát metabolizuje v bikarbonátu (báza), toto liečivo môže tiež zvýšiť pH moču. Ak je pH moču príliš vysoké pri liečbe citrátom, riziko kameňov fosforečnanu vápenatého môže byť nedobrovoľne spojené.

Monitorovanie moču amónneho je formou názvu Dávka citrátu a vyhnúť sa tomuto problému. Dobrá dávka počiatočného citrátu je približne polovica vylučovania amonia v moči (v MEQ každého z nich).

Účinok tejto dávky na hodnoty amónneho, citrátu a pH moču je možné monitorovať a upraviť dávku citrátu na základe odozvy. Pokles moču amónny by mal naznačovať, či je súčasný citrát dostatočný na čiastočne pôsobenie (ale nie úplne) dennej kyslej záťaž daného pacienta.

Odkazy

1. Databáza, ľudský metabolom. (2017, 2. marca). Metabocard pre amónny ukazujúci. Zdroj: HMDB.Ac.
2. Johnston, f. J. (2014). Amónny soľ. Obnova prístupu: Prístupný.com.
3. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2017, 25. februára). Databáza zlúčeniny pubchem; CID = 16741146. Zdroj z pubchem.
4. Združenie dusičnanov pnatassiu. (2016). Dusičnan (NO3-) verzus amónny (NH4+). Zotavené z Kno3.orgán.
5. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Amónny ión. Chemspider obnovený: ChemSpider.com.
6. Sposito, G. (2011, 2. september). Pôda. Zotavená z Britannica Encyclopedia: Britannica.com.
7. Test ID: Rambo amónny, náhodný, moč. (S.F.). Zdroj: Encyclopediamamedical Laboratorie.com.
8. Spôsoby encyklopédie . (2004, 22. decembra). Amónny. Zotavené z encyklopédových ciest.orgán.