Cloruro amónico
El
cloruro de amonio es un compuesto inorgánico de fórmula NH4Cl y una sal blanca cristalina muy soluble en agua. Las soluciones de cloruro de amonio son ligeramente ácidas. En su forma mineralógica natural, se conoce como sal amoniacal. El mineral se forma comúnmente en vertederos de carbón en combustión a partir de la condensación de gases derivados del carbón. También se encuentra alrededor de algunos tipos de chimeneas volcánicas. Se utiliza principalmente como fertilizante y agente aromatizante en algunos tipos de regaliz. Es el producto de la reacción del ácido clorhídrico y el amoníaco.
Producción
Es un producto del proceso Solvay utilizado para producir carbonato de sodio:
- CO2 + 2 NH3 + 2 NaCl + H2O → 2 NH4Cl + Na2CO3
Ese método no solo es el principal para la fabricación de cloruro de amonio, sino que también se utiliza para minimizar la liberación de amoníaco en algunas operaciones industriales.
El cloruro de amonio se prepara comercialmente combinando amoníaco (NH3) con cloruro de hidrógeno (gas) o ácido clorhídrico (solución de agua):
- NH3 + HCl → NH4Cl
El cloruro de amonio se encuentra de forma natural en las regiones volcánicas y se forma en las rocas volcánicas cerca de los conductos de ventilación (fumarolas) que liberan humos. Los cristales se depositan directamente desde el estado gaseoso y tienden a ser de corta duración, ya que se disuelven fácilmente en agua.
Reacciones
El cloruro de amonio parece sublimar al calentarse, pero en realidad se descompone de forma reversible en amoníaco y gas de cloruro de hidrógeno:
- NH4Cl ⇌ NH3 + HCl
El cloruro de amonio reacciona con una base fuerte, como el hidróxido de sodio, para liberar gas amoníaco:
- NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O
Del mismo modo, el cloruro de amonio también reacciona con carbonatos de metales alcalinos a temperaturas elevadas, dando amoníaco y cloruro de metal alcalino:
- 2 NH4Cl + Na2CO3 → 2 NaCl + CO2 + H2O + 2 NH3
Una solución al 5 % en masa de cloruro de amonio en agua tiene un pH en el rango de 4,6 a 6,0.
Algunas reacciones del cloruro de amonio con otros productos químicos son endotérmicas, como su reacción con hidróxido de bario y su disolución en agua.
Aplicaciones
La aplicación dominante del cloruro de amonio es como fuente de nitrógeno en fertilizantes (que corresponde al 90 % de la producción mundial de cloruro de amonio) como el fosfato de cloroamonio. Los principales cultivos fertilizados de esta manera son el arroz y el trigo en Asia.
El cloruro de amonio se utilizó en la pirotecnia en el siglo XVIII, pero fue reemplazado por productos químicos más seguros y menos higroscópicos. Su propósito era proporcionar un donante de cloro para realzar los colores verde y azul de los iones de cobre en la llama.
Tenía un uso secundario para proporcionar humo blanco, pero su fácil reacción de doble descomposición con clorato de potasio que producía el clorato de amonio altamente inestable hacía que su uso fuera muy peligroso.
Metalería
El cloruro de amonio se usa como fundente en la preparación de metales para recubrirlos con estaño, galvanizarlos o soldarlos. Funciona como fundente al limpiar la superficie de las piezas de trabajo al reaccionar con los óxidos metálicos en la superficie para formar un cloruro metálico volátil. Para ese propósito, se vende en bloques en las ferreterías para usar en la limpieza de la punta de un soldador, y también se puede incluir en la soldadura como fundente.
Medicina
El cloruro de amonio se usa como expectorante en medicamentos para la tos. Su acción expectorante se debe a la acción irritante sobre la mucosa bronquial, lo que provoca la producción de un exceso de líquido en las vías respiratorias, que presumiblemente es más fácil de toser. Las sales de amonio irritan la mucosa gástrica y pueden provocar náuseas y vómitos.
El cloruro de amonio se utiliza como agente acidificante sistémico en el tratamiento de la alcalosis metabólica grave, en la prueba de carga de ácido oral para diagnosticar la acidosis tubular renal distal, para mantener la orina a un pH ácido en el tratamiento de algunos trastornos del tracto urinario.
Comida
El cloruro de amonio, bajo el nombre de sal ammoniac o salmiak, se utiliza como aditivo alimentario con el número E E510, actuando como nutriente de la levadura en la panificación y como acidulante. Es un complemento alimenticio para el ganado y un ingrediente en medios nutritivos para levaduras y muchos microorganismos.
El cloruro de amonio se utiliza para condimentar los dulces oscuros llamados regaliz salado (populares en los países nórdicos, el Benelux y el norte de Alemania), en la repostería para dar a las galletas una textura muy crujiente y en el licor Salmiakki Koskenkorva para dar sabor. En Irán, Tayikistán, India, Pakistán y los países árabes se llama "Noshader" y se utiliza para mejorar la textura crujiente de bocadillos como samosas y jalebi.
En el laboratorio
El cloruro de amonio se ha utilizado históricamente para producir bajas temperaturas en baños de enfriamiento.
Las soluciones de cloruro de amonio con amoníaco se utilizan como soluciones tampón, incluido el tampón de lisis ACK (cloruro de amonio y potasio).
En paleontología, el vapor de cloruro de amonio se deposita sobre los fósiles, donde la sustancia forma una capa blanca brillante, fácil de quitar y bastante inofensiva e inerte de diminutos cristales que cubre cualquier coloración que pueda tener el fósil, y si se ilumina en un ángulo muy mejora el contraste en la documentación fotográfica de especímenes tridimensionales. La misma técnica se aplica en arqueología para eliminar el reflejo en vidrio y especímenes similares para fotografía. En la síntesis orgánica, la solución saturada de NH4Cl se usa normalmente para inactivar las mezclas de reacción.
Tiene una transición lambda a 242,8 K y presión cero.
Flotación
El calamar gigante y algunas otras especies de calamares grandes mantienen una flotabilidad neutra en el agua de mar a través de una solución de cloruro de amonio que se encuentra en todo su cuerpo y es menos densa que el agua de mar. Esto difiere del método de flotación utilizado por la mayoría de los peces, que involucra una vejiga natatoria llena de gas.
Baterías
Alrededor del siglo XX, el cloruro de amonio se usaba en solución acuosa como electrolito en las celdas de Leclanché que encontraron un uso comercial como "batería local" en suscriptores' instalaciones telefónicas. Esas celdas luego se convirtieron en baterías de zinc-carbono que todavía usan cloruro de amonio como electrolito.
Otras aplicaciones
El cloruro de amonio se usa en una solución acuosa de ~5 % para trabajar en pozos de petróleo con problemas de hinchazón de arcilla. Otros usos incluyen el champú para el cabello, el pegamento que une la madera contrachapada y los productos de limpieza. En el champú para el cabello, se utiliza como agente espesante en sistemas de tensioactivos a base de amonio, como el laurilsulfato de amonio. El cloruro de amonio se utiliza en la industria textil y del cuero, en teñido, curtido, estampado textil y agrupamiento de algodón. En la carpintería, una solución de cloruro de amonio y agua, cuando se aplica a la madera sin terminar, se quemará cuando se someta a una pistola de calor, lo que dará como resultado una marca de hierro para marcar sin usar un hierro para marcar. La solución se puede pintar sobre la madera o aplicar con un sello de goma común.
El cloruro de amonio también se puede utilizar en el proceso de hacer impresiones de plata albúmina.
Historia
La primera mención del cloruro de amonio fue en 554 en China. En ese momento, el cloruro de amonio provenía de dos fuentes: (1) los conductos de ventilación de los fuegos subterráneos de carbón en Asia Central, específicamente, en las montañas Tian Shan (que se extienden desde la provincia de Xinjiang en el noroeste de China a través de Kirguistán), así como en Alay (o Alai) montañas del suroeste de Kirguistán, y (2) las fumarolas del volcán Monte Taftan en el sureste de Irán. (De hecho, la palabra para cloruro de amonio en varios idiomas asiáticos se deriva de la frase iraní anosh adur (fuego inmortal), una referencia a los fuegos subterráneos). El cloruro de amonio se transportaba luego a lo largo de la Ruta de la Seda hacia el este hasta China y hacia el oeste a las tierras musulmanas y Europa.
Alrededor del año 800 d. C., los árabes de Egipto descubrieron cloruro de amonio en el hollín que resultaba de la quema de estiércol de camello, y esta fuente se convirtió en una alternativa a las de Asia Central.
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