Síran amónny

Síran amónny je anorganická soľ so širokou škálou použitia. Najčastejšie sa využíva ako hnojivo. Obsahuje 21 % dusíka vo forme amónneho katiónu a 24 % síry vo forme síranového aniónu.

V prírode sa nachádza v podobe minerálu mascagnitu.

Použitie 
Primárne použitie síranu amónneho je ako hnojivo pre vysoko zásadité pôdy (pH > 8,5). V pôde sa amónny katión uvoľňuje a vytvára malé množstvo kyseliny, čím znižuje a vyrovnáva pH pôdy, pričom prispieva k vzniku základného dusíka pre rast rastlín. Hlavnou nevýhodou použitia síranu amónneho je jeho nízky obsah dusíka vzhľadom na dusičnan amónny, čo zvyšuje náklady na jeho dopravu. 

Používa sa tiež v poľnohospodárstve ako adjuvans pre vo vode rozpustné insekticídy, herbicídy a fungicídy. Funguje tam na princípe viazania katiónov železa a vápnika, ktoré sú prítomné v obyčajnej studenej vode a rastlinných bunkách. Je zvlášť účinný ako adjuvans pre herbicídy s obsahom 2,4-D amínu, glyfosátu a glufosinátu.

Laboratórne použitie 
Zrážanie síranom amónnym je bežný spôsob purifikácie proteínov zrážaním. Pri zvyšovaní iónovej sily roztoku sa rozpustnosť proteínov v tomto roztoku znižuje. Síran amónny je extrémne rozpustný vo vode kvôli jeho iónovej povahe, a preto môže "vylúčiť" proteíny zrážaním.

Význam tejto látky pri čistení zlúčenín pramení z jej schopnosti byť viac hydratovaný v porovnaní s relatívne viac nepolárnymi molekulami, a tak sa požadované nepolárne molekuly spájajú a vylučujú z roztoku v koncentrovanej forme. Táto metóda sa nazýva vylúhovanie a vyžaduje použitie vysokých koncentrácií soli, ktoré sa vo vodnej zmesi môžu spoľahlivo rozpustiť. Percento použitej soli je v porovnaní s maximálnou koncentráciou soli v zmesi rozpustené. Ako taká, aj keď sú vysoké koncentrácie potrebné na to, aby pracovná metóda pridal množstvo soli, viac ako 100%. Vysoká koncentrácia soli, ktorú je možné dosiahnuť pridaním alebo zvýšením koncentrácie síranu amónneho v roztoku, umožňuje separáciu proteínov na základe zníženia rozpustnosti proteínov; toto oddelenie sa môže dosiahnuť centrifugáciou. Zrážanie síranom amónnym je výsledkom zníženia rozpustnosti skôr než denaturovanie bielkoviny, takže precipitovaný proteín môže byť solubilizovaný použitím štandardných pufrov. Zrážanie síranom amónnym poskytuje pohodlný a jednoduchý prostriedok na frakcionáciu komplexných zmesí proteínov.

Pri analýze kaučukových mriežok sa prchavé mastné kyseliny analyzujú vyzrážaním kaučuku 35% roztokom síranu amónneho, ktorý opúšťa číru kvapalinu, z ktorej sa prchavé mastné kyseliny regenerujú kyselinou sírovou a potom sa destilujú parou. Selektívne zrážanie síranom amónnym oproti bežnej technike zrážania, pri ktorej sa používa kyselina octová, nezasahuje do stanovenia prchavých mastných kyselín.

Prísada do potravín 
Ako doplnok stravy, je síran amónny všeobecne považovaný za bezpečný (GRAS). Podľa amerického úradu pre potraviny a liečivá (FDA), a v Európskej únii, je označený E číslom E517. Používa sa ako regulátor kyslosti v múkach a chleboch.

Iné použitia 
 Síran amónny sa používa v malom meradle pri príprave iných amónnych solí, najmä peroxodisíranu amónneho.
 Síran amónny je uvedený ako zložka mnohých vakcín Spojených štátov podľa Centra pre kontrolu chorôb.
 Nasýtený roztok síranu amónneho v ťažkej vode (D2O) sa používa ako externý štandard v síry (33S) NMR spektroskopii hodnota posunutia sa udáva 0 ppm.
 Síran amónny sa tiež použil v kompozíciách spomaľujúcich horenie pôsobiacim podobne ako hydrogénfosforečnan diamónny. Ako látka spomaľujúca horenie znižuje teplotu spaľovania materiálu, znižuje maximálnu mieru straty hmotnosti a spôsobuje zvýšenie produkcie zvyškov alebo hnojiva. Jeho účinnosť spomaľovania horenia sa môže zvýšiť zmiešaním so sulfamátom amónnym.
 Ako konzervačné činidlo na ochranu dreva sa používal síran amónny, ale vzhľadom na jeho hygroskopickú povahu bolo toto použitie prevažne ukončené z dôvodu súvisiacich problémov s koróziou kovových spojovacích prostriedkov, rozmerovou nestabilitou a poruchami konečnej úpravy.

Príprava 
Síran amónny sa vyrába úpravou amoniaku, často ako vedľajšieho produktu z koksovacích pecí, kyselinou sírovou:

2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Zmes plynného amoniaku a vodnej pary sa zavedie do reaktora, ktorý obsahuje nasýtený roztok síranu amónneho a približne 2 až 4% voľnej kyseliny sírovej pri 60 °C. Pridá sa koncentrovaná kyselina sírová, aby sa roztok udržal kyslý a aby sa zachovala jeho hladina voľnej kyseliny. Reakčné teplo udržuje teplotu reaktora pri 60 °C. Reakčné teplo odparí všetku vodu prítomnú v systéme a vytvorí sa prášková soľ.

Síran amónny sa môže tiež vyrábať z sadrovca (CaSO4 • 2 H2O). Jemne rozdelená sadra sa pridá do roztoku uhličitanu amónneho. Uhličitan vápenatý sa vyzráža vo forme pevnej látky, pričom v roztoku zostáva síran amónny.

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3

Síran amónny sa vyskytuje prirodzene ako vzácny minerál mascagnit v sopečných fumaroloch a v dôsledku uhoľných požiarov na niektorých skládkach.

Vlastnosti 
Síran amónny sa stáva feroelektrický pri teplotách pod -49,5 °C. Pri izbovej teplote kryštalizuje v ortorombickom systéme s veľkosťou buniek a = 7,729 Å, b = 10,560 Å, c = 5,951 Å. Po ochladení do feroelektrického stavu sa symetria kryštálu zmení na priestorovú skupinu Pna21.

Reakcie 
Síran amónny sa rozkladá pri zahrievaní nad 250 °C, pričom najskôr tvorí hydrogensíran amónny. Ďalším zahrievaním pri vyšších teplotách vedie k jeho rozkladu na amoniak, dusík, oxid siričitý a vodu.

Vo vodnom roztoku sa disocializuje na ióny, NH4+ a SO4-2. Napríklad pridaním chloridu bárnatého do roztoku sa vyzráža síran bárnatý. Po odparení filtrátu sa získa chlorid amónny.

Síran amónny tvorí mnoho dvojitých solí (sírany kovov amónneho), keď sa roztok zmieša s ekvimolárnymi roztokmi síranov kovov a roztok sa pomaly odparí. Pri trojmocných kovových iónoch sa vytvára kamenec, ako je síran železito-amónny. Dvojité sírany kovov zahŕňajú síran kobaltnato-amónny, síran železnato-amónny, síran nikelnato-amónny, tiež ktoré sú známe ako Tuttonove soli a síran ceričito-amónny. Bezvodé dvojité sírany amónneho sa vyskytujú aj v skupine langbeinitov.

Bezpečnosť 
Smrteľná dávka (LD50) síranu amonného, je pre potkana (orálne) 2840 mg/kg.

Podobné látky 
 Disíran amónny
 Peroxodisíran amónny
 Siričitan amónny
 Tiosíran amónny
 Síran draselný
 Síran sodný
 Síran železnato-amónny

Iné projekty

Literatúra 
 Properties: UNIDO and International Fertilizer Development Center (1998), Fertilizer Manual, Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4.

Zdroj 

Zlúčeniny amoniaku
Amónny
Potravinárske aditíva
Hnojivá
Spomaľovače horenia