จะเตรียมแอมโมเนียมซัลเฟตในห้องปฏิบัติการได้อย่างไร?

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์แอมโมเนียมซัลเฟต ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการเตรียมแอมโมเนียมซัลเฟตในห้องปฏิบัติการ เป็นกระบวนการที่น่าสนใจทีเดียว และฉันตื่นเต้นที่จะแบ่งปันกับคุณ

ทำความเข้าใจกับแอมโมเนียมซัลเฟต

ก่อนอื่น เรามาพูดถึงแอมโมเนียมซัลเฟตกันก่อน เป็นเกลือผลึกสีขาวที่มีสูตรทางเคมี (NH₄)₂SO₄ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นปุ๋ยไนโตรเจนปุ๋ยไนโตรเจนแอมโมเนียมซัลเฟตในอุตสาหกรรมอาหารและแม้แต่ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมบางอย่าง เรามีแอมโมเนียมซัลเฟตหลายเกรด เช่นแอมโมเนียมซัลเฟตโค้กเกรดเม็ดและเม็ดเหล็กเกรดแอมโมเนียมซัลเฟตแต่วันนี้เราจะเน้นไปที่การผลิตในห้องทดลอง

วัสดุที่คุณต้องการ

ก่อนที่คุณจะเริ่ม คุณจะต้องรวบรวมเอกสารบางอย่างก่อน นี่คือสิ่งที่คุณต้องการ:

• สารละลายแอมโมเนีย (NH₃(aq)): โดยปกติคุณจะพบสิ่งนี้ได้ในที่เก็บสารเคมี สิ่งสำคัญคือต้องจัดการแอมโมเนียอย่างระมัดระวังเพราะจะทำให้ระคายเคืองอย่างรุนแรง
• กรดซัลฟูริก (H₂SO₄): นี่เป็นกรดแก่และควรจัดการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง โดยทั่วไปคุณจะใช้สารละลายเจือจางสำหรับปฏิกิริยานี้
• บีกเกอร์หรือขวด: นี่คือจุดที่ปฏิกิริยาเกิดขึ้น ขวดปริมาตรหรือขวดรูปชมพู่ธรรมดาก็ใช้ได้ดี
• แท่งแก้ว: สำหรับกวนสารละลายระหว่างการทำปฏิกิริยา
• เครื่องวัดค่า pH หรือกระดาษ pH: เพื่อติดตามความคืบหน้าของปฏิกิริยา
• เตาแผดเผาหรือเตาให้ความร้อน (อุปกรณ์เสริม): หากคุณต้องการเร่งกระบวนการระเหยในภายหลัง
• กระดาษกรองและกรวย: เพื่อแยกแอมโมเนียมซัลเฟตที่เป็นของแข็งออกจากสารละลาย
• เตาอบแห้ง: เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแห้ง

ปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานในการเตรียมแอมโมเนียมซัลเฟตอยู่ระหว่างแอมโมเนียกับกรดซัลฟิวริก สมการมีดังนี้:

2NH₃(aq) + H₂SO₄(aq) → (NH₄) → (NH₄)₄(aq)

นี่คือปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางของกรด - เบส แอมโมเนียเป็นเบสอ่อน และกรดซัลฟูริกเป็นกรดแก่ เมื่อพวกมันทำปฏิกิริยาจะเกิดแอมโมเนียมซัลเฟตและน้ำ

ทีละขั้นตอนการเตรียมการ

ขั้นตอนที่ 1: ตั้งค่าพื้นที่ทำงานของคุณ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณกำลังทำงานอยู่ในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดี โดยควรเป็นตู้ดูดควัน สวมอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยที่เหมาะสม รวมถึงถุงมือ แว่นตา และเสื้อกาวน์แล็บ

ขั้นตอนที่ 2: วัดสารตั้งต้น

ใช้กระบอกตวงวัดสารละลายแอมโมเนียในปริมาตรหนึ่ง ปริมาตรที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับปริมาณแอมโมเนียมซัลเฟตที่คุณต้องการสร้าง จากนั้นจึงวัดปริมาตรที่เหมาะสมของกรดซัลฟิวริก โปรดจำไว้ว่าอัตราส่วนโมลของแอมโมเนียต่อกรดซัลฟิวริกในปฏิกิริยาคือ 2:1 ดังนั้น หากคุณมีกรดซัลฟิวริก x โมล คุณจะต้องมีแอมโมเนีย 2x โมล

ขั้นตอนที่ 3: เริ่มปฏิกิริยา

ค่อยๆ เทสารละลายแอมโมเนียลงในบีกเกอร์หรือขวด จากนั้นใช้หลอดหยดเริ่มเติมกรดซัลฟิวริกทีละหยดพร้อมกับคนอย่างต่อเนื่องด้วยแท่งแก้ว เมื่อคุณเติมกรด คุณจะสังเกตเห็นว่าสารละลายอาจเริ่มร้อนขึ้นเล็กน้อย นี่เป็นเรื่องปกติเนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อน

ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบค่า pH

ใช้เครื่องวัด pH หรือกระดาษ pH เพื่อตรวจสอบค่า pH ของสารละลาย เป้าหมายคือการทำให้ pH อยู่ที่ประมาณ 7 ซึ่งบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ หาก pH ต่ำเกินไป (เป็นกรด) ให้เติมสารละลายแอมโมเนียเพิ่มอีกเล็กน้อย หากสูงเกินไป (พื้นฐาน) ให้เติมกรดซัลฟิวริกอีกสองสามหยด

ขั้นตอนที่ 5: การระเหย

เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้น คุณจะมีสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟตที่เป็นน้ำ หากคุณต้องการได้รูปทรงแข็ง คุณสามารถเริ่มกระบวนการระเหยได้ คุณสามารถทิ้งสารละลายไว้ในภาชนะเปิดเพื่อให้น้ำระเหยช้าๆ ที่อุณหภูมิห้อง หรือคุณสามารถใช้ตะเกียงแผดเผาหรือจานร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่สารละลายอย่างอ่อนโยน ระวังอย่าให้ความร้อนแรงเกินไป เพราะอาจทำให้แอมโมเนียมซัลเฟตสลายตัวได้

ขั้นตอนที่ 6: การกรอง

หลังจากที่น้ำส่วนใหญ่ระเหยออกไป คุณจะเหลือสารละลายเข้มข้นหรือสารละลายของผลึกแอมโมเนียมซัลเฟต ตั้งกรวยด้วยกระดาษกรองแล้วเทสารละลายลงไป แอมโมเนียมซัลเฟตที่เป็นของแข็งจะถูกกักอยู่บนกระดาษกรองในขณะที่ของเหลวที่เหลือจะไหลผ่าน

ขั้นตอนที่ 7: การอบแห้ง

ย้ายผลึกแอมโมเนียมซัลเฟตที่ผ่านการกรองแล้วไปยังกระจกนาฬิกาหรือจานเพาะเชื้อ วางไว้ในเตาอบเพื่อการทำให้แห้งที่อุณหภูมิต่ำ (ประมาณ 60 - 70°C) เพื่อขจัดความชื้นที่เหลืออยู่ ทิ้งไว้ในเตาอบจนกระทั่งคริสตัลแห้งสนิท

การทำให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์

แอมโมเนียมซัลเฟตที่คุณเตรียมไว้อาจมีสิ่งสกปรกอยู่บ้าง คุณสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้โดยการตกผลึกซ้ำ ละลายแอมโมเนียมซัลเฟตที่ไม่บริสุทธิ์ด้วยน้ำร้อนในปริมาณขั้นต่ำ จากนั้นค่อยๆ ทำให้สารละลายเย็นลง เมื่อสารละลายเย็นลง แอมโมเนียมซัลเฟตจะตกผลึกอีกครั้ง โดยเหลือสิ่งเจือปนส่วนใหญ่ไว้ในสารละลาย กรองสารละลายอีกครั้งเพื่อรวบรวมผลึกบริสุทธิ์

การควบคุมคุณภาพ

เมื่อคุณเตรียมและทำให้แอมโมเนียมซัลเฟตบริสุทธิ์แล้ว ก็ควรตรวจสอบเพื่อควบคุมคุณภาพ คุณสามารถวัดปริมาณไนโตรเจนได้โดยใช้วิธีเจลดาห์ลหรือเทคนิคการวิเคราะห์อื่นๆ ที่เหมาะสม คุณสามารถตรวจสอบขนาดคริสตัล ความบริสุทธิ์ และคุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ ได้ด้วย

เหตุใดจึงเลือกแอมโมเนียมซัลเฟตของเรา

แม้ว่าการผลิตแอมโมเนียมซัลเฟตในห้องปฏิบัติการจะเป็นประสบการณ์ที่สนุกสนานและให้ความรู้ แต่ก็มีเหตุผลหลายประการในการเลือกผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของเรา เรามีมาตรการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดเพื่อให้มั่นใจว่าของเราแอมโมเนียมซัลเฟตโค้กเกรดเม็ดและเม็ดเหล็กเกรดแอมโมเนียมซัลเฟตตอบสนองมาตรฐานสูงสุด ผลิตภัณฑ์ของเรามีจำหน่ายในปริมาณมาก ซึ่งสะดวกกว่าหากคุณต้องการปริมาณมากสำหรับความต้องการทางการเกษตรหรืออุตสาหกรรมของคุณ

ติดต่อเราเพื่อจัดซื้อจัดจ้าง

หากคุณสนใจซื้อแอมโมเนียมซัลเฟตสำหรับธุรกิจของคุณ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ ไม่ว่าคุณต้องการมันเพื่อปุ๋ยไนโตรเจนแอมโมเนียมซัลเฟตการใช้งานหรือการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่น ๆ เราสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงในราคาที่แข่งขันได้ ติดต่อเราเพื่อเริ่มการสนทนาเรื่องการจัดซื้อจัดจ้างวันนี้!

อ้างอิง

• บราวน์, TL, เลอเมย์, ฯพณฯ, ระเบิด, พ.ศ. และเมอร์ฟี่, ซีเจ (2012) เคมี: วิทยาศาสตร์กลาง. เพียร์สันเด็กฝึกหัดฮอลล์
• แฮร์ริส ดี.ซี. (2015) การวิเคราะห์ทางเคมีเชิงปริมาณ WH ฟรีแมนและบริษัท