Ammoniumcarbonat

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Strukturformel
$ \mathrm{ \ \!\ \Biggl[} $ Ammoniumion $ \mathrm{ \ \!\ \Biggr]_2} $ $ \mathrm{ \ \!\ \Biggl[} $Carbonation $ \mathrm{ \ \!\ \Biggr]} $
Allgemeines
Name Ammoniumcarbonat
Andere Namen
  • kohlensaures Ammonium
  • Hirschhornsalz
  • Diammoniumcarbonat
  • E 503i
Summenformel CH8N2O3
CAS-Nummer
  • 506-87-6
  • 10361-29-2
PubChem 10480
Kurzbeschreibung

hygroskopischer farbloser Feststoff mit ammoniakartigem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 96,09 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,6 g·cm−3 (bei 20 °C)[2]

Schmelzpunkt

Zersetzung ab 58 °C[3]

Dampfdruck

69 hPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

gut in Wasser (320 g·l−1)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 302
P: keine P-Sätze [1][5]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [6] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 22
S: keine S-Sätze
LD50

1975 mg·kg−1 (oral, Ratte)[1]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−942 kJ·mol−1[7]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Ammoniumcarbonat, (NH4)2CO3 · H2O, bildet wasserlösliche, farblose, kubische Kristalle. Es zerfällt bei 58 °C vollständig in Ammoniak, Kohlenstoffdioxid und Wasser. Es stellt eine 1:1-Mischung aus Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbamat dar.[2]

Eigenschaften

Das Salz bildet ein farbloses, schwach nach Ammoniak riechendes Pulver. Es hat eine Dichte um 1,6 g·cm−3 (bei 20 °C). In wässriger Lösung reagiert es schwach basisch, es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Ammoniak NH3, Ammoniumionen NH4+, Carbonationen CO32-, Hydrogencarbonationen HCO3 und Kohlenstoffdioxid CO2 ein. Der pH-Wert einer 10%-igen wässrigen Lösung bei 25 °C liegt bei 9,4.[8]

Das Salz reagiert also mit Wasser und Kohlensäure zu Hydrogencarbonat- und Hydroxidionen. Eine wässrige Lösung von Ammoniumcarbonat ist daher nur im neutralen und schwach basischen Milieu beständig – in Säuren entweicht Kohlenstoffdioxidgas, in konzentrierten Laugen Ammoniakgas.

Ammoniumcarbonat zersetzt sich an der Luft, bei Hitze erfolgt die Reaktion heftig.[5]

Gewinnung und Darstellung

Die Darstellung von Ammoniumcarbonat kann durch Umsetzung von Kohlenstoffdioxid mit Ammoniak in wässriger Lösung erfolgen.

$ \mathrm{2\ NH_3 + CO_2 + H_2O \longrightarrow (NH_4)_2CO_3} $

Eine weitere Darstellungsmöglichkeit ergibt sich durch Erhitzen von Calciumcarbonat zusammen mit Ammoniumsulfat.

$ \mathrm{(NH_4)_2SO_4 + CaCO_3 \longrightarrow CaSO_4 + (NH_4)_2CO_3} $

Bei letzterer Methode sublimiert neben dem gewünschten Ammoniumcarbonat auch noch Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbamat ab, als Feststoff bleibt Calciumsulfat zurück.

Verwendung

Ammoniumcarbonat wird in der Synthese von Heterocyclen und als Zusatzstoff von fotografischen Entwicklern eingesetzt. Ebenso findet es in der Färberei als Beize, als Detachiermittel und als Kohlendioxid-Entwickler in Löschgeräten Verwendung.

Zudem wird es als Backtriebmittel (als Bestandteil von Hirschhornsalz) genutzt. In der EU ist es als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 503i zugelassen.

Es wurde ebenfalls früher als Riechsalz zur Belebung bei Schwindel- und Ohnmachtsanfällen unter die Nase gehalten.

Ammoniumcarbonat wird häufig in der Anorganischen Chemie für eine Qualitative Analyse verwendet, um im Kationentrenngang aus einer unbekannten Probe die Erdalkalimetallkationen von Barium, Strontium und Calcium als eine Gruppe auszufällen, aufzutrennen und mit Hilfe von Nachweisreaktionen zu identifizieren.

Weiterhin wird es zur Herstellung von Katalysatoren, Schaumstoffen, Haarbehandlungsmitteln und Caseinfarben und -leimen verwendet.[5]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Datenblatt Ammoniumcarbonat bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
  2. 2,0 2,1 E503i (BASF)
  3.  Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
  4. 4,0 4,1 Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 506-87-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  5. 5,0 5,1 5,2 Eintrag zu CAS-Nr. 506-87-6 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 17. September 2009 (JavaScript erforderlich).
  6. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  7. PAETEC Formelsammlung Ausgabe 2003, S. 116.
  8. Broschüre Kremer Pigmente

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