अमोनियम सल्फेट

अमोनियम सल्फेट (अमेरिकी अंग्रेजी और अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक उपयोग; ब्रिटिश अंग्रेजी में अमोनियम सल्फेट); (NH4)2SO4, कई व्यावसायिक उपयोगों वाला एक अकार्बनिक नमक है। इसका सबसे साधारण  उपयोग मिट्टी के उर्वरक के रूप में होता है। इसमें 21% नाइट्रोजन और 24% सल्फर होता है।

उपयोग
अमोनियम सल्फेट का प्राथमिक उपयोग क्षारीय मिट्टी के लिए उर्वरक के रूप में होता है। मिट्टी में अमोनियम आयन का त्याग किया जाता है और यह अल्प मात्रा में अम्ल बनाता है, जिससे मिट्टी का pH संतुलन कम हो जाता है, जबकि पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है। अमोनियम सल्फेट के उपयोग की सबसे बड़ी हानि अमोनियम नाइट्रेट के सापेक्ष इसकी अल्प नाइट्रोजन सामग्री है, जो परिवहन लागत में वृद्धि करता है। इसका उपयोग पानी में घुलनशील कीटनाशकों, शाकनाशियों और कवकनाशियों के लिए एक कृषि फुहार सहायक के रूप में भी किया जाता है। जिसमे यह लोहे और कैल्शियम के धनायनों को बांधने का कार्य करता है जो अच्छी तरह से पानी और पौधों की कोशिकाओं दोनों में उपस्थित होते हैं। यह विशेष रूप से 2,4-D (एमाइन), ग्लाइफोसेट और ग्लूफ़ोसिनेट शाकनाशियों के सहायक के रूप में प्रभावी है।

प्रयोगशाला उपयोग
अमोनियम सल्फेट वर्षा के अवक्षेपण द्वारा प्रोटीन शुद्धिकरण के लिए एक सामान्य विधि है। जैसे-जैसे किसी घोल की आयनिक शक्ति बढ़ती है, उस घोल में प्रोटीन की घुलनशीलता कम होती जाती है। अमोनियम सल्फेट अपनी आयनिक प्रकृति के कारण पानी में घुलनशील है, इसलिए यह अवक्षेपण द्वारा प्रोटीन से "नमक बाहर" कर सकता है। जल के उच्च अचालक स्थिरांक के कारण, अलग-अलग नमक आयन धन आयनिक अमोनियम और ऋण आयनिक सल्फेट होने के कारण जल के अणु के जल योजन कोश के भीतर आसानी से घुल जाते हैं।यौगिकों के शुद्धिकरण में इस पदार्थ का महत्व अपेक्षाकृत अधिक गैर-ध्रुवीय अणुओं की तुलना में अधिक जलयोजित होने की क्षमता से उत्पन्न हुआ है और इसलिए वांछनीय गैर-ध्रुवीय अणु एक सांद्रित रूप में विलयन से बाहर निकलते हैं और अवक्षेपित होते हैं। इस विधि को नमक का बाहर निकलना कहा जाता है और इसके लिए उच्च सांद्रता वाले नमक की आवश्यकता होती है जो जलीय मिश्रण में विश्वसनीय ढंग से घुल सकता है। उपयोग किए गए नमक का प्रतिशत मिश्रण में नमक की अधिकतम सांद्रता की तुलना में घोला जा सकता है।इस प्रकार,यद्यपि  नमक की अधिकता बढ़ाने और काम करने की  विधियों के लिए उच्च सांद्रता की आवश्यकता होती है, 100% से अधिक, विलयन को यह अतिसंतृप्त भी कर सकता है, इसलिए, नमक अवक्षेप के साथ गैर-ध्रुवीय अवक्षेप को दूषित कर सकता है। एक उच्च नमक सांद्रता, जिसे विलयन में अमोनियम सल्फेट की सांद्रता  को संयोजित करके या बढ़ाकर प्राप्त किया जा सकता है, प्रोटीन विलेयता में कमी के आधार पर प्रोटीन पृथक्करण को सक्षम बनाता है; यह पृथक्करण अपकेंद्रीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।अमोनियम सल्फेट द्वारा अवक्षेपण प्रोटीन विकृतीकरण के अतिरिक्त कम घुलनशीलता  का परिणाम है, इस प्रकार अवक्षेपित प्रोटीन को मानक बफ़र् के उपयोग के माध्यम से घुलनशील किया जा सकता है। अमोनियम सल्फेट अवक्षेपण जटिल प्रोटीन मिश्रण को अलग करने के लिए एक सुविधाजनक और सरल साधन प्रदान करता है। रबर जालक के विश्लेषण में, वाष्पशील वसीय अम्लों का विश्लेषण 35% अमोनियम सल्फेट विलयन के साथ रबर को अवक्षेपित करके किया जाता है, जो एक स्पष्ट तरल छोड़ता है जिससे वाष्पशील वसीय अम्लों को सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ पुनर्जीवित किया जाता है और फिर भाप से आसुत किया जाता है। अमोनियम सल्फेट के साथ चयनात्मक अवक्षेपण, एसिटिक अम्ल का उपयोग करने वाली सामान्य अवक्षेपण तकनीक के विपरीत, वाष्पशील वसीय अम्लों के निर्धारण में हस्तक्षेप नहीं करता है।

खाद्य योज्य
एक खाद्य योज्य के रूप में, अमोनियम सल्फेट को यू.एस. खाद्य एवं औषधि प्रशासन द्वारा आम तौर पर सुरक्षित (जीआरएएस) माना जाता है, और यूरोपीय संघ में इसे E संख्या E517 द्वारा नामित किया गया है। यह आटे और ब्रेड में अम्लता नियामक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

अन्य उपयोग
पीने के पानी के जल उपचार में, कीटाणुशोधन के लिए मोनोक्लोरामाइन उत्पन्न करने के लिए क्लोरीन के संयोजन में अमोनियम सल्फेट का उपयोग किया जाता है। अमोनियम सल्फेट का उपयोग छोटे पैमाने पर अन्य अमोनियम लवणों, विशेष रूप से अमोनियम परसल्फेट की तैयारी में किया जाता है।

रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्रों के अनुसार अमोनियम सल्फेट को कई संयुक्त राज्य टीकों के लिए एक घटक के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। भारी जल में अमोनियम सल्फेट का संतृप्त विलयन (डी2O) सल्फर में एक बाहरी मानक के रूप में प्रयोग किया जाता है (33एस) 0 पीपीएम के शिफ्ट मान के साथ एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी।

अमोनियम सल्फेट का उपयोग ज्वाला मंदक रचनाओं में भी किया जाता है जो डायमोनियम फॉस्फेट की तरह काम करता है। ज्वाला मंदक के रूप में, यह सामग्री के दहन तापमान को बढ़ाता है, अधिकतम वजन घटाने की दर को कम करता है, और अवशेषों या चार के उत्पादन में वृद्धि का कारण बनता है। अमोनियम सल्फामेट के साथ मिलाकर इसकी ज्वाला मंदक क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। इसका उपयोग हवाई अग्निशमन में किया गया है।

अमोनियम सल्फेट का उपयोग लकड़ी के संरक्षण के रूप में किया गया है, लेकिन इसकी हाइग्रोस्कोपिक प्रकृति के कारण, धातु फास्टनर जंग, आयामी अस्थिरता और फिनिश विफलताओं के साथ संबंधित समस्याओं के कारण इस प्रयोग को काफी हद तक बंद कर दिया गया है।

तैयारी
अमोनियम सल्फेट अमोनिया को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज करके बनाया जाता है:
 * 2 एनएच3 + एच2इसलिए4 → (एनएच4)2इसलिए4

अमोनिया गैस और जल वाष्प का मिश्रण एक रिएक्टर में पेश किया जाता है जिसमें अमोनियम सल्फेट का संतृप्त घोल होता है और 60 डिग्री सेल्सियस पर लगभग 2 से 4% मुक्त सल्फ्यूरिक एसिड होता है। घोल को अम्लीय बनाए रखने के लिए और इसके मुक्त अम्ल के स्तर को बनाए रखने के लिए सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल मिलाया जाता है। प्रतिक्रिया की ऊष्मा रिएक्टर के तापमान को 60 °C पर बनाए रखती है। अमोनिया गैस से भरे रिएक्शन चैंबर में सल्फ्यूरिक एसिड का छिड़काव करके सूखा, पाउडर अमोनियम सल्फेट बनाया जा सकता है। प्रतिक्रिया की गर्मी प्रणाली में मौजूद सभी पानी को वाष्पित कर देती है, जिससे एक ख़स्ता नमक बनता है। 1981 में लगभग 6,000 मिलियन टन का उत्पादन किया गया था।

अमोनियम सल्फेट भी जिप्सम (CaSO4एह2ओ). अमोनियम कार्बोनेट घोल में बारीक विभाजित जिप्सम मिलाया जाता है। कैल्शियम कार्बोनेट एक ठोस के रूप में अवक्षेपित होता है, जिससे घोल में अमोनियम सल्फेट निकल जाता है।
 * (एनएच4)2सीओ3 + कासो4 → (एनएच4)2इसलिए4 + काको3

अमोनियम सल्फेट ज्वालामुखी फ्यूमरोल्स में दुर्लभ खनिज mascagite के रूप में स्वाभाविक रूप से होता है और कुछ डंपों पर कोयले की आग के कारण होता है।

गुण
-49.5 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर अमोनियम सल्फेट फेरोइलेक्ट्रिक बन जाता है। कमरे के तापमान पर यह orthorhombic सिस्टम में क्रिस्टलीकृत होता है, a = 7.729 Å, b = 10.560 Å, c = 5.951 Å के सेल आकार के साथ। जब फेरोइलेक्ट्रिक अवस्था में ठंडा किया जाता है, तो क्रिस्टल की समरूपता अंतरिक्ष समूह Pna2 में बदल जाती है1.

प्रतिक्रियाएं
ऊपर गर्म करने पर अमोनियम सल्फेट विघटित हो जाता है 250 °C, पहले अमोनियम बाइसल्फेट बनाते हैं। उच्च तापमान पर गर्म करने से अमोनिया, नाइट्रोजन, सल्फर डाइऑक्साइड और पानी में अपघटन होता है। एक मजबूत एसिड के नमक के रूप में (एच2इसलिए4) और कमजोर आधार (NH3), इसका समाधान अम्लीय है; 0.1 एम समाधान का पीएच 5.5 है। जलीय विलयन में अभिक्रिया NH की होती है4+ और एसओ4−2 आयन। उदाहरण के लिए, बेरियम क्लोराइड मिलाने से बेरियम सल्फ़ेट  अवक्षेपित हो जाता है। वाष्पीकरण पर छानने से अमोनियम क्लोराइड प्राप्त होता है।

अमोनियम सल्फेट कई दोहरे लवण (अमोनियम धातु सल्फेट्स) बनाता है जब इसका घोल धातु सल्फेट्स के समतुल्य घोल के साथ मिलाया जाता है और घोल धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है। त्रिकोणीय धातु आयनों के साथ, फिटकरी जैसे फेरिक अमोनियम सल्फेट बनते हैं। डबल मेटल सल्फेट्स में अमोनियम कोबाल्टस सल्फेट, मोहर का नमक, अमोनियम निकल सल्फेट शामिल हैं, जिन्हें टटन के लवण और अमोनियम सेरियम (IV) सल्फेट के रूप में जाना जाता है। Langbeinites परिवार में अमोनियम के निर्जल डबल सल्फेट्स भी होते हैं। उत्पादित अमोनिया में तीखी गंध होती है और यह जहरीली होती है।

वाष्पित अमोनियम सल्फेट के हवाई कणों में दुनिया भर में सूक्ष्म कण प्रदूषण का लगभग 30% हिस्सा होता है।

विधान और नियंत्रण
नवंबर 2009 में, पूर्व मलाकंद डिवीजन में अमोनियम सल्फेट, अमोनियम नाइट्रेट और कैल्शियम अमोनियम नाइट्रेट उर्वरकों पर प्रतिबंध लगाया गया था - जिसमें खैबर पख्तूनख्वा (NWFP) के ऊपरी दीर, लोअर दीर, स्वात, पाकिस्तान, चित्राल और मलकंद जिला जिले शामिल थे। पाकिस्तान, NWFP सरकार द्वारा, उन रिपोर्टों के बाद कि उनका उपयोग उग्रवादियों द्वारा विस्फोटक बनाने के लिए किया गया था। जनवरी 2010 में, इसी कारण से अफ़ग़ानिस्तान  में भी इन पदार्थों पर प्रतिबंध लगा दिया गया था।

यह भी देखें

 * अमोनियम सल्फेट वर्षा

अग्रिम पठन

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

बाहरी संबंध

 * Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous ammonium sulfate
 * Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous ammonium sulfate