Kommentare zur Synthese von Ammoniumcarbonat (Hoher Reinheit) CAS 506-87-6

[Phil]

Admin-Edit: Dieser Thread dient für Kommentare und zur Diskussion der Synthese von Ammoniumcarbonat (Hoher Reinheit) CAS 506-87-6


Gut gemacht, ich hatte mal Ammoniaklösung mit Sodawasser Neutralisiert, das ging auch aber Deine Methode ist wesentlich besser.

[Mephisto]

Reinheit: Cl^-, Na⁺ negativ.

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[Butandiolmonoacrylat]

Gut gemacht, ich hatte mal Ammoniaklösung mit Sodawasser Neutralisiert, das ging auch aber Deine Methode ist wesentlich besser.

Danke für dein Lob Das Problem bei dem einfachen Sprudelwasser ist ja das Vorhandensein der Salze, was sich auf die Reinheit auswirkt. Ich denke, man bräuchte auch eine größere Menge des Sodawassers, was dann wieder Probleme beim Auskristallisieren schaffen würde.

Sehr schön - Karma +1!

Danke sehr 

[Hyperion]

Woher weisst Du, dass das Produkt nicht mit Ammoniumhydrogenkarbonat (NH₄HCO3) verunreinigt ist?

[Caesiumhydroxid]

Ich wage mal zu behaupten, dass sich Ammoniumhydrogencarbonat-freies Ammoniumcarbonat unmöglich darstellen lässt - es besteht afaik aus 1:1 Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbamat - man verbessere mich, wenn ich mich irre, wäre nicht das erste mal, zu diesen unmenschlichen Zeiten

[Heuteufel]

Ich habe mich jetzt schon fast eine geschlagene Stunde mit dem Thema beschäftigt, und ich bin nicht wirklich schlauer geworden...
Also, ich denke folgendes könnte stimmen:

Bei der Reaktion von Ammoniak mit CO₂ in wässriger Lösung bildet sich immer ein Gemisch aus (NH₃), NH₄⁺, CO₃^2-, HCO₃^- und (CO₂). Ob sich eher das Carbonat, oder das Hydrogencarbonat bildet, hängt davon ab, ob eher mehr NH₃ oder CO₂ verwendet wird.
Weil Butandiolmonoacrylat einen Uberschuss an CO₂ verwendet hat, so dass die Lösung am Ende der Reaktion mit diesem Gas mehr oder weniger gesättigt war, glaube ich, er hat nicht das Carbonat, sondern das Hydrogencarbonat hergestellt! Um das Carbonat zu erhalten, hätte man Ammoniak im Uberschuss verwenden müssen. Man vergleiche:

Ammoniumhydrogencarbonat:Die Herstellung erfolgt durch Einleiten von Kohlenstoffdioxid in konzentrierte Ammoniaklösung bei 35 bis 40 °C. Das ausgefallene kristalline Ammoniumhydrogencarbonat wird abzentrifugiert und bei einer Temperatur von 40 °C getrocknet.

mit

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

(von Wikipedia)

Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrogencarbonat

Allgemein scheint es schwierig zu sein, sowas wie reines Ammoniumcarbonat herzustellen. Schon an der Luft verwittert Ammoniumcarbonat zu Ammoniumhydrogencarbonat (=Ammoniumbicarbonat) unter Abspaltung von NH₃. Hierzu der HoWi: http://books.google.com/books?hl=fr&id=eGkvSDAqY9gC&q=ammonimcarbonat#v=onepage&q=ammonimcarbonat&f=false

Weil es aus diesem Grund schwierig ist reines Ammoniumcarbonat anzubieten, haben sich die Chemikalienhersteller einen "Trick" einfallen lassen (so meine Vermutung): sie bieten ein 1:1 Gemisch von Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbamat an (http://www.merck4displays.com/ammoniumcarbonat/MDA_CHEM-159504/german/p_RImb.s1L7zUAAAEWEeEfVhTl). Das Ammoniumcarbamat hydrolisiert beim Lösen des Salzes in Wasser zum Ammoniumcarbonat (http://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniumcarbamat), und die Lösung hat scheinbar nachher die Eigenschaften, die der Kunde von einer "Ammoniumcarbonat-Lösung" erwartet (obwohl ich das alles doch recht eigenartig finde ).

Die bei Wikipedia haben das wohl in dem Sinne missverstanden, dass sie glauben, es gäbe kein "Ammoniumcarbonat", im Sinne eines Feststoffs bestehend aus NH₄⁺ und CO₃^2-, sondern nur eine Mischung aus Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbamat (http://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniumcarbonat).

Also, Butandiolmonoacrylat, wie riecht dein Produkt? Wenn es geruchslos ist, ist es Ammoniumhydrogencarbonat, leider .
Ich nehme an, du hast folgende Daten:

Molare Masse: 96,09 g/mol
Dichte: 1,6 g/cm3   
Zersetzung ab 58 °C
Dampfdruck   69 hPa bei 20 °C

nicht selbst bestimmt, oder?

Falls nicht würde ich mal den Zersetzungspunkt überprüfen.

[Hyperion]

Nun, genau das dachte ich mir, mit dem Ueberschuss an CO2 sollte man NH₄HCO₃ bekommen, nicht (NH₄)₂CO₃.

Also, Butandiolmonoacrylat, wie riecht dein Produkt? Wenn es geruchslos ist, ist es Ammoniumhydrogencarbonat, leider.

Nicht so, kommerzielles AR NH₄HCO₃ riecht sehr stark nach NH3 (ich halte beim abwiegen die Luft an ), ich werde schaun ob (NH₄)₂CO₃ auch derart intensiv riecht (laut wiki riecht es schwach).

Quantitativer: Eine Titration der Substanz mit zB BaCl2 (oder jedes beliebiges loesliches Salz, dessen Karbonat schwerloeslich ist) bis keine Praezipitat mehr ausfaellt- sollte diese Frage schluessig beantworten.

Ansonsten: Statt der Saettigung, einen molaren Unterschuss an CO2 dazugeben (Gewicht der Gasflasche, Gewicht der Loesung als Mass)- und ueberschuessiges Ammoniak/H2O kann nach der Reaktion abgedampft werden.

[Heuteufel]

Nicht so, kommerzielles AR NH4HCO3 riecht sehr stark nach NH3

ich werde schaun ob (NH4)2CO3 auch derart intensiv riecht (laut wiki riecht es schwach).

Dann hab ich mich da geirrt. Ich muss zugeben, dass ich selbst noch nie an NH₄HCO₃ gerochen habe, und ganz den Informationen von Wikipedia vertraut habe. Dort steht nämlich:

Ammoniumcarbonat: hygroskopischer farbloser Feststoff mit ammoniakartigem Geruch

 

Ammoniumhydrogencarbonat: glänzende, harte, farblose, fast geruchlose Prismen

Das erschien mir logisch, da ich dachte, dass das Ammoniumcarbonat, welches sich bildet, wenn man einen Uberschuss an Ammoniak nimmt, wohl nach Ammoniak riechen muss, weil es unter NH₃-Abgabe zum Hydrogencarbonat zerfällt, welches kein Ammoniak mehr freisetzt (es sei denn man erhitzt es). Das stimmt aber wohl nicht...

Quantitativer: Eine Titration der Substanz mit zB BaCl2 (oder jedes beliebiges loesliches Salz, dessen Karbonat schwerloeslich ist) bis keine Praezipitat mehr ausfaellt- sollte diese Frage schluessig beantworten.

Ich glaube nicht, dass das so einfach ist.

1) Barium bildet auch ein (instabiles) Hydrogencarbonat (welches bei Erhitzen zum Carbonat zerfällt) (siehe http://resources.metapress.com/pdf-preview.axd?code=t47t504m6p3mj54q&size=largest)
2) Carbonat und Hydrogencarbonat stehen im Gleichgewicht zueinander. Fällt man das Carbonat, verschiebt sich das Gleichgewicht...(oder?)

Qualitativ dürfte wohl eine einfache Titration mit verdünnter Salzsäure zeigen, ob es sich um reines Carbonat, reines Hydrogencarbonat, oder ein Gemisch von beiden handelt. Will man aber herausfinden, vieviel Carbonat, und wie viel Hydrogencarbonat enthalten sind, wird es schwieriger.

Im Fall eines Carbonat-Hydrogencarbonat Gemisches mit neutralem Gegenkation habe ich folgende 2 Methoden gefunden:

1) Man titriert mit verdünnter HCl gegen Bromkresolgrün. Dadurch bestimmt man den Gesamtgehalt an Carbonat und Hydrogencarbonat. Dann versetzt man eine bestimmte Menge der Carbonat-Hydrogencarbonat-Lösung mit einem Uberschuss an Natronlauge (man notiert natürlich wie viel), so dass alles vorhandene Hydrogencarbonat in Carbonat umgewandelt wird. Dann fällt man das Carbonat mit Bariumchlorid und macht eine Rücktitration mit verdünnter HCl gegen Bromkresolgrün (Das Bariumcarbonat geht beim Äquivalenzpunkt noch nicht in Lösung und reagiert somit nicht). So kann man den Hydrogencarbonat-Gehalt bestimmen. Schlussendlich: n(Carbonat)=[n(Gesamtcarbonat)-n(Hydrogencarbonat)]:2

(n(Gesamtcarbonat) ist die Zahl an H₃O⁺, die bei der ersten Titration gebraucht werden - in der weiter unten angegebenen Quelle steht "n(Carbonat)=n(Gesamtcarbonat)-2*n(Hydrogencarbonat)", aber das ergibt keinen Sinn, oder? )

Quelle: http://chemie-mainz.de/content/ac/ac1_day3.pdf

2) Folgende Methode: http://resources.metapress.com/pdf-preview.axd?code=t47t504m6p3mj54q&size=largest
Hier wird einmal die Lösung ohne Zusatz von irgendwas mit Bariumchlorid titriert, und einmal in Gegenwart von einem Ammomnium-Ammoniak-Puffer. Im ersten Fall wird das gebildete Bariumhydrogencarbonat durch Kochen zum Carbonat zersetzt. Hier erhält man Carbonat + 1/2 Hydrogencarbonat (2 Hydrogencarbonat pro Ba²⁺). Im zweiten Fall erhält man Carbonat + Hydrogencarbonat. Jetzt kann man auf die jeweiligen Konzentrationen schliessen. (ich habe auch hier, das ganze ein wenig anders dargestellt als in der Quelle, weil es mir so logischer vorkam. Ich hoffe, es ist noch immer richtig/richtiger? )

Das Problem ist aber, dass keine der 2 Methoden beim Ammonium-Salz funktionnieren - wegen dem sauren Kation (denke ich).

Ansonsten: Statt der Saettigung, einen molaren Unterschuss an CO2 dazugeben (Gewicht der Gasflasche, Gewicht der Loesung als Mass)- und ueberschuessiges Ammoniak/H2O kann nach der Reaktion abgedampft werden.

Besser nicht. Höchstens Vakuum.
Laut dem "Brockhaus ABC Chemie" (von 1971) zerfällt eine wässrige Ammoniumcarbonat-Lösung bereits bei 75 °C unter Entwicklung von CO₂ und NH₃.

Ansonsten, wenn Butandiolmonoacrylat reines Ammoniumhydrogencarbonat erhalten hat besteht auch kein Problem. Einfach die wässrige Lösung vor der Verwendung mit der berechneten (stoechiometrischen) Menge Ammoniak-Lösung versetzen, und schon hat man eine Ammoniumcarbonat-Lösung.

Ich fahre übrigens Morgen eine Woche in den Urlaub. Also nicht wundern, wenn es etwas länger als sonst dauert, bis ich antworte.