Plik jon amonowy jest dodatnio naładowanym kationem wieloatomowym, którego wzór chemiczny to NH4+. Cząsteczka nie jest płaska, ale ma kształt czworościanu. Cztery atomy wodoru tworzą cztery rogi.
Azot amoniakalny ma niedzieloną parę elektronów zdolnych do przyjęcia protonu (zasada Lewisa), stąd jon amonowy powstaje w wyniku protonowania amoniaku zgodnie z reakcją: NH3 + H.+ → NH4+
Nazwa amoniowa jest również nadawana do podstawionych amin lub podstawionych kationów amoniowych. Na przykład chlorek metyloamoniowy jest solą jonową o wzorze CH3NH4Cl, w którym jon chlorkowy jest przyłączony do metyloaminy.
Jon amonowy ma właściwości bardzo podobne do cięższych metali alkalicznych i często jest uważany za bliskiego krewnego. Oczekuje się, że amon zachowuje się jak metal pod bardzo wysokim ciśnieniem, na przykład wewnątrz gazowych olbrzymów, takich jak Uran i Neptun..
Jon amonowy odgrywa ważną rolę w syntezie białek w organizmie człowieka. Krótko mówiąc, wszystkie żywe istoty potrzebują białek, które składają się z około 20 różnych aminokwasów. Podczas gdy rośliny i mikroorganizmy mogą syntetyzować większość aminokwasów z azotu w atmosferze, zwierzęta nie mogą..
U ludzi niektóre aminokwasy nie mogą być w ogóle syntetyzowane i muszą być spożywane jako aminokwasy egzogenne.
Jednak inne aminokwasy mogą być syntetyzowane przez mikroorganizmy w przewodzie pokarmowym przy pomocy jonów amoniaku. Zatem ta cząsteczka jest kluczową postacią w cyklu azotowym i syntezie białek..
Indeks artykułów
Jon amonowy ma masę cząsteczkową 18,039 g / mol i rozpuszczalność 10,2 mg / ml wody (National Center for Biotechnology Information, 2017). Rozpuszczenie amoniaku w wodzie tworzy jon amonowy zgodnie z reakcją:
NH3 + H.dwaO → NH4+ + O-
Zwiększa to stężenie hydroksylu w pożywce poprzez zwiększenie pH roztworu (Royal Society of Chemistry, 2015).
Jon amonowy ma pKb 9,25. Oznacza to, że przy pH wyższym niż ta wartość będzie zachowywał się kwasowo, a przy niższym pH będzie miał zachowanie podstawowe..
Na przykład podczas rozpuszczania amoniaku w kwasie octowym (pKa = 4,76) wolna para elektronów azotu pobiera proton z ośrodka, zwiększając stężenie jonów wodorotlenkowych zgodnie z równaniem:
NH3 + CH3COOH ⇌ NH4+ + CH3GRUCHAĆ-
Jednak w obecności mocnej zasady, takiej jak wodorotlenek sodu (pKa = 14,93), jon amonowy oddaje proton do ośrodka zgodnie z reakcją:
NH4+ + NaOH ⇌ NH3 + Na+ + H.dwaLUB
Podsumowując, przy pH poniżej 9,25 azot będzie protonowany, a przy pH większym od tej wartości będzie deprotonowany. Ma to ogromne znaczenie dla zrozumienia krzywych miareczkowania i zachowania się substancji, takich jak aminokwasy..
Jedną z najbardziej charakterystycznych właściwości amoniaku jest jego zdolność do bezpośredniego łączenia się z kwasami w celu utworzenia soli w zależności od reakcji:
NH3 + HX → NH4X
W ten sposób z kwasem solnym tworzy chlorek amonu (NH4Cl); Z kwasem azotowym, azotanem amonu (NH4NIE3), z kwasem węglowym utworzy węglan amonu ((NH4)dwaWSPÓŁ3) itp.
Wykazano, że doskonale suchy amoniak nie będzie łączył się z idealnie suchym kwasem solnym, a wilgoć jest niezbędna do wywołania reakcji (VIAS Encyclopedia, 2004).
Większość prostych soli amonowych jest bardzo dobrze rozpuszczalnych w wodzie. Wyjątkiem jest heksachloroplatynian amonu, którego tworzenie jest wykorzystywane jako test na obecność amonu. Sole azotanu amonu, a zwłaszcza nadchloranu, są silnie wybuchowe, w takich przypadkach środkiem redukującym jest amon.
W niezwykłym procesie jony amonowe tworzą amalgamat. Takie gatunki są przygotowywane przez elektrolizę roztworu amonu przy użyciu katody rtęciowej. Ten amalgamat ostatecznie rozkłada się, uwalniając amoniak i wodór (Johnston, 2014).
Jedną z najpowszechniejszych soli amonowych jest wodorotlenek amonu, który jest po prostu amoniakiem rozpuszczonym w wodzie. Związek ten jest bardzo powszechny i występuje naturalnie w środowisku (w powietrzu, wodzie i glebie) oraz we wszystkich roślinach i zwierzętach, w tym u ludzi..
Amon jest ważnym źródłem azotu dla wielu gatunków roślin, zwłaszcza tych, które rosną na glebach niedotlenionych. Jednak jest również toksyczny dla większości gatunków roślin uprawnych i rzadko jest stosowany jako jedyne źródło azotu (Baza danych, Human Metabolome, 2017).
Azot (N), związany z białkami w martwej biomasie, jest konsumowany przez mikroorganizmy i przekształcany w jony amonowe (NH4 +), które mogą być bezpośrednio wchłaniane przez korzenie roślin (np. Ryż).
Jony amonowe są zwykle przekształcane w jony azotynowe (NO2-) przez bakterie nitrosomonas, po czym następuje druga konwersja do azotanu (NO3-) przez bakterie Nitrobacter..
Trzy główne źródła azotu wykorzystywane w rolnictwie to mocznik, amon i azotany. Biologiczne utlenianie amonu do azotanu jest znane jako nitryfikacja. Proces ten składa się z kilku etapów i jest mediowany przez bezwzględnie tlenowe bakterie autotroficzne..
W zalanych glebach utlenianie NH4 + jest ograniczone. Mocznik jest rozkładany przez enzym ureazę lub hydrolizowany chemicznie do amoniaku i CO2.
Na etapie amonifikacji amoniak jest przekształcany przez bakterie amonifikujące w jon amonowy (NH4 +). W następnym etapie amoniak jest przekształcany przez bakterie nitryfikacyjne w azotan (nitryfikacja).
Ta wysoce mobilna forma azotu jest najczęściej wchłaniana przez korzenie roślin, a także przez mikroorganizmy w glebie..
Aby zamknąć cykl azotu, gazowy azot w atmosferze jest przekształcany w azot pochodzący z biomasy przez bakterie Rhizobium, które żyją w tkankach korzeni roślin strączkowych (na przykład lucerna, groch i fasola) i roślin strączkowych (takich jak olcha) oraz przez cyjanobakterie i Azotobacter (Sposito, 2011).
Dzięki amonowi (NH4 +) rośliny wodne mogą wchłaniać i włączać azot do białek, aminokwasów i innych cząsteczek. Wysokie stężenia amoniaku mogą powodować wzrost glonów i roślin wodnych.
Wodorotlenek amonu i inne sole amonowe są szeroko stosowane w przetwórstwie żywności. Przepisy Food and Drug Administration (FDA) stanowią, że wodorotlenek amonu jest bezpieczny („ogólnie uznawany za bezpieczny” lub GRAS) jako środek drożdżowy, środek kontrolujący pH i środek wykończeniowy. Powierzchniowo w żywności.
Lista produktów spożywczych, w których wodorotlenek amonu jest stosowany jako bezpośredni dodatek do żywności, jest obszerna i obejmuje wypieki, sery, czekoladki, inne wyroby cukiernicze (np. Cukierki) i puddingi. Wodorotlenek amonu jest również stosowany jako środek przeciwbakteryjny w produktach mięsnych.
Amoniak w innych postaciach (np. Siarczan amonu, alginian amonu) jest stosowany w przyprawach, izolatach białka sojowego, przekąskach, dżemach i galaretkach oraz napojach bezalkoholowych (stowarzyszenie PNA ds. Azotanu potasu, 2016).
W teście RAMBO stosowany jest pomiar amoniaku, szczególnie przydatny w diagnozowaniu przyczyny kwasicy (ID testu: RAMBO Ammonium, Random, Urine, S.F.). Nerka reguluje wydalanie kwasów i ogólnoustrojową równowagę kwasowo-zasadową.
Zmiana ilości amoniaku w moczu jest ważnym sposobem dla nerek. Pomiar poziomu amoniaku w moczu może dostarczyć informacji o przyczynach zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej u pacjentów..
Poziom amoniaku w moczu może również dostarczyć wielu informacji o dziennej produkcji kwasu u danego pacjenta. Ponieważ większość ilości kwasu pochodzi ze spożytego białka, ilość amoniaku w moczu jest dobrym wskaźnikiem spożycia białka w diecie.
Pomiary amoniaku w moczu mogą być szczególnie przydatne w diagnostyce i leczeniu pacjentów z kamieniami nerkowymi:
Jednak ponieważ cytrynian jest metabolizowany do wodorowęglanu (zasady), lek ten może również zwiększać pH moczu. Jeśli pH moczu jest zbyt wysokie po zastosowaniu cytrynianu, ryzyko wystąpienia kamieni fosforanowo-wapniowych może być nieumyślnie zwiększone..
Monitorowanie moczu pod kątem amoniaku to jeden ze sposobów na dostosowanie dawki cytrynianu i uniknięcie tego problemu. Dobra początkowa dawka cytrynianu to około połowa wydalania amonu z moczem (w mEq każdego).
Wpływ tej dawki na zawartość amonu, cytrynianu i pH w moczu można monitorować, a dawkę cytrynianu dostosowywać na podstawie odpowiedzi. Spadek amoniaku w moczu powinien wskazywać, czy obecny cytrynian jest wystarczający, aby częściowo (ale nie całkowicie) przeciwdziałać dziennemu obciążeniu kwasem pacjenta..
Jeszcze bez komentarzy