Наука и техника: Химия

НАШАТЫРЬ – старинное название хлорида аммония NH₄Cl. Эта соль (плотностью 1,527 г/см³) образует бесцветные кристаллы с запахом аммиака, хорошо растворимые в воде (37,2 г/100 г воды при 20°). Хлорид аммония плавится при 400° С, но это происходит только при повышенном давлении. В обычных условиях высоколетучий NH₄Cl легко возгоняется, а выше 335° С разлагается. Хлорид аммония не образует кристаллогидратов. Реагирует с концентрированной серной кислотой, щелочами, различными окислителями.

Водные растворы хлорида аммония имеют кислую реакцию и окрашивают синюю лакмусовую бумажку в красный цвет вследствие реакции гидролиза:

NH₄Cl = NH₄⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + 2H₂O NH₃·H₂O + H₃O⁺,

в которой, помимо катионов оксония H₃O⁺ – носителей кислотности, образуется слабое основание гидрат аммиака NH₃ · H₂O. При нагревании хлорид аммония возгоняется с одновременным разложением на аммиак и хлороводород:

NH₄Cl NH₃ + НCl

После охлаждения смеси этих газов вновь образуется хлорид аммония, реакция идет в обратном направлении. При действии гидроксидов щелочных и щелочноземельных элементов на хлорид аммония выделяется аммиак NH₃, например, в реакции с гидроксидом кальция:

2 NH₄Cl + Са(ОН)₂ = 2 NH₃­ + СаCl₂ + Н₂О

Хлорид аммония реагирует с бромной водой, окисляясь до азота:

2NH₄Cl + 3Br₂ = N₂­ + 2HCl + 6HBr

При повышенной температуре хлорид аммония взаимодействует с солями – нитратами и нитритами, образуя газообразные оксид диазота и азот:

NH₄Cl + KNO₃ = N₂O­ + KCl + 2H₂O

₄Cl + KNO₂ = N₂­ + KCl + 2H₂O

Эти реакции идут даже в растворе.

В природе нашатырь не образует больших скоплений. Он встречается в виде небольших налетов и корочек, часто вместе с серой, около вулканов, в пещерах и трещинах земной коры. Нашатырь был известен жрецам Древнего Египта еще за полторы тысячи лет до нашей эры. Его получали возгонкой из сажи дымоходов печей, отапливаемых верблюжьим пометом. Образующиеся бесцветные кристаллы арабы и египтяне называли «нушадир» (отсюда и появилось слово «нашатырь»). Хлорид аммония был также природным продуктом разложения мочи и испражнений животных в оазисе Аммона в Ливийской пустыне, через который проходили многочисленные караваны. Здесь находился широко известный в Египте храм бога Аммона. Название оазиса позднее отразилось в словах «аммиак», «соли аммония». Поклоняющихся богу Аммону называли «аммонианами». В ходе своих ритуалов они нюхали нашатырь и застывали в блаженном экстазе; надо полагать, в те времена хлорид аммония служил неким своеобразным наркотиком...

Алхимики, получавшие аммиак и хлороводород, всегда с изумлением и мистическим ужасом наблюдали образование белого дыма при смешении этих двух газов. Они считали, что в воздухе встречаются два «духа», сражение которых заканчивается пролитием их «крови» – образованием дыма и белого налета на окружающих предметах. На самом деле это была реакция нейтрализации газообразного слабого основания – аммиака летучей сильной кислотой – хлороводородом.

В 1673 английский физик и химик Роберт Бойль (1627–1691) наблюдал, как дымится палочка, смоченная соляной кислотой, над горящим навозом. «Дым» был результатом образования мельчайших кристалликов хлорида аммония при реакции выделяющегося из навоза аммиака с хлороводородом.

До 17 в. хлорид аммония ввозили в Россию из Египта и Индии. Только в 1710 был построен первый завод боярского сына Нечаевского в Енисейской губернии, который стал выпускать около пяти тонн нашатыря в год. Хлорид аммония на этом заводе получали, нейтрализуя водный раствор аммиака (нашатырный спирт) соляной кислотой.

Нашатырь применяют в медицине в виде водного раствора как мочегонное средство. Хлорид аммония легко всасывается из желудочно-кишечного тракта и превращается в мочевину (NH₂)₂CO с одновременным образованием соляной кислоты:

2NH₄Cl + CO₂ = (NH₂)₂CO + 2HCl + H₂O

Соляная кислота и мочевина удаляются из организма с мочой, увлекая излишнюю воду, а заодно и ионы хлорида натрия, вызывающего отеки.

Хлорид аммония раньше использовали при лечении бронхита и пневмонии как отхаркивающее средство. В старину пожилые светские дамы, опасаясь обморока в духоте, всегда имели при себе флакончики с «нюхательной солью» – нашатырем. В водной среде (например, под действием поглощенной из воздуха влаги) хлорид аммония подвергается гидролизу, поэтому он всегда немного пахнет аммиаком. Вдыхание аммиака вызывает возбуждение дыхательных центров. В небольшом количестве аммиак – это средство первой помощи, помогающее вывести человека из обморочного состояния, однако, большое количество аммиака может вызвать остановку дыхания.

Хлорид аммония можно найти в сухой электрической батарейке или

гальваническом элементе, его используют при пайке и лужении стальных деталей вместе с хлоридом цинка. Летучесть хлорида аммония – свойство, которое позволяет использовать нашатырь как компонент дымообразующих составов. Удобрение из хлорида аммония получается не очень хорошее (мало содержание азота, да и хлорид-ион губителен для растений). Зато в медицине хлорид аммония применяется до сих пор (незаменим при отеках, усиливает действие диуретиков – мочегонных средств).

Людмила Аликберова

ЛИТЕРАТУРА

Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М., «Химия», 1992
Химические свойства неорганических веществ. – Учеб.пособие для вузов. Под ред. Р.А.Лидина. М., «Химия», 1996