Cloruro ammonico

Il cloruro di ammonio, (Cloruro ammonico) NH4Cl, è un composto inorganico costituito da un sale cristallino bianco altamente solubile in acqua. Le soluzioni di cloruro di ammonio sono caratterizzate da un pH leggermente acido. Nella sua forma minerale, il composto è noto come sale ammoniacale, il quale si forma comunemente durante la combustione delle discariche di carbone a seguito della condensazione dei gas derivati dal carbone.

Cloruro ammonico in polvere
Cloruro ammonico in polvere

Viene trovato in natura intorno ad alcune tipologie di prese d’aria vulcaniche. Il composto in questione trova impiego principalmente come fertilizzante, ma è anche utilizzato come aromatizzante in alcuni tipi di liquirizia. La sintesi del cloruro di ammonio è ottenuta attraverso la reazione tra l’acido cloridrico e l’ammoniaca. In questo articolo verranno riportate tutte le informazioni scientifiche sul Cloruro ammonico.

La storia del Cloruro ammonico

Il cloruro di ammonio rappresenta un composto che ha una lunga storia di utilizzo, risalente al 554 in Cina. In quel periodo, il cloruro ammonico era ottenuto da due fonti principali: gli sfiati degli incendi sotterranei di carbone nell’Asia centrale, in particolare nelle montagne del Tian Shan che si estendono dalla provincia dello Xinjiang della Cina nordoccidentale al Kirghizistan, così come nelle montagne Alay del Kirghizistan sudoccidentale e dalle fumarole del vulcano Monte Taftan nell’Iran sudorientale.

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In effetti, la parola per cloruro ammonico in diverse lingue asiatiche deriva dalla frase iraniana “anosh adur” (fuoco immortale), un riferimento ai fuochi sotterranei. Il cloruro di ammonio veniva poi trasportato lungo la Via della Seta verso est in Cina e verso ovest verso le terre musulmane e l’Europa.

Intorno all’800 d.C., gli arabi d’Egitto scoprirono il cloruro di ammonio nella fuliggine risultante dalla combustione di sterco di cammello, e questa nuova fonte divenne un’alternativa a quelle dell’Asia centrale.

Produzione del Cloruro ammonico

Il cloruro ammonico, NH4Cl, è un importante reagente del processo Solvay utilizzato per produrre carbonato di sodio secondo l’equazione CO2 + 2 NH3 + 2 NaCl + H2O → 2 NH4Cl + Na2CO3. Questo metodo rappresenta la principale via di produzione del cloruro di ammonio ed è utilizzato per minimizzare il rilascio di ammoniaca in alcune operazioni industriali. La sintesi del cloruro di ammonio a livello commerciale avviene mediante la combinazione di ammoniaca (NH3) con acido cloridrico (gas) o acido cloridrico (soluzione acquosa), seguendo l’equazione NH3 + HCl → NH4Cl.

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Il composto è presente anche in natura nelle regioni vulcaniche, dove si forma sulle rocce vulcaniche vicino alle fumarole, ovvero le bocche di rilascio dei fumi. I cristalli di cloruro ammonico si depositano direttamente dallo stato gassoso e tendono ad essere di breve durata, poiché si dissolvono facilmente in acqua.

Il processo di produzione del cloruro di ammonio prevede l’aggiunta di soluzioni concentrate di ammoniaca e acido cloridrico a due bombole di lavaggio del gas. L’aria, funzionante da gas carrier, viene iniettata nei tubi di lavaggio del gas mediante pompe di gomma, provocando così la collisione e la reazione dei flussi di ammoniaca e acido cloridrico presenti nell’aria.

Il risultato di tale reazione consiste nella formazione del cloruro ammonico, il quale si presenta sotto forma di prodotto solido. Il processo descritto rappresenta un metodo efficace per la sintesi del cloruro di ammonio a livello industriale.

Il cloruro di ammonio per la lavorazione dei metalli

Il cloruro di ammonio, NH4Cl, è un composto inorganico che viene impiegato in diverse applicazioni industriali, tra cui la preparazione dei metalli da rivestire di stagno, la galvanizzazione e la saldatura. In particolare, il composto funge da fondente o flusso, pulendo la superficie dei pezzi metallici e reagendo con gli ossidi presenti sulla superficie per formare un cloruro metallico volatile.

Viene venduto in blocchi nei negozi di ferramenta per l’uso nella pulizia della punta di un saldatore e può anche essere incluso nella saldatura come flusso. In questo caso, il composto svolge una doppia funzione: da un lato, agisce come pulitore eliminando gli ossidi metallici dalla superficie dei pezzi da saldare, dall’altro, funge da flusso, consentendo la saldatura delle parti metalliche.

Nel processo di galvanizzazione, il cloruro di ammonio viene utilizzato come agente coadiuvante per la deposizione di uno strato uniforme di metallo sulla superficie del pezzo da rivestire. Il composto viene utilizzato come additivo nei bagni galvanici per migliorare la qualità del rivestimento. Viene anche impiegato come agente di saldatura nella produzione di circuiti stampati elettronici.

In questo caso, il composto viene miscelato con altri prodotti chimici per formare un flusso che aiuta a eliminare gli ossidi presenti sulla superficie dei componenti, migliorando la qualità della saldatura.

Il cloruro di ammonio in medicina

Il cloruro di ammonio è un importante composto impiegato in campo medico come espettorante nella terapia della tosse. L’azione espettorante del composto è dovuta all’effetto irritante che esercita sulla mucosa bronchiale, determinando la produzione di un eccesso di liquido nelle vie respiratorie, il quale risulta più facile da espellere. I sali di ammonio, come il cloruro di ammonio, possono risultare irritanti per la mucosa gastrica, potendo provocare nausea e vomito.

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Pertanto, il loro utilizzo deve essere attentamente valutato dal medico curante. Oltre alla terapia della tosse, il cloruro di ammonio viene utilizzato come agente acidificante sistemico nel trattamento dell’alcalosi metabolica grave, una condizione patologica caratterizzata da un aumento del pH del sangue.

Il composto viene impiegato anche nel test di carico acido orale per diagnosticare l’acidosi tubulare renale distale, una malattia genetica rara che causa un’incapacità dei reni di escretare l’acido in modo corretto. Il cloruro di ammonio trova impiego nel mantenimento dell’urina a un pH acido nel trattamento di alcuni disturbi del tratto urinario.

In particolare, il composto viene utilizzato per prevenire la formazione di calcoli urinari e per ridurre la crescita batterica nelle infezioni del tratto urinario.

Il cloruro di ammonio per il cibo

Il cloruro di ammonio è anche un importante additivo alimentare, identificato dal numero E510, utilizzato sia come nutriente per il lievito nella panificazione, che come acidificante. Il composto viene impiegato come integratore alimentare per bovini e come ingrediente nei mezzi nutritivi per lieviti e molti altri microrganismi.

Viene utilizzato per aromatizzare dolci scuri chiamati liquirizia salata, popolari nei paesi nordici, nel Benelux e nella Germania settentrionale. Il composto viene utilizzato anche nella cottura al forno per conferire ai biscotti una consistenza molto croccante e nel liquore Salmiakki Koskenkorva per aromatizzare.

In alcune regioni del mondo, come Iran, Tagikistan, India, Pakistan e paesi arabi, il cloruro di ammonio è chiamato “Noshader” ed è utilizzato per migliorare la croccantezza di snack come samosa e jalebi. L’impiego del cloruro di ammonio come additivo alimentare deve essere attentamente valutato per garantire la sicurezza alimentare.

Il composto può infatti essere tossico a dosi elevate e può causare effetti indesiderati sulla salute, come nausea, vomito, irritazione del tratto gastrointestinale e disturbi del sistema nervoso.

Il Cloruro ammonico in laboratorio

Il cloruro di ammonio è storicamente impiegato per produrre basse temperature nei bagni di raffreddamento. Le soluzioni di cloruro di ammonio con ammoniaca vengono utilizzate come soluzioni tampone, tra cui il tampone di lisi ACK (ammonio-cloruro-potassio), che viene utilizzato per la lisi degli eritrociti durante la preparazione di campioni per la citometria a flusso.

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In paleontologia, il vapore di cloruro ammonico viene utilizzato per depositarsi sui fossili, dove forma uno strato di minuscoli cristalli bianco brillante, facilmente rimovibile e abbastanza innocuo e inerte. Tale procedura consente di coprire qualsiasi colorazione possa avere il fossile e, se illuminato ad angolo, migliora notevolmente il contrasto nella documentazione fotografica di esemplari tridimensionali.

La stessa tecnica viene applicata in archeologia per eliminare il riflesso su vetri e campioni simili per la fotografia. Nella sintesi organica, la soluzione satura di NH4Cl viene tipicamente utilizzata per estinguere le miscele di reazione. In particolare, il cloruro di ammonio viene utilizzato per neutralizzare gli agenti alcalini utilizzati in alcune reazioni organiche, consentendo di ottenere prodotti di reazione puri e di alta qualità.

Produzione di batterie

Verso la fine del XX secolo, il cloruro ammonico è stato impiegato in soluzione acquosa come elettrolita nelle celle Leclanché, che hanno trovato un uso commerciale come batteria locale negli impianti telefonici degli abbonati. Tali celle rappresentavano un’alternativa alle batterie al piombo, offrendo vantaggi quali una maggiore durata e una maggiore efficienza energetica.

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Successivamente, tali celle si sono evolute in batterie zinco-carbone che utilizzano ancora cloruro ammonico come elettrolita. Le batterie zinco-carbone rappresentano una delle tipologie di batterie più comuni, utilizzate in diverse applicazioni, tra cui giocattoli, orologi, telecomandi elettronici e altri dispositivi portatili.

Viene anche utilizzato come elettrolita nelle batterie zinco-carbone consente di aumentare l’efficienza e la durata delle batterie, fornendo una soluzione elettrolitica stabile e di bassa resistenza. Il composto consente di ridurre l’auto-scarica della batteria, prolungandone la vita utile.

Altre applicazioni del Cloruro ammonico

Il cloruro ammonico rappresenta un composto versatile che trova impiego in diverse applicazioni industriali e commerciali. Una delle sue principali applicazioni è nel settore petrolifero, dove viene utilizzato in soluzione acquosa al 5% circa per lavorare su pozzi con problemi di rigonfiamento dell’argilla. Il composto consente di ridurre il rigonfiamento dell’argilla, migliorando l’efficienza del processo di estrazione del petrolio.

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Altri usi del cloruro di ammonio includono la sua presenza nello shampoo per capelli, dove viene utilizzato come agente addensante nei sistemi tensioattivi a base di ammonio come il lauril solfato di ammonio. Il composto è utilizzato nella colla che lega il compensato e nei prodotti per la pulizia. Nell’industria tessile e della pelle, il cloruro di ammonio viene utilizzato per diverse applicazioni, tra cui la tintura, la concia, la stampa tessile e la clusterizzazione del cotone.

La sua presenza consente di ottenere prodotti di alta qualità, resistenti e duraturi. Nella lavorazione del legno, una soluzione di cloruro ammonico e acqua può essere applicata a legno non finito per bruciarlo con una pistola termica, creando un marchio di ferro da fuoco senza l’uso di un ferro da fuoco.

La soluzione può essere dipinta sul legno o applicata con un comune timbro di gomma. Questo processo consente di ottenere marchi di alta qualità, precisi e duraturi. Viene utilizzato anche nel processo di realizzazione di stampe all’albume d’argento. La sua presenza consente di ottenere stampe di alta qualità, nitide e durature.

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