ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Карбонат аммония представляет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета (рис. 1), которое разлагается уже при комнатной температуре при длительном хранении.

В виде раствора он несколько более устойчив к нагреванию. Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по аниону), образует сильнощелочной раствор. Кристаллогидратов не имеет.

Рис. 1. Карбонат аммония. Внешний вид.

Основные характеристики карбоната аммония приведены в таблице ниже:

Получение карбоната аммония

Выделение карбоната аммония в качестве самостоятельного вещества было осуществлено из роговых образований кожи человека и животных (волосы, ногти, рога и т.д.), которые содержат в своем составе азот, путем дистилляции при воздействии высоких температур.

В настоящее время основным способом получения карбоната аммония является нагревание хлористого аммония.

Химические свойства карбоната аммония

Карбонат аммония - средняя соль, образованная слабым основанием - гидроксидом аммония (NH 4 OH) и слабой кислотой - угольной (H 2 CO 3). В водном растворе он гидролизуется по анионуи катиону. Характер среды - нейтральный. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

(NH 4) 2 CO 3 ↔ 2NH 4 + + CO 3 2- (диссоциация соли);

CO 3 2- + HOH ↔ HCO 3 — + OH — (гидролиз по аниону);

NH 4 + + HOH↔NH 4 OH + H + (гидролиз по катиону);

2NH 4 + + CO 3 2- + HOH ↔ HCO 3 — + NH 4 OH (ионное уравнение)

(NH 4) 2 CO 3 + HOH ↔ NH 4 CO 3 + NH 4 OH (молекулярное уравнение).

Карбонат аммония относится к классу неорганических солей. Он способен взаимодействовать:

• с кислотами

(NH 4) 2 CO 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O.

• со щелочами

(NH 4) 2 CO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + 2NH 3 + 2H 2 O.

• c другими солями

(NH 4) 2 CO 3 +СaCl 2 = CaCO 3 ↓ + 2NH 4 Cl.

• Подвергается разложению при нагревании

(NH 4) 2 CO 3 = CO 2 + 2NH 3 + H 2 O.

Применение карбоната аммония

Карбонат аммония используется в пищевой промышленности в качестве добавки к пище Е503, которая выступает в роли заменителя дрожжей и соды. Кроме этого его используют в фармации и при производстве косметических средств.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Большинство современных продуктов питания имеют на упаковке странные кодировки символом «Е». Некоторых компонентов стоит опасаться, но, по мнению учёных, карбонат аммония является совершенно безвредным для организма человека. Какими свойствами обладает это вещество, как его получают и где применяют? Об этом будет рассказано в данной статье.

Описание реактива, физические свойства

Соединение с формулой (NH 4) 2 CO 3 - это не что иное, как соль угольной кислоты. Всем известны её крайне нестабильные свойства, уже в процессе многих реакций она распадается на CO 2 и H 2 O. Видимо, реактиву под названием карбонат аммония они передались по наследству. Пищевая добавка Е503 - это кристаллическое вещество с кубической решёткой. Бесцветные крупинки обладают характерным запахом, обусловленным присутствием катиона NH 4 + . Он придаёт кристаллам аромат аммиака.

Плотность вещества составляет 1,5 г/см 3 . Молярная масса соли - 96,09 грамм/моль. Температура плавления реактива - 58 ⁰C. Соединение хорошо растворяется в воде, но имеет крайнюю неустойчивость. Соль начинает разлагаться при температуре 18-25 ⁰C. В ходе реакции выделяется газообразный аммиак и гидрокарбонат аммония. Это свойство реактива позволяет использовать Е503 в пищевой промышленности. По той же причине хранить его в открытых ёмкостях не стоит, ведь всего за несколько дней соединение полностью улетучится.

Синтез углекислого аммония

Первоначальным сырьём для синтеза аммонийной соли угольной кислоты служили природные продукты, содержащие азот. Для этих целей брали волосяной покров, костные выросты полорогих животных и ногтевые пластины. Под воздействием высоких температур компоненты подвергали дистилляции. Сегодня сложно представить массовое производство реактива из таких ингредиентов. Современный синтез предполагает простоту процесса и его дешевизну. Для этого используют обратную разложению реакцию, смешивая газ NH 3 , двуокись углерода и водяные пары. Обязательным условием этого метода является быстрое охлаждение. Есть и альтернативный способ промышленного синтеза вещества под названием карбонат аммония. Получение пищевой добавки проходит путём пропускания углекислого газа через водные растворы аммиака.

Химические свойства

Как уже было описано выше, углекислому аммонию присуща нестабильность. Это соединение способно разлагаться при воздействии температур с образованием различных реагентов. Так, продуктами полного термического распада станут аммиак, углекислый газ и вода, происходит это при нагревании соли до 58 ⁰C. При комнатной температуре возможно образование карбамата NH 2 COONH 4 или гидрокарбоната NH 4 HCO 3 аммония. С солями Е503 вступает в реакции обмена или образует комплексные соединения.

Продуктами взаимодействия со щелочами станут углекислые соли и водный раствор аммиака, обладающий характерным резким запахом. В обиходе его именуют нашатырным спиртом. Эта реакция является качественной для определения иона NH 4 + в соединении под названием карбонат аммония. Взаимодействие с кислотой протекает бурно. При этом происходит реакция обмена, и получается новая соль и H 2 CO 3 , которая тут же распадается на двуокись углерода и воду. Выделение CO 2 сопровождается вскипанием раствора.

Химический фонтан из колбы

Существует множество красивых опытов, способных впечатлить юных химиков. Именно этим чаще всего пользуются учителя, чтобы сделать столь «скучную» науку максимально привлекательной для подрастающего поколения. Для проведения опыта используются следующие компоненты: карбонат аммония, нашатырный спирт, концентрированная соляная кислота.

В качестве сосуда берётся плоскодонная коническая колба. На её дно помещают небольшое количество (NH 4) 2 CO 3 . К сухой соли добавляют 5-10 мл водного раствора аммиака. Следующий реагент - хлороводородная кислота, её должно быть в избытке. В химическом сосуде одновременно протекают две бурные реакции. Выделяется плотный белый дым хлорида аммония, а образующийся вследствие нейтрализации кислоты с солью CO 2 активно выталкивает его из колбы. На лабораторном столе наблюдается настоящий химический фонтан.

Незаменимый разрыхлитель

Из-за лёгкого разложения на газообразные компоненты карбонат аммония нашёл применение в изготовлении кондитерских изделий. Его используют как разрыхлитель теста и заменитель живых дрожжей. В отличие от пищевой соды, которая в больших количествах оставляет неприятный привкус и «хруст» на зубах, данный компонент не требует строгой дозировки.

Газообразные продукты распада углекислого аммония придают пористость тесту в процессе выпечки. Изделия с использованием пищевой добавки Е503 в рецептуре длительно сохраняют свою свежесть и объем. Вещество входит в состав тортов, печенья, булочек и может быть использовано в питании детей. Его вводят в тесто прямо перед выпечкой, чтобы избежать улетучивания газов, которые необходимы для подъёма.

Влияние углекислого аммония на организм человека

Как и другие «ешки», карбонат аммония оброс неправдоподобными байками о вреде для организма человека. Его прочно связывают с токсичностью газообразного аммиака, выделяемого в ходе термического разрушения пищевой добавки. На самом деле это соединение настолько летуче, что практически сразу покидает выпечку. Углекислый газ не опасен, как и вода, которая является конечным продуктом реакции разложения Е503.

Гипотезу о накоплении аммиака опровергли учёные Великобританского органа сертификации (FSA), пользующиеся заслуженным уважением по всему миру. Работа с порошкообразным реактивом под названием углекислый аммоний способна нанести вред человеку. При взаимодействии с кожными покровами Е503 вызывает раздражение, зуд, местные реакции в виде крапивницы и сыпи. Вдыхание паров аммиака, который выделяется уже при комнатной температуре, способно привести к отравлению, спазмам бронхов, слезотечению и поражению слизистых оболочек. Для проведения работ рекомендуется защитить кожные покровы и органы дыхания, использовать специальные очки.

Применение в других областях промышленности

Помимо приготовления сдобы, углекислый аммоний применяется для синтеза нашатырного спирта и других азотсодержащих солей. Его используют при промышленной очистке газов от сероводорода. Ускорить ферментацию вина также помогает данное соединение. Фармацевты готовят на основе реактива лекарственные средства от кашля, отравлений и сердечной недостаточности. В косметологии карбонат аммония применяется как краситель и стабилизатор водородного показателя.

В кулинарии используется большое количество натуральных и химических пищевых добавок, предназначенных для улучшения вкуса продуктов, а также для сокращения время приготовления пищи. К таким добавкам относится и аммоний углекислый (пищевая добавка Е-503), который широко используется при изготовлении кондитерских изделий из теста.

Аммоний углекислый или карбонат аммония представляет собой бесцветный кристаллический продукт, растворимый в воде. Плотные, твердые солевые комочки распадаются на рассыпчатые мелкие кусочки. При высокой температуре разлагается на составляющие. Это вещество используют в качестве разрыхлителя теста, как аналог дрожжам. Добавляют в муку при выпечке пирогов, кексов, печенья, бубликов, булочек и пр.

Как используется аммоний углекислый в кулинарии, вред от него есть или нет, а может польза есть? Поговорим об этом:

Применение в кулинарии

Как мы уже упоминали, добавка Е-503 широко применятся пищевой промышленностью, как аналог соды или дрожжей. Аммоний используют в хлебопечении, изготовлении кондитерских изделий, так как значительно ускоряет производственный процесс. Его часто включают в состав пекарского порошка.

В качестве разрыхлителя, эта добавка добавляется к тесту, увеличивая его объем, обеспечивая пористый срез. Все это обеспечивает отличное качество изготовляемого продукта.

Кристаллы мелко разбивают непосредственно перед выпечкой, растворяют в воде, смешивают с мукой. Замешивают тесто, формируют нужные изделия, после чего выпекают. Действует аммоний, как и другие разрыхлители: при смешивании с водой и мукой выделяет аммиак и углекислый газ, разрыхляющие тесто. Готовые изделия получаются очень вкусными, нежными, красивыми.

Кроме того, эту добавку используют в фармацевтике при изготовлении некоторых препаратов, например, сиропов от кашля. Довольно часто добавку используют в промышленном виноделии для ускорения ферментации винного напитка.

В кулинарии углекислый аммоний используется только очень чистый, который не соприкасался с воздухом. Нужно сказать, что такое взаимодействие дает химическую реакцию, при которой безобидное вещество превращается в двууглекислый аммоний, который запрещено использовать в пищевой промышленности.

Поэтому кристаллический порошок нужно тщательно хранить, используя темные, не пропускающие свет, плотно закрывающиеся стеклянные емкости. Либо можно использовать жестяные банки, выложенные изнутри бумагой, имеющие герметические крышки. Допускается хранение в герметичных пакетах из плотной бумаги. Никакая другая посуда (Глиняная, керамическая, фаянсовая) для хранения не подходит.

Опасен ли аммоний углекислый? Вред есть?

Еще совсем недавно эту пищевую добавку синтезировали при помощи дистилляции при высокотемпературном режиме из натурального азотистого сырья, например, из рогов, копыт, шерсти скота. В настоящее время ее изготавливают в промышленных масштабах из смеси аммония хлористого, который проходит процедуру нагревания, либо получают путем взаимодействия между собой углекислого газа с аммиаком и водой, при условии очень быстрого охлаждения смеси.

Многие опасаются использовать в кулинарии аммоний углекислый, а также употреблять продукты, при приготовлении которых он был использован. Это обусловлено тем фактом, что вещество выделяет углекислый газ и аммиак, что может нанести вред здоровью.

Однако, как говорят эксперты, под воздействием высоких температур при выпечке, углекислый газ и аммиак улетучиваются, распадаются на безвредные компоненты. В частности, в готовом продукте от вредного изначально соединения остается только вода. Поэтому вредным считают лишь аммоний углекислый в чистом виде.

Нужно отметить, что добавка E 503 разрешена в большинстве стран. В частности, государственная организация Великобритании (FSA), занимающаяся пищевыми стандартами признала эту добавку безвредной для здоровья человека. Поэтому ее разрешено использовать при промышленном производстве кондитерских изделий. Например, аммоний углекислый добавляют к тесту при приготовлении исландского воздушного печенья.

Тем не менее, в некоторых странах эту добавку все же не используют. Поэтому, если вы тоже опасаетесь ее применять, используйте в качестве разрыхлителя соду или хлебопекарные дрожжи. При покупке готовых кондитерских изделий внимательно смотрите список ингредиентов, указанный на упаковке. Там часто обозначают этот компонент как E 503 или просто пишут -
"соли аммония".

Добавка E503 (карбонат аммония) представляет собой аммониевую соль угольной кислоты. В быту получил распространение как нашатырный спирт. На вид это бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Молекулярная формула вещества: (NH 4) 2 CO 3 . Это очень не устойчивое соединение. На воздухе уже при комнатной температуре начинает протекать химическая реакция окисления с выделением токсичного газа аммиака и превращением вещества в бикарбонат аммония (NH 4 HCO 3). При температуре выше 60 °C карбонат аммония распадается на воду (H 2 O), углекислый газ (CO 2) и аммиак (NH 3). В связи с выделением газов при разложении добавки E503 она и применяется в пищевой промышленности. Основное применение — использование карбонатов аммония в кондитерской промышленности и хлебопечении вместо дрожжей.

Впервые карбонат аммония был получен из азотистых органических продуктов (рога, волосы, ногти) методом дистилляции при высоких температурах. Сейчас в промышленности карбонат аммония получают путем нагревания смеси хлористого аммония (NH 4 Cl ) или при реакции обратной разложению: взаимодействие аммиака и углекислого газа с водой при быстром охлаждении.

По некоторым данным, встречающимся в интернете, добавку относят к опасной для здоровья человека. Возможно эти слухи связаны с высокой токсичностью аммиака, образующегося при распаде карбоната аммония. Однако как видно выше, в ходе химической реакции (в процессе приготовления продукта) углекислый газ и аммиак улетучивается, а в готовом продукте от исходного карбоната аммония остается лишь вода. Так что добавку можно считать вредной для здоровья человека лишь в исходном состоянии. Использование солей аммония (пищевой добавки E503) разрешено практически во всех странах. Исследования государственного агентства по пищевым стандартам Великобритании (FSA) показали что добавка E503 безвредна для здоровья человека .

В пищевой промышленности карбонат аммония в качестве добавки E503 применяется вместо соды или дрожжей в кондитерской промышленности и хлебопечении. Основные продукты в которых используются карбонаты аммония: различные виды печенья, бублики, торты, хлебобулочные изделия.

В странах северной Европы и Скандинавии карбонат аммония издавна используется для выпечки фирменных видов печенья. Например при выпечке исландского воздушного печенья используется только карбонат аммония. При замене его на соду или дрожжи оригинальное печенье уже не получится.

Также карбонат аммония применяется:

• в лекарственных препаратах (сиропы от кашля, нашатырь и др.);
• в качестве ускорителя ферментации при производстве вина;
• в качестве компонента огнетушащих составов
• в косметике в качестве красителей

Стабилизатор.

Синонимы Аммоний углекислый; англ. ammonium carbonate; нем. ammonium Carbonat; фр . carbonate de ammonium.

CAS№ 10361-29-2.

Эмпирическая формула Смесь карбоната аммония (CH 8 N 2 O 3), карбамата аммония (CH 6 N 2 O 2) и гидрокарбоната аммония (CH 5 NO 3).

Мол. м. 98,73 (карбонат аммония); 78,06 (карбамат аммония); 79,06 (гидрокарбонат аммония).

Органолептические свойства Белый, серый или розовый порошок с сильным запахом аммиа­ка, мелкие бесцветные кристаллы. Карбонат аммония может представлять собой твердую полупрозрачную кристалличес­кую массу. При контакте с воздухом становится непрозрачным и в итоге образует белые пористые комки или порошок бикарбоната аммония вследствие потери аммиака и диоксида углерода.

Спецификации

Гигиенические нормы В РФ разрешён в продукты из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества в пересчете на карбо­наты кальция (п. 3.1.1. СанПиН 2.3.2.1293-03); в пищевые про­дукты согласно ТИ в количестве согласно ТИ индивидуально или в комбинации с другими карбонатами (п. 3.2.22 СанПиН 2.3.2.1293-03).

Остальные разделы см. ГИДРОКАРБОНАТ АММОНИЯ.

(ii) ГИДРОКАРБОНАТ АММОНИЯ

Технологические функции Разрыхлитель, регулятор кислотности, стабилизатор.

Синонимы Бикарбонат аммония, аммоний углекислый кислый; англ. ammo­nium bicarbonate, ammonium hydrocarbonate; нем. ammonium Hy-drocarbonat; фр. hydrocarbonate de ammonium.

CAS № 1066-33-7.

Эмпирическая формула CH 5 NO 3 .

Мол. м. 79,06.

Органолептические свойства Белый, серый или розовый порошок с сильным запахом аммиа­ка, мелкие бесцветные кристаллы.

Физико-химические свойства рН 5%-го р-ра около 8,6; хор. раств. в воде.

Получение Насыщением водного р-ра аммиака углекислым газом.

Гигиенические нормы ДСП не ограничено. Codex: карбонаты аммония разрешены в 4 стандартах на какао-продукты в количестве до 50 г/кг безжиро­вой фракции. В РФ разрешён в продукты из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества в пере­счете на карбонаты кальция (п. 3.1.1. СанПиН 2.3.2.1293-03); в пищевые продукты согласно ТИ в количестве согласно ТИ инди­видуально или в комбинации с другими карбонатами (п. 3.2.22 СанПиН 2.3.2.1293-03).

Применение Давно и широко используется в производстве мучных кондитерс­ких изделий в качестве химического разрыхлителя, обычно в ко­личестве 0,4-0,5 кг/т готовой продукции. Разлагаясь при выпеч­ке, выделяет газообразные в-ва, которые разрыхляют заготовки и придают изделиям пористую структуру. Применяется как инди­видуально, так и в смеси с бикарбонатом натрия (содой питьевой). Применяется в производстве какао-продуктов в качестве ста­билизатора индивидуально или в смеси с гидроксидами, други­ми гидрокарбонатами и карбонатами.

Товарные формы Порошки индивидуального бикарбоната аммония или «углеам­монийные соли», представляющие собой смесь различных кар­бонатов аммония, в основном двууглекислого аммония (75-88%) и углекислого аммония (6-12%).

Похожие статьи