Класс химических соединений, в состав которых входит катион металла или катион аммония, соединенный с анионом в виде кислотного остатка, имеет общее название — соли. Они делятся на нормальные (или средние), кислые, основные, двойные, гидратные (кристаллогидраты), комплексные.
Для нормальных (или средних) солей характерно полное замещение катионов водорода в молекуле кислоты на катион металла или аммония, например: Na2SO4 или карбонат кальция CaCO3.
Если в молекуле кислоты катионы водорода замещены на катион частично, то такие соли называются кислыми, например, гидрокарбонат аммония NH4HCO3 или гидрокарбонат натрия NaHCO3.
Если в молекуле основания произошло не полное, а частичное замещение гидроксильной группы на кислотный остаток, то образовавшиеся соли называют основными, например, дигидроксокарбонат меди (CuOH)2CO3.
В формуле присутствуют два разных катиона, например, алюминия и калия в KAl(SO4)2 . 12 H2O.
В формуле смешанных солей содержатся два различных аниона, например, хлорная известь CaCl(OCl).
В состав молекул гидратных солей входит вода кристаллизационная, например, медный купорос (синий) CuSO4.5 H2O.
Молекулы комплексных солей состоят из комплексного катиона или комплексного аниона, например, хлорид тетраамминцинка(II) [(Zn(NH3)4)]Cl2.
Как образуются названия солей?
В названиях солей присутствует два слова. Первое — название аниона, которое стоит в именительном падеже. Второе слово (в родительном падеже) образовано от названия катиона. Например: сульфат натрия Na2SO4, сульфат железа (II) FeSO4, сульфат железа (III) Fe2(SO4)3, карбонат кальция CaCO3, CuCl2. В названии кислых солей перед названием аниона записывается приставка «гидро-» или приставка «би-», если в молекуле остался один незамещенный катион водорода. Если таких катионов водорода осталось два, то перед названием аниона записывается приставка «дигидро-». Примеры: гидрокарбонат (или бикарбонат) натрия NaHCO3 (эта соль имеет также название питьевая сода), дигидрофосфат натрия NaH2PO4.
Гидрокарбонат аммония. Формула
В формулу кислой соли угольной кислоты NH4HCO3, в которой катионом является аммоний, входит также анион HCO3-, образованный частичным замещением в молекуле этой кислоты катионов водорода на положительно заряженный ион аммония. То есть молекула данной кислой соли состоит из одного катиона аммоний NH4+, связанного с одним анионом, имеющим называние гидрокарбонат HCO3-. Брутто-формула по системе Хилла записывается как: CH5NO3. Молекулярная масса вещества составляет 79,06 а. е. м.
Свойства
Гидрокарбонат аммония представляет собой неорганическое соединение, по внешнему виду — это бесцветные кристаллы с ромбической решеткой. Плотность составляет 1,586 г/см3 (при 20 °С). Давление паров растет: от 59 мм. рт. ст. (при 25,4 °С) до 278 мм. рт. ст. (при 45 °С).
Гидрокарбонат аммония не растворяется в этиловом спирте и ацетоне. Хорошо растворяется в воде: с повышением температуры растворимость кислой соли растет от 11,9 г/100 г (при 0 °С) до 36,6 г/100 г (при 40 °С).
Гидрокарбонат аммония разлагается с выделением CO2 уже при 20 °С. При температуре 36—70 °С соль разлагается в водных растворах. В результате выделяется аммиак, образуется вода и углекислый газ: NH4HCO3 → NH3 + CO2 + H2O.
Вследствие гидролиза водный раствор имеет слабощелочную реакцию. При добавлении концентрированного образуется нормальная соль: NH4HCO3 + NH3 → (NH4)2CO3.
Под действием кислот и щелочей происходит разрушение кислой соли по NH4HCO3 + HCl → NH4Cl + CO2 + H2O или NH4HCO3 + 2 NaOH → Na2CO3 + NH3 . H2O + H2O.
Гидрокарбонат аммония. Получение
Как и все гидрокарбонаты, кислую соль аммония можно получить в результате длительного пропускания углекислого газа через раствор средней соли аммония: (NH4)2CO3 + CO2 + H2O → 2 NH4HCO3.
При слабом нагревании (30 °С) средней соли происходит ее термическое разложение до кислой соли и аммиака: (NH4)2CO3 → 2 NH4HCO3 + NH3.
Если в воде растворять углекислый газ и аммиак, то также можно получить кислую соль аммония: NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3.
Применение
Гидрокарбонат аммония находит широкое применение в пищевой промышленности: играет роль химического разрыхлителя теста при производстве кондитерских и мучных изделий. Известно, что для подъема пресного теста используется также бикарбонат натрия NaHCO3. Но его применение менее эффективно, так как затягивание замеса или выдержки до момента выпекания приводит к более быстрому удалению образовавшегося в результате реакции с кислотой углекислого газа, а тесто в этом случае не будет пышным и легким.
Бикарбонат аммония используется для выделки кож и при крашении текстильных тканей: в процессе удаления незакрепленного красителя (или зачистки) применяется смесь солей аммония, включающая бикарбонат аммония.
Вещество применяется в сельском хозяйстве в качестве консерванта кормов (замедляются процессы гниения, тем самым повышается сохранность), а также как удобрение под картофель, кормовые и овощные культуры. Используются его свойства по замедлению или прекращению процессов нитрификации почв.
Гидрокарбонат аммония применяется в уранодобывающей, металлургической отраслях промышленности, а также в медицине (при производстве витаминов). В органическом синтезе служит сырьем для производства химических реактивов, например, солей 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
Содержание
Люди, заботящиеся о своем здоровье, внимательно изучают на упаковках продуктов состав. Не все из пищевых добавок безопасные, многие причиняют вред, запрещены для применения. Относится ли к ним Е 503, какое влияние она производит, – предстоит разобраться.
Что такое карбонат аммония
Люди ежедневно употребляют пищу, для приготовления которой используют это синтетическое вещество. Карбонат аммония – это соединение, состоящее из аммониевых солей уксусной кислоты – карбоната и бикарбоната. Химическая формула вещества – (NH4)2CO3. Препарат может иметь различные названия:
- добавка Е 503 – международное обозначение;
- углеаммонийная соль;
- углекислый аммоний;
- нашатырный спирт;
- аммоний пищевой.
По внешнему виду карбонат – это бесцветные кристаллы с небольшим запахом аммиака, легко растворимые водой, могут быть подвержены гидролизу. В соприкосновении с воздухом они превращаются в двууглекислый аммоний, запрещенный для производства продуктов – требуется их особое хранение. При повышении температуры вещество становится неустойчивым, проходят химические процессы:
- начиная с 36 градусов, выделяется летучий аммиак (ammonium), получается гидрокарбонат аммония – NH4HCO3;
- когда температура становится 60 градусов, – он дальше распадается на воду, углекислый газ, аммиак.
Применение пищевого аммония
Особенность карбоната аммония – вступать в реакцию с появлением углекислого газа – находит употребление в пищевой промышленности. Вещество используют при выпечке хлеба, изготовлении кондитерских продуктов как замену дрожжам и соде. Газ внутри готового изделия создает полости, придавая пышность, свойство долго не черстветь, сохранять свежесть. Углеаммонийные соли можно применять для выпечки продуктов:
- тортов;
- булок;
- печенья;
- пирогов.
Находится применение пищевого аммония в кондитерской промышленности при изготовлении мороженого, изделий из шоколада, конфет как эмульгатора. Даже при выпуске детского питания используется эта добавка. Углеаммонийные соли применяет:
- фармацевтическая промышленность – для изготовления нашатырного спирта, антидота при укусах змей, сиропа от кашля;
- косметические фирмы – как средство для стабилизации цвета в красках для волос;
- для изготовления удобрений;
- как составляющие средства для огнетушения.
Пищевая добавка Е503
Благодаря происходящим при температуре химическим процессам, пищевая добавка Е503 становится безвредной, разрешенной к употреблению во многих странах. Применяется как вспомогательное вещество:
- разрыхлитель – ускоряет процесс приготовления выпечки, добавляя ей пышности;
- эмульгатор – помогает сделать однородной смесь из несмешиваемых компонентов в кондитерских продуктах;
- регулятор кислотности – для выпуска вин, способствует быстрой ферментации.
Влияние на организм Е503
Соли карбоната считаются умеренно вредными – относятся к третьему классу опасности. Что это означает, какое влияние производит на здоровье человека? Соединения карбоната способны выделять вредный аммиак, который вызывает аллергию, отравления, но только в первозданном состоянии. При производстве продуктов под действием температуры опасные соединения распадаются, становятся безвредными. В готовых изделиях добавка не находится, влияние на организм Е503 не оказывает.
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".
