Hidroksilamīns

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search
Hidroksilamīns
Hydroxylamine-dimensions-2D.png
Hidroksilamīna struktūrformula ar starpatomu attālumiem un saišu leņķiem
Hydroxylamine-3D-balls.png
Hidroksilamīna molekulas modelis
Citi nosaukumi aminols, azanols
CAS numurs 7803-49-8
Ķīmiskā formula NH2OH
Molmasa 33,030 g/mol
Blīvums 1210 kg/m3
Kušanas temperatūra 306 K (33 °C)
Viršanas temperatūra 331 K (58 °C) (22 mm Hg spiedienā; sadalās)
Šķīdība ūdenī veido hidrātu

Hidroksilamīns (NH2OH) ir bezkrāsaina kristāliska (adatveida kristāli) viela, kas viegli šķīst ūdenī, veidojot hidroksilamīna hidrātu NH2OH · H2O. Šķīst arī metanolā un etanolā, nešķīst ēterī. Hidroksilamīns ir higroskopisks un viegli sadalās. Tīri preparāti ir samērā stabili, bet piemaisījumi, it sevišķi sārmi, paātrina sadalīšanos. Hidroksilamīns kūst jau pie 33 °C, bet pamazām sāk sadalīties jau pie 15 °C. Tālāk sildot izkusušu hidroksilamīnu, tas eksplodē. Strauji ar atklātu liesmu uzkarsējot mēģenē hidroksilamīna pilienu, notiek sprādziens ar šautenes šāvienam līdzīgu troksni.[1]

Vēsture[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Hidroksilamīnu pirmo reizi ieguva vācu ķīmiķis Vilhelms Losens (Wilhelm Clemens Lossen) hidroksilamīna hidrohlorīda formā 1865. gadā; Losens iedarbojās ar sālsskābi uz alvu etilnitrāta klātienē.[2] Tīrā veidā hidroksilamīnu ieguva 1891. gadā nīderlandiešu ķīmiķis Lobrijs de Bruins {Cornelis Adriaan Lobry van Troostenburg de Bruyn) un franču ķīmiķis Leons Moriss Krismers (Léon Maurice Crismer).[3][4]

Iegūšana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Hidroksilamīnu rūpnieciski galvenokārt iegūst tā saucamajā Rašiga procesā, reducējot amonija nitrītu 0 °C temperatūrā ūdens šķīdumā ar HSO3 un SO2, lai iegūtu hidroksilamido-N, N-disulfonāta anjonu:

NH4NO2 + 2SO2 + NH3 + H2O → 2NH4+ + N(OH)(OSO2)22−

Šo anjonu pēc tam hidrolizē, lai iegūtu hidroksilamonija sulfātu:

N(OH)(OSO2)22− + H2O → NH(OH)(OSO2) + HSO4
2NH(OH)(OSO2) + 2H2O → (NH3OH)2SO4 + SO42−

Tīru NH2OH iegūst, apstrādājot reakcijas produktus ar šķidru amonjaku. Blakusprodukts amonija sulfāts šķidrā amonjakā nešķīst un to var atdalīt nofiltrējot; iztvaicējot amonjaku, paliek ciets hidroksilamīns.

Šveiciešu ķīmiķis Juliuss Tafels (Julius Tafel) atklāja, ka hidroksilamīna hidrohlorīdu vai hidroksilamonija sulfātu var iegūt, elektrolītiski reducējot slāpekļskābi ar sālsskābi vai attiecīgi ar sērskābi[5][6]:

HNO3 + 3H2 → NH2OH + 2H2O

Hidroksilamīnu var arī iegūt, reducējot slāpekļpaskābi vai kālija nitrītu ar hidrogēnsulfītiem:

HNO2 + 2HSO3 → N(OH)(OSO2)22− + H2O → NH(OH)(OSO2) + HSO4
NH(OH)(OSO2) + H3O+ → NH3(OH)+ + HSO4

Laboratorijās tīru hidroksilamīnu iegūst, destilējot vakuumā hidroksilamīna sāļus.

Molekulas uzbūve[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Hidroksilamīna molekulu var uzskatīt par amonjaka molekulu, kam viens ūdeņraža atoms aizvietots ar hidroksilgrupu.

Hidroksilamīna molekulas trans-, cis- un goš- konformācijas

Ķīmiskās īpašības[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Hidroksilamīna ķīmiskās īpašības ir samērā līdzīgas hidrazīna īpašībām. Hidroksilamīna ūdens šķīdumam ir sārmaina reakcija. Svaigam šķīdumam nav nekādas smaržas, bet stāvot tas sadalās par ūdeni, amonjaku un slāpekli. Ar skābēm hidroksilamīns viegli veido hidroksilamonija sāļus, vairums no kuriem viegli šķīst ūdenī (nešķīst hidroksilamonija fosfāts un arsenāts).

Hidroksilamīns ir spēcīgs reducētājs. Tas reducē Fēlinga šķīdumu, sārmainā šķīdumā no dzīvsudraba sāļiem izdala brīvu dzīvsudrabu, dzelzi(III) reducē līdz dzelzij(II).

Paskābinātā šķīdumā oksidējas ar bromu līdz slāpekļskābei:

NH2OH +3Br2 + H2O → HNO3 + 6HBr

Reaģējot ar aldehīdiem un ketoniem, veido oksīmus.

Ir pazīstamas arī reakcijas, kurās hidroksilamīnam ir oksidētāja īpašības, piemēram, tas oksidē sērūdeņradi līdz brīvam sēram:

NH2OH + H2S → NH3 + S + H2O

Izmantošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Izmanto ķīmijas laboratorijās par reducētāju, lieto arī organiskajā sintēzē. Lieto krāsainajā fotogrāfijā par attīstītāja sastāvdaļu.

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. В. А. Палаузов. Химические реактивы. Их свойства, получение, методы испытаний и применение. Харьков, Киев : Государственное научно-техническое издательство Украины, 1935, 230. lpp. (krieviski)
  2. W. C. Lossen (1865) "Ueber das Hydroxylamine" (On hydroxylamine), Zeitschrift für Chemie, 8 : 551-553. 551. lpp. teikts: "Ich schlage vor, dieselbe Hydroxylamin oder Oxyammoniak zu nennen." (Es ierosinu nosaukt to par "hidroksilamīnu" vai "oksiamonjaku".)
  3. C. A. Lobry de Bruyn (1891) "Sur l'hydroxylamine libre" (Par brīvu hidroksilamīnu), Recueil des travaux chimiques des Pays-Bas, 10 : 100-112.
  4. L. Crismer (1891) "Préparation de l'hydroxylamine cristallisée" (Kristalizēta hidroksilamīna iegūšana), Bulletin de la Société chimique de Paris, series 3, 6 : 793-795.
  5. Arthur James Hale. The Manufacture of Chemicals by Electrolysis (1st izd.). New York : D. Van Nostrand Co., 1919. 32. lpp. Skatīts: 2014. gada 5. jūnijs.
  6. Osswald, Philipp, Geisler, Walter;. Process of preparing hydroxylamine hydrochloride (US2242477). U.S. Patent Office, 1941.