염화 암모늄

3. 특성

분자량은 53.50이며, 백색의 결정성 고체이다. 350 °C에서 분해되며, 통제된 환경에서는 520 °C에서 승화된다. 비중은 1.52이다. 물에 쉽게 용해되고, 암모니아 수용액에도 잘 용해되지만, 메탄올에는 약간 녹는다. 에탄올, 아세톤, 에테르에는 잘 녹지 않는다.^[61]

무색무취의 결정 또는 백색 분말이며, 짠맛이 난다.^[61] 335 ℃(635℉)에서 분해 승화하여^[61] 암모니아와 염화수소로 해리된다. 결정은 입방정계이며, 저온에서는 염화세슘형 구조, 184.3 ℃ 이상의 고온에서는 염화나트륨형 구조가 안정적이다.^[62] 저온형의 격자상수는 a=3.866Å이고, 비중은 1.53이다.^[61] 높은 흡습성을 지닌다.^[61]

수용액은 거의 중성 또는 약산성이며, 쓴맛이 난다. 수용액 중의 암모늄 이온의 산해리상수는 pKa=9.25이다.

:NH4^+ <=> H^+ + NH3

자연에서는 화산 활동 및 이탄의 자연 발화에 의해 생성된다. 천연으로 산출되는 광물은 염화암모늄석이라고 불린다.

염화암모늄은 가열 시 승화되는 것처럼 보이지만, 실제로는 가역적으로 분해되어 암모니아와 염화수소 기체를 생성한다.^[6]

:NH4Cl <=> NH3 + HCl

수산화나트륨과 같은 강염기와 반응하여 암모니아 기체를 방출한다.

:NH4Cl + NaOH -> NH3 + NaCl + H2O

마찬가지로, 염화암모늄은 고온에서 알칼리 금속 탄산염과 반응하여 암모니아와 알칼리 금속 염화물을 생성한다.

:2 NH4Cl + Na2CO3 -> 2 NaCl + CO2 + H2O + 2 NH3

물에 5% 질량비의 염화암모늄 수용액은 4.6~6.0의 pH 범위를 가진다.^[12]

수산화바륨과의 반응이나 물에 용해되는 반응과 같이 다른 화학 물질과의 염화암모늄의 일부 반응은 흡열반응이다.

4. 용도

염화 암모늄은 물의 전기전도도를 높여 건전지의 전해액으로 이용된다.^[13] 납땜 시 녹은 금속이 공기와 직접 접촉하는 것을 막는 융제로 사용된다.^[14][15] 그 외 직물 착색, 가죽 무두질, 다른 암모늄 화합물 합성에도 쓰인다.

비료의 질소 공급원으로 사용되지만, 염소 성분이 토양에 축적될 수 있어 주의해야 한다.

대왕오징어 등 일부 생물이 부력을 얻기 위해 사용한다.

'''질소 공급원'''

전 세계 염화암모늄 생산량의 약 90%는 질소 공급 비료로 사용된다.^[13] 클로로암모늄 포스페이트와 같은 비료 제조에 쓰인다. 아시아의 벼와 밀 재배에 주로 사용된다.^[14][15]

약산성 조건을 선호하는 식물에 질소 공급원으로 사용 가능하며, 약 26%의 질소를 함유한다.^[17] 용액 내 질소 비료 농도는 리터당 50~100mg 질소(50~100ppm)이다.^[18] 토양 산성화 가능성 때문에 정기적인 토양 pH 모니터링이 필요하다.^[19] 아보카도, 콩, 포도 등 염화물 이온에 민감한 식물에는 주의해야 한다.^[20]

'''기타 용도'''

• 18세기에 화약류에 사용되었으나, 더 안전하고 덜 흡습성인 물질로 대체되었다.
• 불꽃 속 구리 이온에서 녹색과 파란색을 강화하기 위한 염소 공급원으로 사용되었다.
• 흰색 연기를 내는 부차적인 용도로 사용되었으나, 염소산칼륨과 반응하여 매우 불안정한 염소산암모늄을 생성하여 위험하다.^[28][29][30]
• 주석 도금, 아연 도금 또는 납땜을 하기 위한 금속 표면 처리에서 융제로 사용된다.
• 기침약의 거담제로 사용된다 (기관지 점막 자극, 과도한 호흡기 체액 생성).^[16]
• 암모늄염은 위 점막을 자극하여 메스꺼움과 구토를 유발할 수 있다.
• 심한 대사성 알칼리증 치료에 전신 산성화제로 사용된다.
• 원위 신세뇨관 산증 진단을 위한 경구 산 부하 검사 및 일부 요로 질환 치료에 사용된다.
• 식품 첨가물 (E 번호 E510)로 빵 제조 과정에서 효모 영양제 및 산성화제로 사용된다.^[31]
• 소의 사료 첨가제, 효모 및 다양한 미생물의 영양 배지로 사용된다.
• 짠맛 나는 감초(살미악)에 감칠맛을 더하는 데 사용된다.^[32]
• 쿠키의 바삭한 식감을 내는 제빵에 사용된다.
• 살미악키 코스켄코르바 주류의 풍미를 위해 사용된다.
• 사모사, 잘레비 등 간식의 바삭한 식감을 향상시키는 데 사용된다 ("노샤더"라고 불림).
• 역사적으로 냉각조에서 저온 생성에 사용되었다.^[33]
• 암모니아를 포함한 염화암모늄 용액은 완충 용액(ACK 용균 완충액 등)으로 사용된다.^[34]
• 고생물학에서 화석에 증착시켜 3차원 표본 사진 촬영 시 대비를 향상시킨다.^[35]
• 고고학에서 유리 및 유사 표본의 반사를 제거하는 데 사용된다.^[36]
• 유기 합성에서 반응 혼합물 급냉에 사용된다.^[37]
• 242.8K 및 0 기압에서 람다 전이를 갖는다.^[38]
• 아연-탄소 전지의 전해질로 사용된다.
• 콘크리트 표면에 진하고 강렬한 적갈색 얼룩을 남긴다(염화철(III) 혼합물).^[40]
• 알부민 인화지 제조 과정에 사용된다.^[41]
• 점토 팽창 문제가 있는 유정 작업에 약 5% 수용액으로 사용된다.
• 헤어 샴푸, 합판 접착제, 세척제 등에 사용된다.
• 라우릴황산암모늄과 같은 암모늄계 계면활성제 시스템의 증점제로 헤어 샴푸에 사용된다.
• 염색, 무두질, 섬유 인쇄, 면 직조 등 섬유 및 가죽 산업에서 사용된다.
• 미완성 목재에 각인 자국을 남기는 데 사용된다(목공).
• 생석회와 섞어 가열하여 암모니아를 발생시키는 실험에 자주 사용된다.^[63]

5. 신체에 미치는 악영향

염화 암모늄은 위장을 자극하여 구역질, 구토, 설사 등을 일으킨다.^[1] 호흡기를 자극하여 기침, 숨 가쁨 등을 일으킨다.^[2] 피부를 자극하여 발적, 가려움, 통증을 유발한다.^[3] 눈을 자극하여 발적과 통증을 유발한다.^[4] 암모늄염은 위 점막을 자극하여 메스꺼움과 구토를 유발할 수 있다.

6. 역사

플리니우스는 그의 저서 『박물지』에서 인근 암몬 신전의 이름을 따 '함모니아쿰'이라는 소금을 언급했다.^[46][47] 그러나 이 소금은 염화암모늄의 성질과 일치하지 않으며, 게오르기우스 아그리콜라의 『금속광물학』 영어 번역본 해설에 따르면 일반적인 바닷소금이었을 가능성이 높다.^[48]

염화암모늄에 대한 가장 오래된 기록은 기원후 554년 중국에서 발견되었다.^[49] 당시 염화암모늄은 중앙아시아 톈산 산맥, 알라이 산맥의 지하 석탄 화재 분출구와 이란 남동부 타프탄 산 화산의 분기공에서 얻었다.^[50][51][52] 이후 실크로드를 통해 중국, 이슬람 지역, 유럽으로 운송되었다.^[53]

서기 800년경, 이집트의 아랍인들은 낙타 배설물을 태운 그을음에서 염화암모늄을 발견했다.^[54][55] 자비르 학파 연금술사들은 식물, 혈액, 머리카락 등 유기물질로부터 염화암모늄을 생산하는 방법을 기술했다.^[56][57][58] 염화암모늄은 강하게 휘발성을 띄는 '정기' 범주에 추가되었다.

가짜 게베르의 저서 『진리의 발명』에는 염안 제조법이 제시되어 있으며, "salis armoniaci"(살리스 아르모니아키)는 중세 시대 염안의 일반 명칭이었다.^[59]

참조

_[1] 서적 Rubber Bible
_[2] 서적 Solubilities of Inorganic and Organic Compounds D. van Nostrand Company
_[3] 웹사이트 ammonium chloride http://chemister.ru/[...] 2018-01-23
_[4] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals The McGraw-Hill Companies, Inc.
_[5] 웹사이트 Solubility Products of Selected Compounds http://www.saltlakem[...] Salt Lake Metals 2014-06-11
_[6] 서적 Rubber Bible
_[7] 논문 Phase transition temperatures and thermal hysteresis in NH₄Cl_1−xBr_x (x≤0.05) crystals determined through charge transfer spectra of Cu²⁺(II) centres
_[8] 웹사이트 Ammonium chloride Sigma-Aldrich 2014-06-11
_[9] 간행물 PGCH
_[10] 서적 Inorganic Chemistry https://books.google[...] Academic Press 2016-11-02
_[11] 서적 General Chemistry I Laboratory Manual Kendall Hunt
_[12] 서적 Inorganic Pharmaceutical Chemistry https://books.google[...] Pragati Books Pvt. Ltd. 2016-11-02
_[13] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH
_[14] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH
_[15] 논문 Ammonium Chloride as a Nitrogen Source in Asian Agriculture: Effects on Rice and Wheat Production
_[16] 서적 Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to Nutrient Management Prentice Hall
_[17] 서적 The Nature and Properties of Soils https://www.pearson.[...] Pearson Education
_[18] 서적 Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower CRC Press
_[19] 논문 Influence of Nitrogen Sources on Soil Acidity Under Common Bean
_[20] 논문 Chloride in soils and its uptake and movement within the plant: A review
_[21] 논문 Nitrate leaching from arable and horticultural land
_[22] 서적 The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals https://www.powerpak[...] Merck & Co.
_[23] 논문 Controlled Release Fertilizers to Increase Efficiency of Nitrogen Use in Agricultural Systems
_[24] 논문 Effects of Nitrogen Fertilization on Soil Microbial Biomass and Community Structure with Ammonium Chloride Application
_[25] 논문 Avoiding Fertilizer Burn in Plants https://vtechworks.l[...] Virginia Cooperative Extension
_[26] 서적 Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants Academic Press
_[27] 서적 Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower CRC Press
_[28] 서적 Chemistry of Pyrotechnics CRC Press
_[29] 서적 Chemistry of Powder and Explosives Angriff Press
_[30] 서적 Encyclopedic Dictionary of Pyrotechnics (and Related Subjects) Journal of Pyrotechnics
_[31] 서적 Food Additives Data Book John Wiley & Sons
_[32] 웹사이트 In Salmiak Territory http://www.thecrimso[...] 2011-08-08
_[33] 논문 A New Frigorifick Experiment Shewing, How a Considerable Degree of Cold May be Suddenly Produced without the Help of Snow, Ice, Haile, Wind, or Niter, and That at Any Time of the Year https://archive.org/[...] 1666-07-18
_[34] 웹사이트 ACK Lysis Buffer http://cshprotocols.[...] 2018-01-23
_[35] 논문 New techniques for coating paleontological specimens prior to photography http://jpaleontol.ge[...] 2012-12-17
_[36] 웹사이트 Home - BCIN http://www.bcin.ca/I[...] 2018-01-23
_[37] 논문 (S)-1,1-Diphenylprolinol Trimethylsilyl Ether
_[38] 논문 XLVIII. Thermodynamic relations applicable near a lambda-transition http://dx.doi.org/10[...] 1956-05-01
_[39] 논문 A Buoyancy Mechanism Found in Cranchid Squid https://www.jstor.or[...] 2020-12-27
_[40] 웹사이트 Process for staining concrete https://patents.goog[...] 2023-10-08
_[41] 서적 History of Photography Dover Publications
_[42] 서적 The Albumen & Salted Paper Book: The History and Practice of Photographic Printing, 1840–1895 Light Impressions Corporation
_[43] 논문 Mechanisms of Image Deterioration in Early Photographs http://www.mikeware.[...]
_[44] 서적 The Silver Sunbeam: A Practical and Theoretical Text-book on Sun Drawing and Photographic Printing https://archive.org/[...] Joseph H. Ladd
_[45] Youtube Shop Tips #1 // Wood Branding without a Branding Iron https://www.youtube.[...] 2017-06-11
_[46] 웹사이트 Pliny the Elder, The Natural History, Book XXXI, Chapter 39. (7.) - The various kinds of salt; the methods of preparing it, and the remedies derived from it. https://www.perseus.[...] 2024-08-22
_[47] 논문 Sal-Ammoniac: A Study in Primitive Chemistry http://n2t.net/ark:/[...] 1905-01-01
_[48] 서적 Georgius Agricola De Re Metallica - Translated from the first Latin edition of 1556 Dover Publications
_[49] 문서 Ammonium Chloride Sources in Central Asia and Europe
_[50] 문서 Ammonium Chloride Sources in Volcanoes
_[51] 문서 Ammonium Chloride Sources in Various Locations
_[52] 문서 Names for Ammonium Chloride
_[53] 문서 Ammonium Chloride in De Lapidibus
_[54] 문서 Ammonium Chloride Production from Animal Dung
_[55] 문서 Dating of a Text
_[56] 문서 Reference to Kraus' work
_[57] 문서 Reference to Kraus' work
_[58] 문서 Reference to Kraus' work and other sources
_[59] 웹사이트 Geberis philosophi perspicacissimi, summa perfectionis magisterii in sua natur ex bibliothecae Vaticanae exemplari https://archive.org/[...]
_[60] 웹사이트 Ammonium chloride 2008-10-22
_[61] 서적 12996の化学商品 化学工業日報
_[62] 서적 化学大辞典 共立出版
_[63] 웹사이트 塩安系肥料のおはなし https://www.cgco.co.[...]
_[64] 서적 Rubber Bible
_[65] 서적 Inorganic Chemistry https://books.google[...] Academic Press
_[66] 서적 Solubilities of Inorganic and Organic Compounds https://archive.org/[...] D. Van Nostrand Company
_[67] 웹사이트 ammonium chloride http://chemister.ru/[...] 2018-01-23
_[68] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals The McGraw-Hill Companies, Inc.
_[69] 웹사이트 Solubility Products of Selected Compounds http://www.saltlakem[...] Salt Lake Metals 2014-06-11
_[70] 서적 Rubber Bible
_[71] 저널 Phase transition temperatures and thermal hysteresis in NH₄Cl_1−xBr_x (x≤0.05) crystals determined through charge transfer spectra of Cu²⁺(II) centres
_[72] 웹사이트 2014-06-11
_[73] 문서