آمونیوم سولفات یکی از مهمترین مواد در صنایع کشاورزی به حساب می آید. این ماده به عنوان یک کود شیمیایی موثر مورد استفاده بوده و سالانه چند صد تن از آن تولید و مصرف می شود. روش های مختلفی اعم از صنعتی و آزمایشگاهی برای ساخت این ماده ارزشمند وجود دارد.
یکی از بهترین روش های ساخت این ماده، استفاده از خروجی دودکش های صنایع مصرف کننده گوگرد می باشد. در این روش، از خروجی دودکش این کارخانجات که حاوی مقادیر زیادی از انواع مختلف اکسید های گوگرد است. این گاز را با گاز آمونیاک وارد واکنش می کنند و از آن آمونیوم سولفات استخراج می کنند.
نمایی از یک روند پالایشگاهی
روش های آزمایشگاهی مختلفی نیز وجود دارد که یکی از بهترین آن ها و البته سر راست ترین آن ها استفاده از آمونیاک محلول و سولفوریک اسید است. در ادامه به بررسی کامل این فرآیند می پردازیم:
مواد و وسایل مورد نیاز برای تهیه 1 کیلوگرم آمونیوم سولفات:
آمونیاک 25 درصد
سولفوریک اسید 97 درصد
بالن ته گرد 2 لیتری
پایه، گیره و مگنت
هیتر استیرر
بشر 2 لیتری شیشه ای
پیپت 50 میلی لیتری و پوآر
روش سنتز:
ابتدا بالن را با استفاده از گیره و پایه بر روی هیتر استیرر فیکس کنید و سپس مگنت را به درون آن بیندازید.
1150 میلی لیتر آمونیاک 25 درصد به بالن اضافه کنید و سپس استیرر را روشن کنید تا زمانی که گردابی کوچک در وسط مایع ایجاد شود سرعت همزدن را بالا ببرید (فقط استیرر روشن باشد و هیتر را خاموش نگه دارید).
در این مرحله با استفاده از پیپت، 430 میلی لیتر سولفوریک اسید 97 درصد را به آرامی به بالن اضافه کنید. توجه داشته باشید که در این مرحله با افتادن هر قطره از سولفوریک اسید، صدایی شبیه به انداختن قطره روی شعله ایجاد می شود.
نگران این صدا ها و بخاراتی که هر لحظه ایجاد می شود نباشید و به آرامی قطره قطره، سولفوریک اسید را به آمونیاک اضافه کنید. در صورتی که در ریختن سولفوریک اسید عجله کنید و یکدفعه مقدار زیادی از آن را به بالن اضافه کنید حرارت خیلی زیادی ایجاد می شود و ممکن است چند قطره مایع به بیرون بپاشد.
پس حتما از دستکش لاستیکی و عینک محافظ استفاده کنید. در صورت نداشتن عینک، حتما از شیلد صورت استفاده کنید.
پس از پایان سولفوریک اسید، هیتر را روشن کنید و دما را روی 50 تا 60 درجه سانتی گراد تنظیم کنید و اجازه دهید تا محلول حداقل 20 دقیقه در این دما هم زده شود. در نهایت محتوای بالن را درون بشر خالی کنید و آن را روی چراغ بونزن و یا هیتر حرارت دهید تا تمام آب آن تبخیر شود.
توجه داشته باشید که در دقایق پایانی تبخیر، پودر شما در اثر ایجاد حباب هایی که در زیرش ایجاد می شود به دیواره ظرف و بیرون از آن پاشیده می شود؛ بنابراین می توانید برای خشک کردن نهایی، فقط از هیتر در دمای 100 درجه سانتی گراد استفاده کنید و یا اگر از چراغ بونزن استفاده می کنید؛ شعله را در ملایم ترین حالت ممکن اش قرار دهید.
در پایان پودری سفید رنگ به دست می آید که می توانید آن را در ظرف دلخواه تان نگهداری کنید. توجه داشته باشید که اگر در پایان فرآند، پودر به دست آمده زرد شده بود و یا هاله از زردی در آن مشاهده شد، مدت زمان بیشتری به آن حرارت دهید.
این زردی، در اثر باقی ماندن رطوبت ایجاد می شود و با حرارت دهی بیشتر از بین می رود.
