乙酸铵 631-61-8

乙酸铵：化学领域的“多面手”试剂

一、基本化学特性

乙酸铵（CAS: 631-61-8）是一种由乙酸根离子和铵离子组成的有机铵盐，分子式为CH₃COONH₄。该化合物为白色结晶性粉末，易潮解，密度1.17 g/cm³，熔点为114℃并伴随分解。其水溶液呈弱酸性（1M溶液pH≈6.5），在高温下可分解为乙酰胺和乙酸。

二、物理化学性质

1. 溶解特性：

• 水中溶解度：148 g/100mL (4℃)，易溶于甲醇、乙醇

• pKa值：4.76（乙酸）/9.25（铵离子）

• 热分解温度：>150℃生成乙酰胺和乙酸

2. 缓冲性能：

• 有效缓冲范围：pH 3.8-5.8

• 缓冲容量：0.1M溶液可达0.051 mol/L/pH

三、主要应用领域

1. 分析化学：

• 液相色谱：作为挥发性缓冲盐，与质谱兼容性好

• 蛋白质沉淀：在生物样品前处理中沉淀蛋白，回收率>95%

• 电泳分析：作为电解质维持稳定pH环境

2. 工业应用：

• 纺织工业：作为中和剂和pH调节剂

• 制药行业：合成头孢类抗生素的催化剂

• 电镀工艺：作为络合剂提高镀层质量

3. 生物化学：

• DNA沉淀：在分子生物学中用于核酸纯化

• 酶反应缓冲液：维持最适酶活性pH环境

• 细胞培养：作为营养源促进微生物生长

四、作用机制分析

1. 缓冲机制：

   CH₃COO⁻ + H⁺ ⇌ CH₃COOH

   NH₄⁺ ⇌ NH₃ + H⁺

   通过乙酸/乙酸根和铵/氨的平衡体系维持溶液pH稳定

2. 沉淀原理：

   通过改变溶液离子强度和介电常数，降低生物大分子溶解度

   与有机溶剂协同作用，提高沉淀效率

五、安全与存储规范

1. 安全特性：

• LD₅₀（大鼠经口）：> 5000 mg/kg（实际无毒）

• 对眼睛和呼吸道有轻微刺激性

2. 存储条件：

• 密封防潮，相对湿度<60%

• 温度<30℃，避免与强氧化剂共存

六、创新应用进展

1. 材料科学：

• 制备醋酸纤维素膜，用于水处理

• 合成金属有机框架材料（MOFs）的模板剂

2. 能源领域：

• 锂离子电池电解液添加剂

• 燃料电池质子传导介质

3. 环境治理：

• 烟气脱硫吸收剂

• 重金属污染土壤修复剂

乙酸铵作为一种基础而重要的化学试剂，其价值在于多功能的化学特性和良好的生物相容性。从实验室研究到工业生产，这个简单的有机盐持续展现着广泛的应用潜力。随着绿色化学理念的深入，其在水性体系、生物可降解材料等领域的应用前景值得期待。