Il carbammato di ammonio è un composto inorganico che si forma dall’ione carbammato H2NCOO–, la base coniugata dell’acido carbammico, e dall’ione ammonio NH4+, l’acido coniugato dell’ammoniaca, con la formula H2NCOONH4>. Si presenta come una polvere cristallina bianca con un caratteristico odore di ammoniaca, poco volatile a temperatura ambiente e solubile in acqua, etanolo, metanolo, ammoniaca e formaldeide.
Proprietà
Il carbammato di ammonio, in soluzione o in presenza di aria umida, reagisce dando origine al carbonato di ammonio:H2NCOONH4 + H2O → (NH4)2CO3>
In contenitori chiusi, il carbammato di ammonio si trova in equilibrio con biossido di carbonio e acqua:
H
Ad alte temperature subisce una decomposizione termica trasformandosi in urea e acqua:
H
In soluzione acquosa, il carbammato si dissocia formando H2NCOO– + H2O ⇄ NH4+ + HCO3– + OH–.
Sintesi
La sintesi del carbammato di ammonio avviene partendo da ammoniaca e biossido di carbonio con la reazione:2 NH3 + CO2 ⇄ H2NCOONH4
Questa reazione può essere condotta in diverse condizioni, come trattare ammoniaca liquida con ghiaccio secco, trattare ammoniaca e biossido di carbonio a elevate temperature e pressioni, oppure far reagire il biossido di carbonio e l’ammoniaca in solventi come etanolo, 1-propanolo o dimetilformammide a 0°C.
Reazioni
Il carbammato di ammonio è un intermedio nella sintesi dell’urea, coinvolto nel processo Bosch-Meiser del 1922. In questo processo, l’ammoniaca liquida reagisce con ghiaccio secco per formare il carbammato di ammonio:2 NH3 + CO2 ⇄ H2NCOONH4Il processo di decomposizione endotermica del carbammato di ammonio in urea e acqua rappresenta una seconda reazione di equilibrio. Poiché il calore sviluppato dalla prima reazione è maggiore rispetto a quello assorbito nella seconda, si può considerare che la reazione complessiva sia esotermica.
Applicazioni
Il carbammato di ammonio, oltre ad essere utilizzato per la sintesi dell’urea, trova impiego nella produzione delle pirimidine. Questa sostanza viene impiegata anche nella produzione di pesticidi e fumiganti per combattere roditori e insetti, come stabilizzante degli esplosivi, adesivi, prodotti farmaceutici, cosmetici, dentifrici e nella creazione di resine urea-formaldeide. Uso Industriale
Il carbammato di ammonio svolge un ruolo importante come intermedio nell’ambito del ciclo dell’urea, in quanto viene convertito in carbamilfosfato. Questa trasformazione è cruciale per la produzione di vari composti chimici utilizzati in diversi settori industriali. Inoltre, la sua versatilità consente di impiegarlo in molteplici processi produttivi che vanno dalla produzione di prodotti farmaceutici alla creazione di materiali come adesivi e resine, dimostrandosi un ingrediente fondamentale per diversi settori industriali e applicazioni specifiche.
