Le proprietà fisiche e chimiche del cloruro di ammonio
Il composto noto in Chimica come cloruro di ammonio ha una particolarità che emerge già dalla sua classificazione. La nomenclatura tradizionale infatti potrebbe portare a confonderlo con un sale binario, ma la sua formula prevede tre elementi: azoto (N), idrogeno (H) e cloro (Cl). Questo è dovuto al fatto che l’ammonio non è un elemento puro, ma uno ione poliatomico derivato dall’ammoniaca per protonazione (NH4+).
In natura lo si trova all’interno delle ceneri formatesi in seguito a eruzioni vulcaniche e in minima quantità all’interno delle urine. Si forma anche come prodotto di alcuni processi industriali. Trova inoltre impiego in diversi settori, da quello agricolo al campo farmaceutico come principio attivo di alcuni farmaci.
Come si produce il cloruro di ammonio
Partiamo dalla formula di questo composto, ossia NH4Cl. Considerando l’ammonio come una sostanza a sé stante in quanto ione lo possiamo classificare come sale binario, anche perché NH4+ si lega al cloro, che appartiene al gruppo degli alogeni. Nella sua forma pure si presenta in una forma solida cristallina composta da granelli di colore bianco che ricordano il sale da cucina.
Per preparare il cloruro di ammonio esiste più di un metodo. La reazione chimica più sfruttata a questo scopo però rimane la neutralizzazione dell’acido cloridrico (HCl) utilizzando l’ammoniaca. Avrei quindi la seguente reazione: NH3 + HCl → NH4Cl. L’ammoniaca che si impiega in questo processo chimico deriva di solito dalla distillazione del carbone.
Un altro sistema per produrre NH4Cl è il processo Solvay, cheperò ha come prodotto principale il bicarbonato di sodio (NaHCO3). In questo caso il sale che stiamo esaminando si forma come sottoprodotto della reazione NH3 + CO2 + NaCl + H2O → NH4Cl + NaHCO3. Una volta che la reazione si esaurisce il bicarbonato di sodio si filtra, mentre l’NH4Cl cristallizza.
Il processo Solvay esiste dal 1861 e prende il nome dal chimico belga che lo inventò per sostituire il sistema elaborato da Nicolas Leblanc. Quest’ultimo infatti produceva prodotti tossici e inquinanti come l’acido cloridrico e il solfuro di calcio, pericolosi da disperdere nell’ambiente.
Le proprietà del composto
Abbiamo detto che il cloruro di ammonio si presenta come una sostanza granulosa e di colore bianco, non molto diversa dal sale fino. Diversamente da questo però ha un aroma acre. Versandolo in acqua si scioglie rapidamente, tanto che la solubilità a temperatura ambiente è di 391,8 g/litro). Risulta invece poco solubile in soluzioni contenenti alcoli come l’etanolo o il metanolo.
La sua temperatura di fusione è 338°C, ed evapora a circa 520°C.
Durante le eruzioni vulcaniche viene espulso sotto forma di vapore, ma a causa del brusco sbalzo termico si deposita direttamente in forma solida sul terreno. Per questo lo si trova facilmente nelle ceneri vulcaniche e mineralizzato sulle rocce che si trovano lungo le pendici dei vulcani. In soluzione si comporta da sale acido (pH 4,7)
In ambito industriale il cloruro di ammonio va conservato e maneggiato con cautela perché tende a sublimare facilmente e produrre vapori tossici. Secondo la sua scheda di sicurezza (SDS) la cosa migliore è indossare occhiali protettivi e guanti di protezione per le sostanze chimiche quando si è a contatto con questo composto.
Risulta irritante per gli occhi e per la pelle sia allo stato di vapore che a quello solido, ma non risulta infiammabile. Per mantenerlo stabile la temperatura ideale a cui conservarlo varia tra i 15°C e i 25°C, in ambiente secco. Bisogna inoltre tenerlo isolato da idrossidi alcalini e basi, con i quali può dare luogo a reazioni pericolose.
Usi e applicazioni del cloruro di ammonio
Per capire la versatibilità di questo sale partiamo da quello che è il suo impiego in campo agricolo.
La molecola di NH4Cl contiene azoto e per questo trova impiego come fertilizzante per i terreni dove si producono cereali, come il riso e il grano. Le zone in cui trova maggiore impiego sono i paesi asiatici che usano molto i fertilizzanti cloro-azoto-fosfato, tra cui Cina e Giappone.
In campo estrattivo questo sale trova impiego nella produzione di esplosivi per velocizzare gli scavi. Una volta estratti i minerali inoltre sempre lo stesso composto si utilizza come fondente per preparare i metalli al processo di placcatura con lo zinco o lo stagno. Non a caso lo si trova in tutti i negozi di ferramenta per pulire le punte dei saldatori.
Si può trovare la molecola dell’NH4Cl come additivo all’interno di prodotti per la pulizia e nelle soluzioni per il fissaggio rapido quando si sviluppano le fotografie. Nella produzione dei laterizi capita che in alcune tipologie di piastrelle e mattoni si aggiunga questo sale all’impasto per migliorarne la porosità.
I possibili utilizzi in Medicina
Nonostante come abbiamo accennato il cloruro di ammonio risulti irritante e tossico ha delle applicazioni anche in campo farmaceutico. Può ad esempio aiutare a correggere il pH ematico quando si presenta una condizioni di alcalosi, ossia di valori basici del sangue. Grazie alla sua natura acida è in grado di riportarlo entro i valori normali, ossia vicini alla neutralità (pH 7.35-7.45).
Risulta efficace anche come componente dei farmaci espettoranti per chi presenta forme gravi di raffreddore o infezioni della faringe o a livello tracheale. Questo composto riesce infatti a rendere meno denso e viscoso il catarro e a facilita la sua espulsione. In caso di forte ritenzione idrica inoltre facilita la minzione e abbassa il pH delle urine.
Per finire, sempre a livello dell’apparato escretore aiuta a combattere la maggior parte delle infezioni alle vie urinarie. Possiede infatti proprietà antimicrobiche e antivirali.
