Гидроксиламин

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Гидроксилами́н (амино́л, гидроксиами́н, NH₂OH) — неорганическое соединение, бесцветные кристаллы, легко растворимые в воде с образованием гидрата NH₂ОН·Н₂О.

Свойства

• В водном растворе диссоциирует по основному типу, являясь слабым основанием:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathsf{[}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖮𝖧{\mathsf{]}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}𝖮{𝖧}^{\mathsf{-}}$ pKb = 7,7

Может также диссоциировать и по кислотному типу с рКа = 14,02:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}$

В кислом водном растворе гидроксиламин устойчив, однако ионы переходных металлов катализируют его распад.
Подобно NH₃, гидроксиламин реагирует с кислотами, образуя соли гидроксиламиния, например:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }\mathsf{[}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖮𝖧\mathsf{]}𝖢𝗅$

• На воздухе соединение является нестабильным:

$\mathrm{𝟥}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{\to }{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

но при давлении в 3 кПа (2,25 мм рт.ст.) плавится при 32 °С и кипит при 57 °С без разложения.

• Легко окисляется кислородом воздуха:

$\mathrm{𝟦}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}$

• Гидроксиламин проявляет свойства восстановителя, при действии на него окислителей выделяются N₂ или N₂O:

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\mathsf{\to }{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖨\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟦}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{(}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟢}\mathrm{\%}\mathsf{)}\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• В некоторых реакциях NH₂OH проявляются окислительные свойства, при этом он восстанавливается до NH₃ или NH₄⁺, например:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\to }𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖲\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Гидроксиламин, взаимодействуя с альдегидами и кетонами, образует оксимы:R—CH=NOH и R₂—C=NOH.

• Окисляется до оксида азота(I) в реакции раствора гидрохлорида гидроксиламина с раствором нитрита натрия:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{*}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{.}$

Эта реакция используется для безопасного получения оксида азота(I) в лаборатории

Получение

В лаборатории получают разложением в вакууме солей гидроксиламина: (NH₃OH)₃PO₄ или [Mg(NH₂OH)₆](ClO₄)₂.

Спиртовой раствор гидроксиламина можно получить действием этанола на NH₃OHCl.

В промышленности соли гидроксиламина получают восстановлением NO водородом в присутствии платинового катализатора или гидрированием азотной кислоты, а также действием на азотную кислоту атомарным водородом:

$𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}\mathsf{[}𝖧\mathsf{]}\mathsf{\to }𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Сернокислый гидроксиламин можно получить через несколько реакций:

$𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖧𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖭𝖺𝖮𝖭\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}𝖭𝖺{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖭\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}𝖭𝖺{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖧𝖮𝖭\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}𝖭𝖺{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

$\mathrm{𝟤}𝖧𝖮𝖭\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}𝖭𝖺{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathsf{[}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮𝖧{\mathsf{]}}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖧𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

Требования безопасности

Гидроксиламин — токсичное вещество. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 гидроксиламин является токсичным малоопасным веществом по воздействию на организм, 4-го класса опасности. Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 20 мг/м³ (для вещества, близкого по физиологическому действию — аммиака). В больших концентрациях гидроксиламин раздражает слизистые оболочки; вредно воздействует на нервную систему. При превышении ПДК превращает гемоглобин крови в метгемоглобин. ЛД50 для крыс — 200—1400 мг/кг (при пероральном введении).

Применение

Важнейшей солью гидроксиламина является солянокислый (NH₂OH·HCl), также используют гидроксиламин сернокислый ((NH₂OH)₂·H₂SO₄).

Гидроксиламин и его соли применяются:

• в органическом синтезе;
• как восстановитель в неорганическом анализе;
• для количественного определения формальдегида, фурфурола, камфоры, глюкозы;
• в фотографии;
• в медицине.

Использование в фотографии

Соли гидроксиламина используются в фотографии как сохраняющее средство в цветных проявителях. При черно-белой обработке в качестве основного сохраняющего вещества используют сульфит натрия. Однако, при цветофотографической обработке, сульфит натрия связывает окисленную форму цветного проявляющего вещества и тем самым снижает выход красителя, поэтому его количество не должно превышать 4 г/литр, чего недостаточно для предотвращения быстрого разложения проявляющего раствора. Для решения проблемы, в состав раствора может быть введен гидроксиламин в количестве до 3 г/литр. Взаимодействуя с сульфитом, он образует соединение, которое эффективно сохраняет цветное проявляющее веществоШаблон:Sfn.

Поскольку сам гидроксиламин также является проявляющим веществом и в указанной концентрации (3 г/л) при проявлении восстанавливает до 15 % металлического серебра (что снижает эффективный выход красителя, ухудшая качество изображения), то такая концентрация является предельно допустимым максимумом. Если проявляющий раствор не требуется хранить, а планируется использовать сразу, то гидроксиламин желательно исключить из состава проявителяШаблон:Sfn.

При приготовлении сухих наборов проявителей не следует смешивать соли гидроксиламина с остальными компонентами, в особенности с сульфитом натрия, так как это может инициировать взрывную реакциюШаблон:Sfn.

См. также

• Нитрат гидроксиламмония

Литература

• Шаблон:Книга
• Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия 1994