Ammoniumcarbamat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Ammoniumcarbamat
Andere Namen	Ammoniumcarbaminat Ammoncarbamat AMMONIUM CARBAMAT (INCI)[1]
Summenformel	H2NCOONH4
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff mit ammoniakartigem Geruch[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1111-78-0 EG-Nummer 214-185-2 ECHA-InfoCard 100.012.896 PubChem 12550248 ChemSpider 451267 Wikidata Q337285
Eigenschaften
Molare Masse	78,07 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,6 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	152 °C (in geschlossener Ampulle)[3][2]
Siedepunkt	Zersetzung ab 35 °C[2]
Dampfdruck	117,70 hPa (25 °C)[4](Zersetzung)
Löslichkeit	gut in Wasser (790 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​318 P: 280​‐​302+352​‐​305+351+338​‐​313 [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Ammoniumcarbamat, früher auch Ammoniumcarbaminat genannt, ist das Ammoniumsalz der Carbaminsäure, die in freiem Zustand nicht bekannt ist. Es ist ein Nebenbestandteil von Hirschhornsalz.

Eigenschaften

Ammoniumcarbamat bildet ein farbloses Kristallpulver, das sich in Wasser gut (zu 790 g/l) löst. Durch Zugabe von Ammoniakgas wird die Löslichkeit noch erhöht. In wässriger Lösung hydrolysiert Ammoniumcarbamat ab 35 °C teilweise, oberhalb von 60 °C vollständig unter Bildung von Ammoniumcarbonat, das wiederum in Ammoniak und Kohlenstoffdioxid zerfallen kann.

${\displaystyle \mathrm {H_{2}NCOONH_{4}+H_{2}O\rightleftharpoons (NH_{4})_{2}CO_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {(NH_{4})_{2}CO_{3}\rightleftharpoons 2NH_{3}+CO_{2}+H_{2}O} }$

Der Zerfall kann über die entsprechenden Dissoziationsdrücke quantifiziert werden.^[4]

Beim Erhitzen in einem geschlossenen System kann bei Temperaturen schon um Raumtemperatur ein Zerfall in Harnstoff und Wasser beobachtet werden. Die Umwandlungsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur stark zu, wobei das gebildete Wasser katalytisch wirkt.

${\displaystyle \mathrm {H_{2}NCOONH_{4}\rightleftharpoons H_{2}NCONH_{2}+H_{2}O} }$

Synthese

Ammoniumcarbamat entsteht durch direkte Reaktion von Ammoniakgas und CO₂ im Volumenverhältnis 2:1 unter Ausschluss von Wasser.

${\displaystyle \mathrm {2\ NH_{3}+CO_{2}\rightleftharpoons H_{2}NCOONH_{4}} }$

Verwendung

Ammoniumcarbamat wird in der Kosmetikindustrie und bei der Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln verwendet. Es ist auch eine wichtige Zwischenstufe bei der Herstellung von Harnstoff. Weitere Verwendung findet es als Reinigungs-, Beiz- und Neutralisationsmittel, sowie in dem oben erwähnten Hirschhornsalz zum Backen. In Deutschland beträgt die Direktproduktion von Ammoniumcarbamat wegen der geringen Nachfrage lediglich rund 1000 t/a. Die Automobilindustrie untersucht Ammoniumcarbamat als Alternative zur Harnstofflösung AUS 32 in SCR-Katalysatoren.

Einzelnachweise

1. ↑ Eintrag zu AMMONIUM CARBAMAT in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
2. ↑ ^{a b c d e f g} Eintrag zu Ammoniumcarbamat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016. (JavaScript erforderlich)
3. ↑ K.-H. Zapp, K.-H. Wostbrock, M. Schäfer, K. Sato, H. Seiter, W. Zwick, R. Creutziger, H. Leiter: Ammonium Componds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, doi:10.1002/14356007.a02_243.
4. ↑ ^{a b c} T. R. Briggs, V. Migrdishian: The Ammoniumn Carbamate Equilibrium. In: J. Phys. Chem. 28, 1923, S. 1121–1135, doi:10.1021/j150245a001.