Hydroxylamin
Strukturformel | |||||||||||
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Keile zur Verdeutlichung der Geometrie | |||||||||||
Allgemeines | |||||||||||
Name | Hydroxylamin | ||||||||||
Andere Namen |
Oxyammoniak | ||||||||||
Summenformel | NH2OH (Hydroxylamin)[1] | ||||||||||
Kurzbeschreibung |
hygroskopische, geruch- und farblose Plättchen oder Nadeln[2] | ||||||||||
Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||
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Eigenschaften | |||||||||||
Molare Masse | 33,03 g·mol−1 (Hydroxylamin) | ||||||||||
Aggregatzustand |
fest | ||||||||||
Dichte | |||||||||||
Schmelzpunkt | |||||||||||
Siedepunkt |
58 °C (29 mbar)[3] | ||||||||||
Dampfdruck | |||||||||||
pKS-Wert | |||||||||||
Löslichkeit | |||||||||||
Sicherheitshinweise | |||||||||||
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Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Hydroxylamin ist eine farblose, kristalline anorganische chemische Verbindung, die erstmals von Cornelis Adriaan Lobry van Troostenburg de Bruyn synthetisiert wurde.
Synthese
Hydroxylamin wird durch Reduktion höherer Oxidationsstufen des Stickstoffs (NO, NO2−, NO3−) mit Wasserstoff, Schwefliger Säure oder elektrischem Strom hergestellt. Hydroxylamin wird technisch durch Einleiten eines Gemisches aus Stickstoffmonoxid und Wasserstoff in eine schwefelsaure Suspension eines Katalysators (Palladium oder Platin) auf Aktivkohle hergestellt[9], die Ausbeute beträgt bei dieser Methode 90 %.
Eine andere technische Methode ist das Einleiten von Schwefeldioxid in eine Lösung von Ammoniumnitrit in Schwefelsäure bei 0 bis 5 °C. Hierbei entsteht erst Diammoniumhydroxylaminbis(sulfonat) N(SO3NH4)2OH, welches sich bei 100 °C durch Wasser langsam in Hydroxylamin und Hydrogensulfat spaltet. Auch bei dieser Methode beträgt die Ausbeute etwa 90 %.
Eine weitere technische Methode ist die Reduktion von Salpetersäure mit elektrischem Strom, wobei hierzu eine Lösung von Salpetersäure in 50%iger Schwefelsäure verwendet wird.
Reaktionsverhalten
Unter Luftausschluss ist Hydroxylamin einige Wochen haltbar. Als wässrige Lösung ist es unter Luftausschluss ziemlich stabil. Bei Anwesenheit von Luftsauerstoff zersetzt sich Hydroxylamin sowohl als Reinstoff wie auch als Lösung sehr schnell, oberhalb von 70 °C erfolgt die Zersetzung explosionsartig.[3]Doch selbst konzentrierte Lösungen können heftig explodieren, wie Unglücksfälle in Japan und den USA gezeigt haben.[10][11]
Wegen seiner Instabilität wird Hydroxylamin meist in seine Salze (beispielsweise Hydroxylaminhydrochlorid, Hydroxylammoniumsulfat) umgewandelt.
Die vergleichsweise hohen Schmelz- und Siedetemperaturen von Hydroxylamin lassen sich zum einen durch H-Brückenbildung, andererseits durch die teilweise Tautomerisierung zum Aminoxid, welches ionische Ladungen trägt, erklären. Außerdem wirkt Hydroxylamin leicht als Ampholyt.
Mutagene Wirkung
Hydroxylamin wandelt Cytosin durch Hydrolyse zu Uracil um. Uracil paart aber im Gegensatz zu Cytosin mit Adenin, weswegen sich das Basenpaar C-G nach zwei Replikationen zu T-A umwandelt. Da Uracil jedoch in der DNA nicht vorkommt, werden solche Fehler leicht erkannt und korrigiert.
Verwendung
Der größte Teil des industriell hergestellten Hydroxylamins wird mit Aldehyden oder Ketonen zu Oximen umgesetzt. 97 % der Weltjahresproduktion von Hydroxylamin wird zur Gewinnung von Cyclohexanonoxim aus Cyclohexanon verwendet, das über Caprolactam in Perlon umgewandelt wird. Siehe hierzu den Artikel zur Beckmann-Umlagerung.
Einzelnachweise
- ↑ Georg Brauer, unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a. (Hrsg.): Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band 1. Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 464.
- ↑ a b c Eintrag zu Hydroxylamin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag
- ↑ a b c d e f g Eintrag zu Hydroxylamin, wässrige Lösung in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich) .
- ↑ a b c d e David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-66.
- ↑ The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. 14. Auflage, 2006, S. 837, ISBN 978-0-911910-00-1.
- ↑ a b A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- ↑ Vorlage:Acros
- ↑ Eintrag zu Hydroxylamine (> 55 % in aqueous solution) im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ M. Binnewies et alii: Allgemeine und Anorganische Chemie. 2. Auflage. Spektrum, 2010, ISBN 3-8274-2533-6. S. 484
- ↑ Explosion in Ojima, Japan
- ↑ Explosion bei Allentown, Pennsylvania, USA
Weblinks
- Explosionsgefährlicher Stoff
- Ätzender Stoff (metallkorrosiv)
- Gesundheitsschädlicher Stoff bei Verschlucken
- Gesundheitsschädlicher Stoff bei Hautkontakt
- Hautreizender Stoff
- Sensibilisierender Stoff
- Ätzender Stoff
- Atemwegsreizender Stoff
- Stoff mit Verdacht auf krebserzeugende Wirkung
- Gesundheitsschädlicher Stoff (Organschäden)
- Umweltgefährlicher Stoff
- N-Hydroxy-Verbindung