柠檬酸铵

【背景及概况】^[1][2]

柠檬酸铵，别名枸橼酸三铵白色晶体，易潮解，相对密度1.48，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚、丙酮，加热分解。柠檬酸铵主要用于化工分析，工业水处理，金属清洗（石油管道清洗），陶瓷分散剂、助渗剂，洗涤剂原料、及土壤改良剂组分，还用于医药、电子等工业。分析化学中用作化学试剂，如肥料中磷酸盐的测定，测定磷酸盐及化肥中有效磷酸。电镀工业用作无氰电镀络合剂。机械工业用于配制防锈剂。在食品工业中作缓冲剂、乳化剂等。 

有研究以Si₃N₄，AIN和TiO₂为原料，Y₂O₃和AlO₃为烧结助剂，通过添加柠檬酸铵作为TiO2的分散剂，采用原位反应合成法制备TiN体积分数为5%的Si₃N₄-TiN复相陶瓷，在高温烧结过程中原料中的TiO₂和AIN反应生成TiN。通过扫描电子显微镜观察了柠檬酸铵分散剂用量对Si₃N₄-TiN复相陶瓷显微结构的影响，结果表明添加柠檬酸铵分散剂降低原料混合粉体中TiO₂的团聚，获得组分均匀的Si₃N₄-TiO₂-AIN复合粉体，从而提高Si₃N₄-TiN复相陶瓷中TiN相在Si₃N₄基体中的分散性，烧结后获得显微结构均匀的Si₃N₄-TiN复相陶瓷。当在体系中添加住0.2g柠檬酸铵分散剂可以显著改善Si₃N₄-TiN复相陶瓷的显微结构，TiN晶粒被控制在0.2-0.3μm。

【结构】

CAS号：3458-72-8，分子式C₆H₁₇N₃O₇，分子量243.22，结构如下：

【生产工艺】^[3][4]

方法1：一种原料利用率高，制备工艺简单，生产能耗低且 无污染柠檬酸铵的制备方法：

a. 以柠檬酸，液氨为原料；

b. 将柠檬酸加水配制为30％浓度的柠檬酸水溶液；

c. 对柠檬酸水溶液直接通以液氨氨解；

d. 控制通氨速度及流量，利用反应的中和热真空浓缩物料，使 物料浓缩温度为65℃，氨解终点的pH值为6.6

e. 冷却结晶，离心分离，烘干，一次母液可循环使用。

f. 将二次及二次以上母液置于中和罐，在中和罐中将母液pH值 调节在7.0，根据母液中杂质含量情况加入氧化剂，进行氧化脱色， 同时加入少量活性炭吸附脱色，然后用硫化铵除去铁及重金属离子， 整个除杂脱色过程中物料温度控制在60℃左右，过滤。

g. 将步骤f获得的滤液送入浓缩罐中真空浓缩，冷却结晶，离 心分离，烘干，即得无水柠檬酸铵产品。

方法2：一种原料利用率高， 制备工艺简单，生产能耗低且无污染柠檬酸铵的制备方法：

a. 以柠檬酸、液氨为原料；

b. 将柠檬酸原料直接投入浓缩罐中，加水配成20％浓度的柠檬酸水溶液；

c. 对柠檬酸水溶液直接通以液氨氨解；

d. 控制通氨速度及流量，利用反应的中和热真空浓缩物料，使物料浓缩温度为60℃，氨解终点的pH值为6.5；

e. 冷却结晶，离心分离，烘干；

f. 一次母液直接循环使用，生产工艺同上；

g. 将二次及二次以上母液置于中和罐，在中和罐中将母液pH值调节  在7.0，根据母液中杂质含量情况加入氧化剂，进行氧化脱色，同时加入少量活性炭吸附脱色，然后用硫化铵除去铁及重金属离子， 整个除杂脱色过程中物料温度控制在60℃左右，过滤。

h. 将步骤g获得地滤液送入浓缩罐中真空浓缩，冷却结晶，离心分离，烘干，即得无水柠檬酸铵产品。

【应用】^[5][6][7]

1. 对紫杉醇生物合成途径的诱导作用

分别在0，0.1，1，10，20μmol/L的柠檬酸铵诱导下，观察紫杉烷类物质产量的变化，并通过生物代谢途径进行定性分析。结果显示在10μmol/L的柠檬酸铵诱导下，紫杉醇的产量提高了近3倍，同时10-DAB与baccatinⅢ的浓度出现下降，与紫杉醇的浓度呈现出一定程度的负相关性。通过动力学分析，指出柠檬酸铵加入提高了从baccatinⅢ到紫杉醇间反应的反应速度。

2. 对丙三醇无氰镀铜工艺的影响

通过极化曲线分析、赫尔槽试验及镀层、镀液性能测试，研究了添加剂柠檬酸铵对丙三醇碱性无氰镀铜工艺的影响。结果表明:柠檬酸铵的加入可提高镀液稳定性，增大阴极极化作用，可使阴极电流密度范围扩宽到0. 11～ 1. 54A /dm2，阴极电流效率高达95. 6%，所得镀层细致、均匀、结合力好，为取代氰化镀铜提供了新思路。

3. 制备固体土壤改良剂

一种含有柠檬酸钛与柠檬酸铵的固体土壤改良剂及其应用，该固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛8-16份、柠檬酸铵15-25份、改性淀粉12-20份、海金沙1-5份、二甲基亚砜3-10份。本发明制得的固体土壤改良剂在各原料的协同作用下，不仅可以改良土壤结构，防止土壤板结，而且可以补充土壤的有机质。在改良酸性土壤的同时，对烟叶的土传病害进行了综合防治，大幅度地降低发病率，延迟发病时间；还能显著性的提高烟叶产量，增加经济效益。本发明制备方法简单，原料易于获得，成本价格低廉，适用于工厂化生产。

【参考文献】

[1] 马忠虹, 崔文权, 李耀, 等. 光电催化去除柠檬酸铵中的氨氮[J]. 环境工程学报, 2017, 7: 015.

[2] 郑珊, 高濂, 肋原辙. 以柠檬酸铵为 TiO₂ 分散剂控制 Si₃N₄-TiN 复相陶瓷的显微结构[J]. 硅酸盐学报, 2006, 34(6): 662-666.

[3] 李月平.柠檬酸铵的合成方法. CN201110412353.9，申请日2011-12-13
[4] 杨春明.柠檬酸铵的制备方法. CN02139846.1，申请日 2002-12-20

[5] 未作君, 苗志奇, 元英进. 柠檬酸铵对紫杉醇生物合成途径的诱导作用研究[J]. 中草药, 2001, 32(3): 213-215.

[6] 王玥, 郭晓斐, 林晓娟, 等. 柠檬酸铵对丙三醇无氰镀铜工艺的影响[J]. 表面技術, 2006, 35(4): 40-41.
[7] 闫丽丽.一种含有柠檬酸钛与柠檬酸铵的固体土壤改良剂及其应用. CN201610937697.4 ，申请日2016-10-25.