Carbonato d'ammonio

Carbonato di ammonio
formula di struttura
Nome IUPAC
Carbonato di ammonio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	(NH4)2CO3
Massa molecolare (u)	96,087
Aspetto	solido incolore
Numero CAS	506-87-6
Numero EINECS	233-786-0
PubChem	517111
DrugBank	DBDB15926
SMILES	O=C(O)O.N.N
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm^3, in c.s.)	1,50
Solubilità in acqua	100g/100ml (15 °C)[1] 25 g/100 ml (20 °C)
Temperatura di fusione	58 °C (331,15 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	302
Consigli P	---[2]

Il carbonato di ammonio è un sale con la formula chimica (NH₄)₂CO₃. Poiché si degrada rapidamente in ammoniaca gassosa e anidride carbonica per riscaldamento, viene utilizzato come agente lievitante e anche come sale odoroso. È anche noto come ammoniaca da fornaio ed è stato un predecessore dei più moderni agenti lievitanti come il bicarbonato di sodio e il lievito in polvere. È un componente di ciò che un tempo era noto come sal volatile e sale di hartshorn^[3], e produce un odore pungente quando viene cotto. Cristallizza preferenzialmente nella forma biidrata (NH₄)₂CO₃·2H₂O.

Produzione

Il carbonato di ammonio viene prodotto combinando anidride carbonica e ammoniaca acquosa. Nel 1997 ne sono state prodotte circa 80.000 ton/anno^[3].

È noto un monoidrato ortorombico, chiamato bicarbonato d'ammonio. Cristallizza in una soluzione di ammoniaca esposta in un'atmosfera ricca di anidride carbonica^[4].

Decomposizione

Il carbonato di ammonio si decompone lentamente a temperatura e pressione standard attraverso due percorsi. Pertanto, qualsiasi campione inizialmente puro di carbonato di ammonio diventerà presto una miscela che include vari sottoprodotti.

Il carbonato di ammonio può decomporsi spontaneamente in bicarbonato di ammonio e ammoniaca:

${\displaystyle {\ce {(NH4)2CO3->NH4HCO3\ +\ NH3}}}$

che si decompongono ulteriormente in anidride carbonica, acqua e un'altra molecola di ammoniaca:

${\displaystyle {\ce {NH4HCO3->H2O\ +\ CO2\ +\ NH3}}}$

Usi

Agente lievitante

Il carbonato di ammonio può essere utilizzato come agente lievitante nelle ricette tradizionali, in particolare quelle del Nord Europa e della Scandinavia (come gli Speculoos, i Tunnbröd o i Lebkuchen). Era il precursore del lievito in polvere più comunemente usato di oggi. A differenza di altri lieviti, questo lievito chimico preserva la forma e permette di ottenere un prodotto finale friabile.

Originariamente realizzato con corno di cervo macinato e chiamato hartshorn, oggi è chiamato ammoniaca del fornaio. È preparato per sublimazione di una miscela di solfato di ammonio e carbonato di calcio e si presenta come una polvere bianca o una massa dura, bianca o traslucida^[5]. Agisce come un agente lievitante attivato dal calore e si scompone in anidride carbonica (lievitante), ammoniaca (che deve dissiparsi) e acqua. A volte è combinato con bicarbonato di sodio per imitare un lievito in polvere a doppia azione e per aiutare a mascherare l'odore di ammoniaca.

Serve anche come regolatore di acidità e possiede il numero E E503. Può essere sostituito con lievito in polvere, ma ciò può influire sia sul gusto che sulla consistenza del prodotto finito. L'ammoniaca del fornaio dovrebbe essere utilizzata per creare prodotti da forno secchi sottili come cracker e biscotti; ciò consente al forte odore di ammoniaca di fuoriuscire. Non dovrebbe essere usato per preparare prodotti da forno umidi come le torte poiché l'ammoniaca è idrofila e lascerà un forte sapore amaro.

Il suo utilizzo come agente lievitante, con relative controversie, risale a secoli fa:

«Nel terzo tipo di pane, gli viene conferito un aspetto vescicolare per l'aggiunta all'impasto di un po' di sale ammoniacale, (solitamente il subcarbonato), che si trasforma interamente in sostanza gassosa durante il processo di cottura, provocando l'impasto gonfiarsi in piccoli vasi d'aria, che alla fine scoppiando, lasciano fuoriuscire il gas e lasciano il pane estremamente poroso. Il signor Accum, nel suo Trattato sui veleni culinari, ha stigmatizzato questo processo come "fraudolento", ma, a nostro avviso, molto ingiusto. I fornai non l'adotterebbero mai se non per necessità: quando non si può procurare un buon lievito, esso costituisce un mirabile e perfettamente innocuo sostituto; costando di più al fornaio, diminuisce il suo profitto, mentre il consumatore è avvantaggiato dal fatto che il pane trattiene la materia solida, che per il processo di fermentazione viene dissipata sotto forma di alcol e gas di acido carbonico^[6].»

Medicina

Il carbonato d'ammonio è comunemente noto per il suo utilizzo, in passato, nei sali impiegati in ambito medico e domestico per curare le persone afflitte da sintomi di svenimento: il carbonato d'ammonio rilascia ammoniaca gassosa, che tramite l'irritazione delle mucose del naso e dei polmoni stimola un riflesso d'inalazione che a sua volta stimola i muscoli controllanti il respiro a contrarsi più rapidamente. Lo svenimento può essere causato da un'eccessiva attività parasimpatica e vagale, che rallenta il battito cardiaco e la perfusione del cervello; l'effetto irritante è sfruttato per contrastare questi effetti vagali/parasimpatici e quindi lo svenimento. Particolare cautela deve essere adottata nell'uso di questi sali, perché gli effetti irritanti dell'ammoniaca possono ripercuotersi sulla salute.

È usato come emetico e in alcuni casi come sciroppo per la tosse. Si trova anche nei prodotti del tabacco senza fumo, e viene utilizzato in soluzione acquosa come detergente per obiettivi fotografici.

Altri usi

Viene anche usato per attirare le larve delle mele, per monitorare la diffusione dell'infestazione e per regolare i confini dell'area di quarantena delle larve delle mele^[7].

Il carbonato di ammonio è stato adattato, assieme ai suddetti sali, al ruolo di stimolante nelle competizioni atletiche (come sollevamento pesi e hockey su ghiaccio) per "svegliare" i competitori, in modo che potessero esprimere al meglio le loro capacità. Nel 2005, Michael Strahan stimò che tra il 70 e l'80% dei giocatori della National Football League utilizzassero i sali a base di carbonato di ammonio come stimolanti. Nei giorni odierni il carbonato di ammonio e i sali stimolanti sono stati banditi dalle competizioni atletiche, nonostante vengano ancora utilizzati, seppur in maniera molto limitata, al di fuori delle gare ufficiali.^{[senza fonte]}

Note

1. (EN) John Rumble, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 99ª ed., CRC Press, 18 giugno 2018, pp. 4–40, ISBN 1138561630.
2. scheda del carbonato d'ammonio su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
3. (EN) Ammonium Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, 2012, DOI:10.1002/14356007.a02_243.
4. (EN) A.D. Fortes, I.G. Wood, D. Alfè, E.R. Hernàndez, M.J. Gutmann e H.A. Sparkes, Structure, hydrogen bonding and thermal expansion of ammonium carbonate monohydrate, in Acta Crystallographica Section B, vol. 70, n. 6, 1º dicembre 2014, pp. 948–962, DOI:10.1107/S205252061402126X, ISSN 2052-5206 (WC · ACNP). URL consultato il 20 febbraio 2022.
5. (EN) CFR - Code of Federal Regulations Title 21, su accessdata.fda.gov. URL consultato il 7 febbraio 2018.
6. (EN) Bread, in The Engineer's and Mechanic's Encyclopedia, vol. 1, Luke Hebert, 1849, p. 239.
7. (EN) Wee L. Yee, Meralee J. Nash, Robert B. Goughnour, Dong H. Cha, Charles E. Linn e Jeffrey L. Feder, Ammonium Carbonate is More Attractive Than Apple and Hawthorn Fruit Volatile Lures to Rhagoletis pomonella(Diptera: Tephritidae) in Washington State, in Environmental Entomology, vol. 43, n. 4, 2014, pp. 957–968, DOI:10.1603/en14038, PMID 24915519.

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