Ammoniumchlorid

Grundlagen und natürliches Vorkommen

Ammoniumchlorid ist eine anorganische chemische Verbindung mit der Summenformel NH₄Cl. Es ist das Ammoniumsalz der Salzsäure und besteht aus Ammoniumionen und Chloridionen. Der Stoff ist ein farbloser, geruchloser Feststoff mit kühlend salzigem Geschmack. Natürlicherweise kommt er als Mineral Salmiak vor.

Salmiak als Mineral darf nicht mit Salmiakgeist verwechselt werden: Salmiakgeist ist eine wässrige Lösung von Ammoniak. Ammoniumchlorid hat eine molare Masse von 53,49 g·mol⁻¹ und eine Dichte von 1,52 g·cm⁻³.

Gewinnung

Ammoniumchlorid lässt sich durch Neutralisation einer wässrigen Ammoniaklösung mit Salzsäure herstellen. Es entsteht auch, wenn gasförmiger Ammoniak mit gasförmigem Chlorwasserstoff reagiert:

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Bei einem Reaktionsschritt der Soda-Gewinnung nach dem Solvay-Verfahren fällt Ammoniumchlorid als Nebenprodukt an. Dabei entsteht zugleich Natriumhydrogencarbonat:

NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl

Eigenschaften und Reaktionen

Ammoniumchlorid bildet kubische Kristalle und ist gut in Wasser löslich: Bei 20 °C lösen sich 372 g·l⁻¹. Es ist außerdem gut in Glycerin, mäßig in Ethanol löslich, dagegen nahezu unlöslich in Aceton, Diethylether und Ethylacetat.

Wässrige Lösungen reagieren leicht sauer. Ursache ist die Salzhydrolyse, also eine Reaktion des Ammoniumkations mit Wasser. Der pH-Wert einer 1%igen Lösung beträgt etwa 5,5.

Bei steigender Temperatur zerfällt Ammoniumchlorid zunehmend in Ammoniak und Chlorwasserstoff:

NH₄Cl → NH₃ + HCl

Bei Normaldruck beträgt die Zersetzungstemperatur 338 °C. Mit steigendem Druck steigt sie nach dem Prinzip vom kleinsten Zwang; bei 34,4 bar und 520 °C schmilzt das Salz. Der Dampfdruck beträgt 1,3 hPa bei 160 °C.

Starke Basen wie Natron- oder Kalilauge setzen gasförmiges Ammoniak frei. Mit schwerflüchtigen konzentrierten Säuren, etwa Schwefelsäure oder Phosphorsäure, wird Chlorwasserstoff freigesetzt. Beispielsweise gilt:

NH₄Cl(s) + KOH(aq) → NH₃(g) + KCl(aq) + H₂O(l)

Verwendung

Ammoniumchlorid wird zur Herstellung von Kältemischungen sowie in Färberei und Gerberei verwendet. Beim Verzinnen, Verzinken und Löten reinigt es Metalloberflächen: Es bildet mit Metalloxiden leicht rauchende, schwach anhaftende Chloride. Außerdem dient es als Elektrolyt in Zink-Kohle-Batterien.

In der Medizin wird es als Hustenlöser (Expektorans) eingesetzt, zum Beispiel in Salmiak-Lakritz beziehungsweise Salmiakpastillen. In Deutschland ist sein Zusatz zu Schnupf- und Kautabak laut Tabakverordnung erlaubt.

Ammoniumchlorid-Lösungen mit zugesetztem Ammoniak können als chemische Puffer wirken. Weitere genannte Anwendungen sind weißes Rauchpulver, Wettersprengstoffe zusammen mit Alkalinitraten sowie das Entrußen von Kaminen, Kachel-, Kohle- und Ölöfen.

Gesundheitsgefahren

Ammoniumchlorid reizt Augen, Atemwege und Schleimhäute deutlich, die Haut dagegen nur schwach. Es gilt bei Verschlucken als gesundheitsschädlich; höhere oral aufgenommene Mengen können eine Azidose auslösen. Eine Azidose ist eine Übersäuerung des Körpers.

Als toxikologischer Wert wird für Ratten bei oraler Aufnahme eine LD₅₀ von 1650 mg·kg⁻¹ angegeben. In einem berichteten Einzelfall führten tägliche Dosen von acht Gramm nach mehreren Wochen zu einer Azidose. Auch bei höheren Dosen bestimmt die Azidose die Symptomatik. Bei Leber- oder Nierenerkrankungen sowie bei Kaliummangel ist daher Vorsicht geboten.

Für die Schweiz ist ein MAK-Wert von 3 mg·m⁻³ angegeben, gemessen als alveolengängiger Staub.