硫酸銨[ǎn]（英文名稱：Ammonium sulfate），又稱硫銨，分子式為(NH4)2SO4，一種無機化合物，是最早生產和使用的一種氮肥。熔點280℃（分解），水中溶解度隨氨含量升高而降低，易吸濕，吸濕后固結成塊。通常把它當做標準氮肥，其含氮量在20~ 21 %之間，含硫23.4 %。純品硫酸銨為無色結晶或白色顆粒，含有雜質的顏色為微黃或灰色，其吸濕性小，不易結塊，易保存，易溶于水。硫酸銨為生理酸性速效氮肥，一般比較適用于小麥、玉米、水稻、棉花、番薯、麻類、果樹、蔬菜等作物。對于土壤而言，硫酸銨最適于中性土壤和堿性土壤，而不適于酸性土壤。此外，硫酸銨可用于發酵工藝，作為發酵用營養物質。
生產歷史
十八世紀末，首次生成硫酸銨主要是在將煤氣洗滌液加工氨的煤氣工廠里。之后開始通過用焦炭生產所捕集的氨來制取硫酸銨。 1889年，俄國建成了第一批帶有回收副產品裝置的煉焦爐。隨著冶煉業的廣泛發展，使帶產品回收的煉焦爐數量為之激增，并且在1913年解決了由元素合成氨的問題的基礎上， 以合成氨制硫酸銨的生產得到了廣泛的發展。硫酸銨是中國最早使用的一種氮肥，肥效穩定。由于生產這種肥料要耗費大量的硫，因此巳日漸波尿素所代替。市售的硫酸銨多是副產品。
中國使用硫酸銨作為化肥的主要過程為：1901年，首先由日本輸入化肥，品種是硫酸銨也稱肥田粉，當時是免費分給臺灣省的蔗農使用。1933年日本在大連開辦了滿洲化學工業株式會社（后改為大連化學廠）和鞍山、撫順的兩個煉焦副產硫酸銨車間，生產硫酸銨。其作為肥料使用量為1700萬噸，其中大約有300萬噸的硫酸銨被直接在農業中使用，其余則用于復合肥料的生產，如硝酸硫酸銨等。1934年中國建立永利寧化學公司硫酸銨廠，后改為南京化學工業公司氮肥廠。1949年前，全國累計生產氮肥僅60萬噸（以純氮計），主要被用在沿海各省。1949年以后，在擴建大連化學廠和永利寧等老廠的同時，開始由前蘇聯美國、荷蘭、日本、法國引入成套設備，建成幾十個大、中型氮肥廠和一千多個小型氮肥廠，形成遍布全國的大、中、小型企業相結和的工業形式。
理化性質
物理性質
無色結晶，斜方晶系或白色顆粒，無氣味，在水中的溶解度為70.6g/100 g（0℃），75.4g/100 g（20℃），100 ℃時為103.8 g/100 g。不溶于乙醇和丙酮，水溶液為酸性，0.1 mol/L水溶液的pH為5.5，相對密度1.77g/cm3，折光率1.521。硫酸銨在乙醇、丙醇、丁醇、丙酮[tóng]、吡啶等水溶液中的溶解會形成兩相，一種是水溶液，另一種是有機溶劑。外觀很像砂糖，在生產中由于有雜質混入，有時顏色呈灰、黃或淡紅色。純硫酸銨含氮21.21 ％，工業硫酸銨含氮20.5—21 ％。
化學性質
純硫酸銨水溶液呈酸性。加熱到513 ℃以上時會完全分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水，反應式為：
盡管硫酸銨在常溫條件下性質穩定，但與堿性物質相混時會分解釋放出氨，引起氮素揮發損失。
硫酸銨與堿反應的方程式為：
由氣態氨與硫酸制成固體硫酸銨的生成熱等于65.3卡，由元素制成時生成熱為231.9卡。從硫酸銨溶液中析出固態銨時放出的結晶熱為2.6卡/摩爾。
此外，硫酸銨與氯化鋇溶液反應生成硫酸沉淀。也可以使蛋白質發生鹽析。
工業生產方法
用氨氣中和稀疏酸生產硫酸銨
生產基本原理：將氨氣通入稀硫酸中進行中和反應即生成硫酸銨。
化學反應式為：
該反應是一個放熱反應，在瞬間即可完成。利用反應放出的熱量將生成的硫酸銨溶液加熱至約100℃，在此溫度下，部分水分可以從溶液中被蒸發出去，而硫酸銨則可從溶液中結晶出來。硫酸銨晶體從溶液中分離出來經干燥形成。
此外也可通過直接法，間接法和半直接法來生產硫酸銨。其中直接法的原理是用硫酸直接吸收煤氣中的氨，在一定的溫度下在飽和器中制得的硫酸銨結晶和母液的處理方法；間接法是用氨水與硫酸直接進行中和反應，生成硫酸銨溶液，再將溶液進行蒸濃、冷卻、結晶出硫酸銨；半直接法原理是先把焦爐氣冷卻冷凝析出焦油和水，分離出焦油，剩下的水中含有一部分氨，稱為粗氨水，通過直接蒸汽將粗氨水加熱到100℃，溶解的氨就變成氣態氨逸出。由于在蒸餾塔中還要加一部分石灰乳，所以粗氨水中的銨鹽也要發生分解反應而放出氣態氨，將逸出的所有氣態氨合并到被冷卻已除去焦油和水分的焦爐氣中，以便一塊進入到飽和器中與硫酸反應生成硫酸銨。其反應式為：
用石膏生產硫酸銨
石膏的化學名稱叫硫酸鈣，分子式為CaSO4，通過利用石膏中的硫酸根代替硫酸來生產硫酸銨，節省硫酸的消耗。用石膏生產硫酸銨的方法主要包括氣體法和液體法：
生成的硫酸銨溶解在溶液中，生成的碳酸鈣為固體沉淀物，經真空過濾后，分離出碳酸鈣，濾液即為硫酸銨溶液。將此溶液經蒸發濃縮后，再冷卻就析出硫酸銨結晶，在離心機上分離出晶體，再經干燥即為成品，最后濾液返回反應器中與石膏混合循環使用。
石膏粉采用兩次加入方法的目的是為了生成大顆粒的碳酸鈣結晶，以便容易過濾和洗滌。
應用領域
肥料
硫酸銨是一種優良的氮肥（俗稱肥田粉），幾乎所有生產的硫酸銨都用作肥料，適用于一般土壤和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實品質和產量，增強作物對災害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥，但是長期使用可能導致土壤板結。
工業
能與食鹽進行復分解反應制造氯化銨，與硫酸鋁作用生成硫酸鋁銨，與硼酸等一起制造耐火材料。加入電鍍液中能增加導電性。在工業中可用于生產過硫酸鹽、阻燃劑和滅火粉末和制。在水處理中，在水中加氯前加入一定的硫酸銨，可用于消毒。
食品
硫酸銨也是食品醬色的催化劑，鮮酵母生產中培養酵母菌的氮源以及用于啤酒的釀造在食品添加劑中，硫酸銨可用于發酵工藝，作為發酵用營養物質。
化學實驗室
在實驗室中，硫酸銨沉淀法常用于分離蛋白，天然橡膠膠乳中揮發性脂肪酸值的測定。此外，硫酸銨還用于化學試劑和蓄電池的生產。在分析試劑中用作沉淀劑和掩蔽劑。在電化學分析中用作分析中的支持電解質以及用于微生物培養基及銨鹽制備，
其他
硫酸銨為生理酸性速效氮肥，一般比較適用于小麥、玉米、水稻、棉花、甘薯、麻類、果樹、蔬菜等作物。對于土壤而言，硫酸銨最適于中性土壤和堿性土壤，而不適于酸性土壤。此外，硫酸銨可用于發酵工藝，作為發酵用營養物質。硫酸銨還可用于在照相、紡織、皮革、醫藥和玻璃等行業。
鑒別與測定
鑒別
硫酸銨的測定
主要原理是根據硫酸銨被氫氧化鈉分解釋放出氨，并被硼酸吸收生成五硼酸銨，用酸滴定液滴定。根據酸滴定液的消耗可計算出供試品中硫酸銨含量。
硫酸銨中氮含量的檢測
蒸餾后滴定法
硫酸銨在堿性溶液中蒸餾出的銨，用過量的硫酸標準滴定溶液吸收，在指示劑存在的情況下，以氫氧化鈉標準滴定溶液回滴過量的硫酸。根據滴定時消耗氫氧化鈉標準溶液的量計算出氮的含量。反應式如下：
甲醛法
利用甲醛和銨鹽反應，生成六亞甲基四胺，同時析出游離酸，再利用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定游離酸。反應方程式如下：
安全事宜
GHS 危險說明
H302 (41.51 %)：吞咽有害
H315 (95.18 %)：引起皮膚刺激
H319 (95.18 %)：造成嚴重眼刺激
H335 (100 %)：可能引起呼吸道刺激
H411 (10.09 %)：對水生生物有毒并具有長期持續影響
禁止用于炸藥
硫酸銨在 169 ?°C 熔化并在熔化后立即開始分解，會分解成氨和硝酸，并且酸性添加劑會破壞硫酸銨的穩定性，具有爆炸性，研究報道硫酸銨涉及很多大型事故和恐怖爆炸事件。在 20 世紀 70 年代初的運動高峰期，英國政府頒布了禁止在北愛爾蘭銷售純硫酸銨的禁令。
毒性
人體接觸和毒性：在人體中，硫酸銨會對肺部，產生輕微的影響，主要癥狀為呼氣流量降低、肺流動阻力和動態肺順應性降低。硫酸銨具有相對較低的急性毒性（大鼠口服LD50為2840 mg/kg bw，人口服TDLo為1500 mg/kg；LD50 皮膚：大鼠/小鼠 > 2000 mg/kg bw；吸入8 小時 LC50：大鼠 > 1000 mg /cm3）?？诜┞逗?，接近或超過 LD50 值的劑量給藥后立即出現蹣跚、虛脫、冷漠、呼吸困難和不規則。
健康危害
如果大量攝入可能會導致利尿（排尿增加），接觸硫酸銨可能對皮膚和眼睛造成輕微的刺激。
個人預防措施：使用個人防護設備，避免粉塵形成。避免吸入蒸氣、煙霧或氣體。確保充分通風以及避免吸入灰塵。
消防
硫酸銨本身不燃燒，硫酸銨在水溶液中呈酸性，當向熔融的亞硝酸鉀中加入少量硫酸銨時，會發生劇烈的反應并伴有火焰。硫酸銨與硝酸鉀、亞硝酸鉀、氯酸鉀等氧化劑混合可能爆炸?？筛鶕數厍闆r和周圍環境采取不同的滅火措施，必要時佩戴自給式呼吸器救火。
儲存
在貯存時應注意地面要平整，庫房陰涼、通風干燥，不可受潮，控制相對濕度在80 ％以下。嚴禁與生石灰、水泥、草木灰等堿性物質同庫存放。儲存期限 6—12個月為宜。
參考資料 >
Ammonium Sulfate.pubchem.2023-03-02
Ammonium Compounds.Wiley Online Library.2023-03-03