的铵离子是带正电的多原子阳离子，其化学式为NH 4 +。该分子不是平坦的，但形状像四面体。四个氢原子组成了四个角。
氨氮具有能够接受质子（刘易斯碱）的未共享电子对，因此铵离子是根据以下反应由氨的质子化形成的：NH 3 + H + →NH 4 +
图1：铵离子的结构。
铵也被称为取代的胺或取代的铵阳离子。例如，氯化甲基铵是式CH 3 NH 4 Cl 的离子盐，其中氯离子连接到甲胺上。
铵离子的性质与重碱金属非常相似，通常被认为是近亲。预计铵在非常高的压力下会表现得像金属，例如在天王星和海王星等天然气巨型行星内部。
铵离子在人体蛋白质合成中起重要作用。简而言之，所有生物都需要蛋白质，蛋白质由大约20种不同的氨基酸组成。虽然植物和微生物可以从大气中的氮中合成大多数氨基酸，但动物却不能。
对于人类而言，某些氨基酸根本无法合成，必须作为必需氨基酸消费。
然而，其他氨基酸可以通过氨离子在胃肠道中由微生物合成。因此，该分子是氮循环和蛋白质合成中的关键人物。
物产
溶解度和分子量
铵离子的分子量为18.039 g / mol，水的溶解度为10.2 mg / ml（国家生物技术信息中心，2017年）。根据反应，将氨溶解在水中会形成铵离子：
NH 3 + H 2 O→NH 4 + + OH -
这可以通过增加溶液的pH值来增加培养基中的羟基浓度（Royal Society of Chemistry，2015）。
酸碱性质
铵离子的pKb为9.25。这意味着在高于此值的pH值下它将具有酸行为，而在更低的pH值下它将具有碱性行为。
例如，将氨溶解在乙酸中（pKa = 4.76）时，氮的自由电子对会从介质中吸收一个质子，从而根据以下公式增加氢氧根离子的浓度：
NH 3 + CH 3 COOH⇌NH 4 + + CH 3 COO -
但是，在强碱（例如氢氧化钠）（pKa = 14.93）的存在下，铵离子会根据以下反应向介质产生质子：
NH 4 + + NaOH⇌NH 3 + Na + + H 2 O
总之，当pH值小于9.25时，氮将被质子化；而当pH值大于该值时，将被质子化。这对于理解滴定曲线和理解诸如氨基酸之类的物质的行为至关重要。
铵盐
氨的最特征之一是根据反应直接与酸结合形成盐的能力：
NH 3 + HX→NH 4 X
因此，与盐酸一起形成氯化铵（NH 4 Cl）。与硝酸，硝酸铵（NH 4 NO 3）一起，与碳酸会形成碳酸铵（（NH 4）2 CO 3）等。
已经表明，完全干燥的氨不会与完全干燥的盐酸结合，水分是引起反应的必要条件（VIAS百科全书，2004年）。
大多数简单的铵盐都非常易溶于水。六氯铂酸铵是一个例外，其形成用作铵的测试。硝酸铵，尤其是高氯酸铵的盐具有很高的爆炸性，在这些情况下，铵是还原剂。
在不寻常的过程中，铵离子形成汞齐。通过使用汞阴极电解铵溶液来制备此类物质。该汞齐最终分解释放出氨和氢（Johnston，2014年）。
最常见的铵盐之一是氢氧化铵，氢氧化铵就是溶解在水中的氨。这种化合物非常常见，可以在环境（空气，水和土壤）中以及包括人在内的所有动植物中自然发现。
应用领域
铵是许多植物物种，尤其是在低氧土壤中生长的植物的重要氮源。然而，它对大多数农作物物种也有毒，很少被用作唯一的氮源（数据库，人类代谢组学，2017）。
与死生物质中的蛋白质结合的氮（N）被微生物消耗，并转化为铵离子（NH4 +），可直接被植物（例如水稻）的根吸收。
铵离子通常由亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子（NO2-），然后由硝化细菌第二转化为硝酸根（NO3-）。
农业中使用的三种主要氮源是尿素，铵和硝酸盐。铵被生物氧化为硝酸盐称为硝化作用。该过程涉及几个步骤，并由专性需氧自养细菌介导。
在水淹的土壤中，NH4 +的氧化受到限制。尿素被脲酶分解或化学水解成氨和二氧化碳。
在氨化步骤中，氨通过将细菌氨化而转化为铵离子（NH4 +）。在下一步中，铵被硝化细菌转化为硝酸盐（硝化作用）。
这种高度可移动的氮形式最常被植物根以及土壤中的微生物吸收。
为了关闭氮循环，大气中的氮气被生活在豆类（例如苜蓿，豌豆和豆类）和豆类（例如al木）的根组织中的根瘤菌转化为生物质氮。蓝细菌和固氮菌（Sposito，2011年）。
通过铵（NH4 +），水生植物可以吸收氮并将氮掺入蛋白质，氨基酸和其他分子中。高浓度的氨可以增加藻类和水生植物的生长。
氢氧化铵和其他铵盐广泛用于食品加工中。美国食品药品监督管理局（FDA）法规规定，氢氧化铵作为酵母剂，pH控制剂和整理剂是安全的（“一般认为是安全的”或GRAS）。在食物上肤浅。
使用氢氧化铵作为直接食品添加剂的食品种类繁多，包括烘焙食品，奶酪，巧克力，其他糖果产品（例如糖果）和布丁。氢氧化铵也被用作肉制品中的抗菌剂。
其他形式的氨（例如硫酸铵，藻酸铵）用于调味品，大豆分离蛋白，零食，果酱和果冻以及非酒精饮料（PNA硝酸钾协会，2016年）。
氨气测量在RAMBO测试中使用，对诊断酸中毒的原因特别有用（测试ID：RAMBO铵，Random，尿液，SF）。肾脏调节酸的排泄和全身酸碱平衡。
改变尿液中氨的含量是肾脏实现这一目标的重要方法。测量尿液中氨的水平可以洞悉患者体内酸碱平衡紊乱的原因。
尿液中的氨水平还可以提供有关给定患者每日酸产生的大量信息。由于一个人的大部分酸负荷来自摄入的蛋白质，因此尿液中的氨含量是膳食蛋白质摄入的良好指标。
尿液中氨气的测量对肾结石患者的诊断和治疗特别有用：
- 尿液中氨含量高和尿液pH值低表明胃肠道持续流失。这些患者有尿酸和草酸钙结石的风险。
- 尿液中有少量氨气和高尿液pH值提示肾小管酸中毒。这些患者有患磷酸钙结石的风险。
- 草酸钙和磷酸钙结石的患者经常接受柠檬酸盐治疗，以提高尿液柠檬酸（草酸钙和磷酸钙晶体生长的天然抑制剂）。
但是，由于柠檬酸盐被代谢为碳酸氢盐（碱），因此该药物还可以增加尿液的pH值。如果在柠檬酸盐治疗下尿液pH值过高，可能会无意中增加磷酸钙结石的风险。
监测尿液中的氨是滴定柠檬酸盐剂量并避免此问题的一种方法。柠檬酸盐的良好起始剂量约为尿液中氨氮排泄量的一半（每种mEq）。
可以监测该剂量对尿中铵盐，柠檬酸盐和pH值的影响，并根据反应调整柠檬酸盐剂量。尿液氨含量下降应表明当前的柠檬酸盐是否足以部分（但不完全）抵消该患者的每日酸负荷。
参考文献
- 数据库，人类代谢组学。（2017年3月2日）。显示铵的metabocard。从以下位置恢复：hmdb.ca。
- 约翰斯顿，FJ（2014）。铵盐。取自accessscience：accessscience.com。
- 国家生物技术信息中心。（2017年2月25日）。PubChem化合物数据库；CID = 16741146。取自PubChem。
- PNA硝酸钾缔合。（2016）。硝酸盐（NO3-）对铵盐（NH4 +）。从kno3.org检索。
- 皇家化学学会。（2015）。铵离子。从chemspider中恢复：chemspider.com。
- Sposito，G.（2011年9月2日）。泥。从大不列颠百科全书中恢复：britannica.com。
- 测试ID：RAMBO铵，随机，尿液。（SF）。从百科全书mayomedicallaboratorie.com恢复。
- VIAS百科全书。（2004年12月22日）。铵盐。从百科全书vias.org中恢复。