Ammonium

Ammonium ist ein molekulares Kation, das die konjugierte Säure zur Base Ammoniak (NH₃) darstellt.

Von seinem Reaktionsverhalten her ähnelt das positiv geladene Ammonium stark den Ionen von Alkalimetallen. Der pKs-Wert des Kations beträgt 9,25. Beispiele für Ammoniumsalze sind Ammoniumnitrat (NH₄NO₃) und Ammoniumchlorid (NH₄Cl). Ein Strukturanalogon zum Ammonium bilden die quartären Ammoniumverbindungen - diese besitzen allerdings anstelle der Wasserstoffatome 4 organische Reste als Bindungspartner.

• Soll eine Substanz auf den Gehalt an Ammonium bzw. Ammoniak untersucht werden, wird diese mit Natriumhydroxid bzw. Natronlauge vermischt. Die daraus folgende Reaktion führt zur Bildung von Ammoniak-haltigen Dämpfen, die man leicht mit der Nase wahrnehmen kann. Weiterhin ändert sich das Verhältnis in dem Reagenz zum Basischen hin, was mit einem pH-Teststreifen nachweisbar ist.
• Eine weitere Nachweismöglichkeit stellt das sog. Nessler-Reagenz dar. Dieses Verfahren eignet sich auch zur Bestimmung von Aminen. Im Rahmen der Berthelot-Reaktion kann Ammonium anhand der sich entwickelnden blauen Färbung nachgewiesen werden. Letztere erklärt sich durch die Entstehung von Indophenol.

Ammonium ist in der Natur das häufigste Abbauprodukt von Proteinen. Bei der bakteriellen Destruktion von abgestorbener Biomasse entsteht als Endprodukt der Zersetzungsprozesse Ammonium. Eine Vielzahl von im Wasser lebenden Organismen, so auch alle Fische, scheiden Ammonium über die Kiemen als Endprodukt aus. Im Rahmen des Stickstoffkreislaufes wird in Gewässern und im Boden eingelagertes Ammonium durch weitere Reaktionsschritte entgiftet. Diese Reaktionsfolge stellt sich wie folgt dar: Die Bakterienart Nitrosomonas oxidiert das Ammonium zu dem bereits deutlich weniger schädlichem Nitrit. Dieses wiederum wird von Bakterien der Gattung Nitrobacter in einer weiteren Oxidationsreaktion zu Nitrat umgewandelt. Man nennt diesen Prozess, der neben den genannten Bakterienstämmen auch von Archaea vollzogen werden kann, Nitrifikation. Die Belastung des Bodens wird durch diesen Vorgang verringert und in Gewässern gehört die Nitrifikation zu dem wichtigen Prozess der Selbstreinigung.

Ammonium besitzt die Fähigkeit, als starkes Neurotoxin zu wirken. Dies beruht auf seiner strukturellen und ladungsbezogenen großen Ähnlichkeit zu Kaliumionen. Es imitiert daher an einigen Stellen des menschlichen Körpers deren Funktion (z. B. an Synapsen). Da es aber an den kaliumgesteuerten Kanälen und Rezeptoren nicht abgespalten werden kann, bewirkt es eine dauerhafte Nervenreizung. Die Entgiftung von Ammonium folgt dem Ammoniummechanismus.

Ammonium im 24h-Urin (Normwert < 50 mmol) ist ein Hinweis auf Konkremente (Struvitsteine, Ammoniumuratsteine). Die Einzeluntersuchung ist jedoch wenig aussagekräftig.