แอมโมเนียคืออะไร. แอมโมเนียก็คือแอมโมเนีย สูตร สมบัติ และการใช้แอมโมเนีย

แอมโมเนีย [มาจากภาษากรีก?μμωνιακ?ς; ละตินซัลแอมโมเนียคัส; นั่นคือชื่อแอมโมเนีย (แอมโมเนียมคลอไรด์) ซึ่งได้มาจากการเผามูลอูฐในแอมโมเนียมโอเอซิสในทะเลทรายลิเบีย] ที่ง่ายที่สุด สารประกอบเคมีไนโตรเจนกับไฮโดรเจน NH 3 ; ผลิตภัณฑ์หลายตัน อุตสาหกรรมเคมี.

คุณสมบัติ. โมเลกุลของ NH 3 มีรูปร่าง ปิรามิดปกติโดยมีอะตอมไนโตรเจนอยู่ด้านบน พันธะ N-H มีขั้ว พลังงานพันธะ NH คือ 389.4 kJ/mol อะตอม N มีอิเล็กตรอนคู่เดียว ซึ่งเป็นตัวกำหนดความสามารถของแอมโมเนียในการสร้างพันธะระหว่างผู้บริจาคกับตัวรับและพันธะไฮโดรเจน โมเลกุล NH 3 สามารถผกผันได้ - "กลับด้านในออก" โดยการส่งอะตอมไนโตรเจนผ่านระนาบฐานของปิรามิดที่เกิดจากอะตอมไฮโดรเจน

แอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน อุณหภูมิ -77.7°C; อุณหภูมิเดือด -33.35°C; ความหนาแน่นของก๊าซ NH 3 (ที่ 0°C, 0.1 MPa) 0.7714 กก./ลบ.ม. 3 ; ความร้อนของการก่อตัวของแอมโมเนียจากธาตุ ΔН arr -45.94 kJ/mol ส่วนผสมแห้งของแอมโมเนียกับอากาศ (15.5-28% โดยน้ำหนัก NH 3) สามารถระเบิดได้ ของเหลว NH 3 เป็นของเหลวไม่มีสี มีการหักเหของแสงสูง ตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิด แอมโมเนียละลายได้ง่ายในน้ำ (33.1% โดยน้ำหนักที่อุณหภูมิ 20°C) ละลายได้น้อยในแอลกอฮอล์ อะซิโตน เบนซิน และคลอโรฟอร์ม สารละลายแอมโมเนียในน้ำ น้ำแอมโมเนียเป็นของเหลวไม่มีสีมีกลิ่นแอมโมเนีย สารละลายที่มี 10% โดยน้ำหนัก NH 3 มีชื่อทางการค้า แอมโมเนีย. ในสารละลายที่เป็นน้ำ แอมโมเนียจะถูกไอออนไนซ์บางส่วนเป็น NH + 4 และ OH - ซึ่งกำหนดปฏิกิริยาอัลคาไลน์ของสารละลาย (pK 9.247)

การสลายตัวของแอมโมเนียเป็นไฮโดรเจนและไนโตรเจนจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,200°C และเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา (Fe, Ni) - สูงกว่า 400°C แอมโมเนียเป็นสารประกอบที่มีปฏิกิริยามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาของโปรตอนเมื่อทำปฏิกิริยากับกรด เป็นผลให้เกิดเกลือแอมโมเนียมซึ่งมีคุณสมบัติหลายอย่างคล้ายกับเกลือ โลหะอัลคาไล. แอมโมเนียซึ่งเป็นฐานลูอิสไม่เพียงแต่ยึด H + เท่านั้น แต่ยังติดตัวรับอิเล็กตรอนอื่นๆ ด้วย เช่น BF 3 เพื่อสร้าง BF 3 ? NH 3 การออกฤทธิ์ของ NH 3 ต่อเกลือโลหะเชิงเดี่ยวหรือเชิงซ้อนจะทำให้เกิดแอมโมเนีย เช่น ซิส- แอมโมเนียยังมีลักษณะเฉพาะด้วยปฏิกิริยาการทดแทน โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทเกิดเป็นเอไมด์ที่มี NH 3 (เช่น NaNH 2) เมื่อถูกความร้อนในบรรยากาศแอมโมเนีย โลหะและอโลหะหลายชนิด (Zn, Cd, Fe, Cr, B, Si ฯลฯ) จะเกิดเป็นไนไตรด์ (เช่น BN) ที่อุณหภูมิประมาณ 1,000°C NH 3 ทำปฏิกิริยากับคาร์บอน ก่อตัวเป็นไฮโดรเจนไซยาไนด์ HCN และสลายตัวบางส่วนเป็น N 2 และ H 2 ด้วย CO 2 จะเกิดแอมโมเนียมคาร์บาเมต NH 2 COONH 4 ซึ่งสลายตัวเป็นน้ำและยูเรียที่อุณหภูมิ 160-200°C และความดันสูงถึง 40 MPa ไฮโดรเจนในแอมโมเนียสามารถถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจน แอมโมเนียเผาไหม้ในบรรยากาศ O2 ก่อตัวเป็นน้ำและ N2 ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนีย (Pt catalyst) ทำให้เกิด NO (ปฏิกิริยาที่ใช้ในการผลิต กรดไนตริก) ออกซิเดชันของแอมโมเนียในการผสมกับมีเทน - HCN

การรับและการใช้งาน. ในธรรมชาติ แอมโมเนียจะเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสารประกอบที่มีไนโตรเจน ในปี ค.ศ. 1774 J. Priestley ได้รวบรวมแอมโมเนียในอ่างปรอทเป็นครั้งแรก ซึ่งเกิดขึ้นจากการกระทำของมะนาวกับแอมโมเนียมคลอไรด์ เก่าแก่ที่สุด วิธีการทางอุตสาหกรรมการได้รับ NH 3 - การปล่อยแอมโมเนียจากก๊าซไอเสียระหว่างถ่านโค้ก

ขั้นพื้นฐาน วิธีการที่ทันสมัยการได้รับแอมโมเนีย - การสังเคราะห์จากไนโตรเจนและไฮโดรเจนเสนอในปี 1908 โดย F. Haber การสังเคราะห์แอมโมเนียในอุตสาหกรรมดำเนินการโดยปฏิกิริยา N 2 + ZN 2 →←2NH 3 การเปลี่ยนแปลงสมดุลไปทางขวาจะอำนวยความสะดวกโดยการเพิ่มความดันและอุณหภูมิที่ลดลง กระบวนการนี้ดำเนินการที่ความดันประมาณ 30 MPa และอุณหภูมิ 450-500°C ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - Fe ซึ่งกระตุ้นโดยออกไซด์ K 2 O, Al 2 O 3, CaO ฯลฯ ด้วยกระบวนการเดียว เมื่อผ่านมวลของตัวเร่งปฏิกิริยาเพียง 20-25% เท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นแอมโมเนีย ส่วนผสมของก๊าซเริ่มต้น จำเป็นต้องมีการหมุนเวียนซ้ำเพื่อการแปลงที่สมบูรณ์ วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิต H 2 ในการผลิตแอมโมเนียคือก๊าซธรรมชาติที่ติดไฟได้ซึ่งผ่านกระบวนการแปรรูปก๊าซมีเทนด้วยไอน้ำสองขั้นตอน

การผลิตแอมโมเนียประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: ก๊าซธรรมชาติจากสารประกอบกำมะถันโดยตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันถึง H 2 S พร้อมการดูดซึมแอมโมเนียโดย ZnO ในภายหลัง การปฏิรูปไอน้ำของก๊าซธรรมชาติภายใต้ความดัน 3.8 MPa ที่อุณหภูมิ 860°C บนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al ในเตาหลอมแบบท่อ (การปฏิรูปเบื้องต้น) การแปลงไอน้ำ-อากาศของมีเทนที่ตกค้างในคอนเวอร์เตอร์แบบเพลา (การปฏิรูปรอง) ที่ 990-1,000°C และ 3.3 MPa บนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al ในขั้นตอนนี้ ไฮโดรเจนจะถูกเสริมสมรรถนะด้วยไนโตรเจนจากอากาศในชั้นบรรยากาศเพื่อให้ได้ส่วนผสมของไนโตรเจนและไฮโดรเจน (อัตราส่วนโดยปริมาตร 1:3) ซึ่งจ่ายให้กับการสังเคราะห์ NH 3 การแปลง CO เป็น CO 2 และ H 2 ครั้งแรกที่ 450°C และ 3.1 MPa บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Cr จากนั้นที่ 200-260°C และ 3.0 MPa บนตัวเร่งปฏิกิริยา Zn-Cr-Cu การทำให้ H 2 บริสุทธิ์จาก CO 2 โดยการดูดซับด้วยสารละลายโมโนเอทานอลเอมีนหรือสารละลายร้อน K 2 CO 3 ที่ 2.8 MPa การทำให้ส่วนผสมของ H 2 และ N 2 บริสุทธิ์โดยการเติมไฮโดรเจนจาก CO และ CO 2 ที่ตกค้างต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al ที่อุณหภูมิ 280°C และ 2.6 MPa การบีบอัด (การบีบอัด) ของก๊าซบริสุทธิ์เป็น 15-30 MPa และการสังเคราะห์แอมโมเนียบนตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กที่ได้รับการส่งเสริมที่อุณหภูมิ 400-500°C ในเครื่องปฏิกรณ์สังเคราะห์ที่มีการอัดแน่นด้วยการไหลของก๊าซในแนวรัศมีหรือตามแนวแกน แอมโมเนียเหลวที่จ่ายให้กับอุตสาหกรรมมีอย่างน้อย 99.96% NH 3 โดยน้ำหนัก เติม H 2 O สูงถึง 0.2-0.4% ลงในแอมโมเนียที่ขนส่งผ่านท่อเพื่อยับยั้งการกัดกร่อนของเหล็ก

แอมโมเนียใช้ในการผลิตกรดไนตริก ยูเรีย เกลือแอมโมเนียม แอมโมฟอส เมธานามีน โซดา (ใช้วิธีแอมโมเนีย) เช่น ปุ๋ยน้ำเป็นสารหล่อเย็น ฯลฯ ลำแสงของโมเลกุล NH 3 ถูกใช้เป็นสารทำงานในเครื่องกำเนิดควอนตัมเครื่องแรก - เมเซอร์ (1954)

แอมโมเนียเป็นพิษ เมื่ออากาศมีแอมโมเนีย 0.02% โดยปริมาตร จะทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อเมือก แอมโมเนียเหลวทำให้ผิวหนังไหม้อย่างรุนแรง

การผลิตแอมโมเนียของโลก (ในรูปของ N) อยู่ที่ประมาณ 125.7 ล้านตัน/ปี (พ.ศ. 2544) รวมทั้ง สหพันธรัฐรัสเซีย- 11 ล้านตัน/ปี

หมวด: สมบัติทางอุณหฟิสิกส์ของแอมโมเนีย ม. 2521; การสังเคราะห์แอมโมเนีย ม., 1982.

A. I. Mikhailichenko, L. D. Kuznetsov

แอมโมเนีย. สูตรเคมี NH3.

ลักษณะทางเคมีกายภาพแอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุนของแอมโมเนีย เบากว่าอากาศ 1.7 เท่า ละลายได้ในน้ำ ความสามารถในการละลายในน้ำมากกว่าก๊าซอื่นๆ ทั้งหมด โดยที่อุณหภูมิ 20°C แอมโมเนีย 700 ปริมาตรจะละลายในน้ำ 1 ปริมาตร

จุดเดือดของแอมโมเนียเหลวอยู่ที่ 33.35°C ดังนั้นแม้ในฤดูหนาว แอมโมเนียก็ยังอยู่ในสถานะก๊าซ ที่อุณหภูมิลบ 77.7°C แอมโมเนียจะแข็งตัว

เมื่อปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจากสถานะเป็นของเหลว มันจะเกิดควัน เมฆแอมโมเนียแพร่กระจายเข้าสู่ชั้นบนของบรรยากาศ

AHOV ไม่เสถียร ผลกระทบที่สร้างความเสียหายในบรรยากาศและบนพื้นผิวของวัตถุจะคงอยู่เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

อันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดก๊าซไวไฟ. เผาไหม้ต่อหน้าแหล่งไฟที่อยู่ตลอดเวลา (ในกรณีเกิดเพลิงไหม้) เมื่อเผาจะปล่อยไนโตรเจนและไอน้ำออกมา ส่วนผสมที่เป็นก๊าซของแอมโมเนียกับอากาศ (ที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 15 ถึง 28% โดยปริมาตร) จะเกิดการระเบิดได้ อุณหภูมิที่ลุกติดไฟได้เอง 650°C

ผลกระทบต่อร่างกายตามผลทางสรีรวิทยาต่อร่างกาย จัดอยู่ในกลุ่มของสารที่มีผลกระทบต่อการหายใจไม่ออกและระบบประสาท อาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่เป็นพิษในปอดและเกิดความเสียหายรุนแรงหากสูดดม ระบบประสาท. แอมโมเนียมีผลทั้งเฉพาะที่และแบบดูดซับกลับคืนมา ไอระเหยของแอมโมเนียทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อเยื่อเมือกของดวงตา อวัยวะทางเดินหายใจ รวมถึงผิวหนัง ส่งผลให้มีน้ำตาไหลมากเกินไป ปวดตา การเผาไหม้สารเคมีเยื่อบุตาและกระจกตา สูญเสียการมองเห็น ไอ แดงและคันที่ผิวหนัง เมื่อแอมโมเนียเหลวและสารละลายสัมผัสกับผิวหนังจะเกิดอาการแสบร้อนและอาจเกิดแผลไหม้จากสารเคมีโดยมีแผลพุพองและแผลพุพอง นอกจากนี้แอมโมเนียเหลวจะเย็นตัวลงเมื่อระเหย และเมื่อสัมผัสกับผิวหนังจะเกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองในระดับที่แตกต่างกัน สัมผัสได้ถึงกลิ่นแอมโมเนียที่ความเข้มข้น 37 มก./ลบ.ม. ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศ พื้นที่ทำงานสถานที่ผลิตคือ 20 มก./ลบ.ม. ดังนั้นหากคุณได้กลิ่นแอมโมเนียการทำงานโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันก็เป็นอันตรายแล้ว การระคายเคืองของคอหอยเกิดขึ้นเมื่อปริมาณแอมโมเนียในอากาศคือ 280 มก./ลบ.ม. ดวงตา - 490 มก./ลบ.ม. เมื่อสัมผัสกับความเข้มข้นที่สูงมาก แอมโมเนียจะทำให้ผิวหนังเสียหาย: 7–14 g/m3 - มีเม็ดเลือดแดง, 21 g/m3 หรือมากกว่า - ผิวหนังอักเสบแบบ bullous อาการบวมน้ำที่ปอดที่เป็นพิษเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสกับแอมโมเนียเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงที่ความเข้มข้น 1.5 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร การได้รับแอมโมเนียในระยะสั้นที่ความเข้มข้น 3.5 กรัม/ลบ.ม. หรือมากกว่าอย่างรวดเร็วจะทำให้เกิดผลกระทบที่เป็นพิษโดยทั่วไป ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของแอมโมเนียในอากาศในบรรยากาศ การตั้งถิ่นฐานเท่ากับ: เฉลี่ยรายวัน 0.04 มก./ลบ.ม.; ครั้งเดียวสูงสุด 0.2 มก./ลบ.ม.

สัญญาณของความเสียหายของแอมโมเนีย:น้ำตาไหลมาก, ปวดตา, สูญเสียการมองเห็น, ไอ paroxysmal; ในกรณีที่ผิวหนังถูกทำลาย สารเคมีไหม้ระดับที่ 1 หรือ 2

การใช้งานแอมโมเนียใช้ในการผลิตกรดไนตริกและกรดไฮโดรไซยานิก ยูเรีย โซดา เกลือที่มีไนโตรเจน ปุ๋ย รวมถึงในผ้าย้อมสีและกระจกสีเงิน เป็นสารทำความเย็นในตู้เย็น สารละลายแอมโมเนียในน้ำ 10% เรียกว่าแอมโมเนีย ส่วนสารละลายแอมโมเนีย 18-20% เรียกว่าน้ำแอมโมเนียและใช้เป็นปุ๋ย

แอมโมเนียถูกขนส่งและมักจะเก็บไว้ในสถานะของเหลวภายใต้ความดันไอของมันเอง (6–18 กก./ซม.2) และยังสามารถเก็บไว้ในถังเก็บอุณหภูมิคงที่ที่ความดันใกล้เคียงกับความดันบรรยากาศ เมื่อปล่อยออกสู่บรรยากาศจะเกิดควันและถูกความชื้นดูดซึมได้อย่างรวดเร็ว

พฤติกรรมในบรรยากาศเมื่อไอระเหยถูกปล่อยออกสู่อากาศ จะเกิดเมฆปฐมภูมิที่มีแอมโมเนียที่มีความเข้มข้นสูงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว มันก่อตัวเร็วมาก (ภายใน 1-3 นาที) ในช่วงเวลานี้ 18–20% ของสสารจะผ่านเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

เมฆชั้นที่สองเกิดขึ้นเมื่อแอมโมเนียระเหยออกจากบริเวณที่หกรั่วไหล โดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าความเข้มข้นของไอระเหยนั้นต่ำกว่าในกลุ่มเมฆปฐมภูมิ 2-3 ลำดับความสำคัญ อย่างไรก็ตามระยะเวลาการออกฤทธิ์และการกระจายเชิงลึกนั้นมากกว่ามาก ในกรณีเช่นนี้ ให้ถือว่าขอบเขตด้านนอกของโซนการติดเชื้อเป็นเส้นที่ระบุเกณฑ์เฉลี่ยของโทโซโดส - 15 (มก.นาที)/ลิตร ระยะเวลาของเมฆทุติยภูมิจะขึ้นอยู่กับเวลาการระเหยของสารที่หกซึ่งในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับจุดเดือดและความผันผวนของสารอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมความเร็วลม และลักษณะของการรั่วไหล (อิสระหรือลงกระทะ)

แอมโมเนียเบากว่าอากาศเกือบ 2 เท่าและสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความลึกของการกระจายตัว ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับคลอรีนแล้ว ความลึกของการกระจายตัวของเมฆปฐมภูมิและเมฆทุติยภูมิตลอดจนพื้นที่เขตการปนเปื้อนจะน้อยกว่าประมาณ 25 เท่า

มันติดเชื้อในแหล่งน้ำเมื่อเข้าไปในนั้น

เรื่อง: แอมโมเนีย. คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี. ใบเสร็จรับเงินและการสมัคร

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: รู้โครงสร้างของโมเลกุลแอมโมเนีย คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี พื้นที่ใช้งาน สามารถพิสูจน์คุณสมบัติทางเคมีของแอมโมเนีย: เขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาของแอมโมเนียกับออกซิเจน, น้ำ, กรดและพิจารณาจากมุมมองของทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้าและกระบวนการรีดอกซ์

ในระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กรของบทเรียน

2. ศึกษาเนื้อหาใหม่

แอมโมเนีย – NH 3

แอมโมเนีย (ในภาษายุโรปชื่อของมันฟังดูเหมือน "แอมโมเนีย") เป็นชื่อที่มาจากโอเอซิสแอมมอนในแอฟริกาเหนือซึ่งตั้งอยู่ที่สี่แยกเส้นทางคาราวาน ในสภาพอากาศร้อน ยูเรีย (NH 2 ) 2 CO ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ของเสียจากสัตว์จะสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ หนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวคือแอมโมเนีย ตามแหล่งข้อมูลอื่น แอมโมเนียได้ชื่อมาจากคำอียิปต์โบราณว่าอะโมเนียน เป็นชื่อที่ตั้งให้แก่ผู้ที่บูชาเทพเจ้าอามุน ในระหว่างพิธีกรรม พวกเขาดมแอมโมเนีย NH 4 Cl ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะระเหยแอมโมเนียออกไป

1. โครงสร้างโมเลกุล

โมเลกุลแอมโมเนียมีรูปร่างเป็นปิรามิดสามเหลี่ยมโดยมีอะตอมไนโตรเจนอยู่ที่ปลายยอด. p-อิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ของอะตอมไนโตรเจนสามตัวมีส่วนร่วมในการก่อตัวของขั้ว พันธะโควาเลนต์ด้วยอิเล็กตรอน 1s ของอะตอมไฮโดรเจน 3 อะตอม (พันธะ N−H) อิเล็กตรอนคู่ที่ 4 ด้านนอกจะอยู่ตัวเดียว สามารถสร้างพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับกับไฮโดรเจนไอออน ทำให้เกิดแอมโมเนียมไอออน NH 4 + .

2. คุณสมบัติทางกายภาพแอมโมเนีย

ที่ สภาวะปกติ- ก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นเฉพาะตัวคม (กลิ่นแอมโมเนีย) เบากว่าอากาศเกือบสองเท่าเป็นพิษ ตามผลทางสรีรวิทยาต่อร่างกายจัดอยู่ในกลุ่มของสารที่มีผลกระทบต่อการหายใจไม่ออกและระบบประสาทซึ่งหากสูดดมเข้าไปอาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่เป็นพิษในปอดและสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อระบบประสาท แอมโมเนียมีผลทั้งเฉพาะที่และแบบดูดซับกลับคืนมา ไอระเหยของแอมโมเนียทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อเยื่อเมือกของดวงตา อวัยวะทางเดินหายใจ รวมถึงผิวหนัง นี่คือสิ่งที่เรามองว่าเป็นกลิ่นฉุน ไอระเหยของแอมโมเนียทำให้เกิดน้ำตาไหลมากเกินไป ปวดตา สารเคมีไหม้ที่เยื่อบุตาและกระจกตา สูญเสียการมองเห็น อาการไอ อาการแดงและคันที่ผิวหนัง ความสามารถในการละลาย NH 3 ในน้ำมีขนาดใหญ่มาก - ประมาณ 1,200 ปริมาตร (ที่ 0 °C) หรือ 700 ปริมาตร (ที่ 20 °C) ในปริมาตรน้ำ

3. การผลิตแอมโมเนีย

ในห้องปฏิบัติการ

ในอุตสาหกรรม

ในการรับแอมโมเนียในห้องปฏิบัติการจะใช้การกระทำของด่างแก่กับเกลือแอมโมเนียม:

NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O

(NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaSO 4 + 2H 2 O

ความสนใจ! แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์เป็นเบสที่ไม่เสถียร สลายตัว: NH 4 OH ↔ NH 3 + H 2 O

เมื่อได้รับแอมโมเนีย ให้จับท่อรับสัญญาณโดยให้จากล่างขึ้นบน เนื่องจากแอมโมเนียเบากว่าอากาศ:

วิธีทางอุตสาหกรรมในการผลิตแอมโมเนียขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาโดยตรงของไฮโดรเจนและไนโตรเจน:

N 2(ก.) + 3H 2(ก.) ↔ 2NH 3(ก.) + 45.9 กิโลจูล

เงื่อนไข:

ตัวเร่งปฏิกิริยา - เหล็กที่มีรูพรุน

อุณหภูมิ – 450 – 500 ˚С

ความดัน – 25 – 30 MPa

นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากระบวนการฮาเบอร์ (นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันผู้พัฒนารากฐานทางเคมีฟิสิกส์ของวิธีการ)

4. คุณสมบัติทางเคมีแอมโมเนีย

แอมโมเนียมีลักษณะเฉพาะด้วยปฏิกิริยาต่อไปนี้:

1. ด้วยการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของอะตอมไนโตรเจน (ปฏิกิริยาออกซิเดชัน)

2. โดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของอะตอมไนโตรเจน (เพิ่มเติม)

ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของอะตอมไนโตรเจน (ปฏิกิริยาออกซิเดชัน)

ยังไม่มีข้อความ -3 → ยังไม่มีข้อความ 0 → ยังไม่มีข้อความ +2

เอ็นเอช 3 – สารรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง

ด้วยออกซิเจน

1. การเผาไหม้ของแอมโมเนีย(เมื่อถูกความร้อน)

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 0

2. ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนีย (ตัวเร่งปฏิกิริยา Pt – Rh, อุณหภูมิ)

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

ด้วยออกไซด์ของโลหะ

2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O

ด้วยสารออกซิไดซ์ที่แรง

2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl (เมื่อถูกความร้อน)

แอมโมเนียเป็นสารประกอบอ่อนและสลายตัวเมื่อถูกความร้อน

2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2

ปฏิกิริยาโดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันของอะตอมไนโตรเจน (การเติม - การก่อตัวของแอมโมเนียมไอออน NHตัวละ4+ กลไกของผู้บริจาคและผู้รับ)

5. การใช้แอมโมเนีย

ในแง่ของปริมาณการผลิต แอมโมเนียครองอันดับหนึ่ง ทุกปีมีการผลิตสารประกอบนี้ประมาณ 100 ล้านตันทั่วโลก แอมโมเนียมีอยู่ในรูปของเหลวหรือเป็นสารละลายในน้ำ - น้ำแอมโมเนีย ซึ่งโดยปกติจะมี 25% NH 3 . จากนั้นแอมโมเนียปริมาณมหาศาลจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตกรดไนตริกซึ่งใช้ทำปุ๋ยและผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมากมาย น้ำแอมโมเนียยังใช้เป็นปุ๋ยโดยตรง และบางครั้งน้ำแอมโมเนียก็จะถูกรดน้ำจากถังโดยตรงด้วยแอมโมเนียเหลว เกลือแอมโมเนียม ยูเรีย และเมธานามีนหลายชนิดได้มาจากแอมโมเนีย นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารทำความเย็นราคาถูกในหน่วยทำความเย็นอุตสาหกรรมอีกด้วย

แอมโมเนียยังใช้ในการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ เช่น ไนลอนและไนลอน ใน อุตสาหกรรมเบาใช้ในการทำความสะอาดและย้อมผ้าฝ้าย ขนสัตว์ และผ้าไหม ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี แอมโมเนียถูกใช้เพื่อทำให้ของเสียที่เป็นกรดเป็นกลาง และในอุตสาหกรรมยางธรรมชาติ แอมโมเนียช่วยรักษาน้ำยางในขณะที่เดินทางจากสวนไปยังโรงงาน แอมโมเนียยังใช้ในการผลิตโซดาโดยใช้วิธีโซลเวย์ ในอุตสาหกรรมเหล็กแอมโมเนียใช้สำหรับไนไตรด์ - ทำให้ชั้นผิวของเหล็กอิ่มตัวด้วยไนโตรเจนซึ่งจะเพิ่มความแข็งอย่างมีนัยสำคัญ

แพทย์ใช้สารละลายแอมโมเนียในน้ำ (แอมโมเนีย)ในทางปฏิบัติในชีวิตประจำวัน: สำลีชุบแอมโมเนียจะทำให้บุคคลหมดสติ แอมโมเนียในปริมาณนี้ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

3. การรวมเนื้อหาที่ศึกษา

ลำดับที่ 1. ดำเนินการเปลี่ยนแปลงตามโครงการ:

ก) ไนโตรเจน → แอมโมเนีย → ไนตริกออกไซด์ (II)

b) แอมโมเนียมไนเตรต → แอมโมเนีย → ไนโตรเจน

c) แอมโมเนีย → แอมโมเนียมคลอไรด์ → แอมโมเนีย → แอมโมเนียมซัลเฟต

สำหรับ ORR ให้คอมไพล์ e-balance สำหรับ RIO ให้ทำสมการไอออนิกให้สมบูรณ์

ลำดับที่ 2. เขียนสมการสี่สมการสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่ผลิตแอมโมเนีย

4. การบ้าน

ป.24 เช่น. 2.3; ทดสอบ

2 N H 3 + N a O C l ⟶ N 2 H 4 + N a C l + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)+NaOCl\ลองขวาลูกศร N_(2)H_(4)+NaCl+H_( 2)โอ)))

• ฮาโลเจน (คลอรีน, ไอโอดีน) ก่อให้เกิดวัตถุระเบิดอันตรายด้วยแอมโมเนีย - ไนโตรเจนเฮไลด์ (ไนโตรเจนคลอไรด์, ไนโตรเจนไอโอไดด์)

• แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับอัลเคนที่มีฮาโลเจนผ่านการเติมนิวคลีโอฟิลิก เกิดเป็นแอมโมเนียมไอออนแทนที่ (วิธีการผลิตเอมีน):

• ผลิตเอไมด์ด้วยกรดคาร์บอกซิลิก แอนไฮไดรด์ กรดเฮไลด์ เอสเทอร์ และอนุพันธ์อื่นๆ ด้วยอัลดีไฮด์และคีโตน - ฐานชิฟฟ์ซึ่งสามารถรีดิวซ์เป็นเอมีนที่สอดคล้องกัน (รีดักทีฟอะมิเนชัน)

เรื่องราว

แอมโมเนียถูกแยกออกครั้งแรกในรูปแบบบริสุทธิ์โดย J. Priestley ในปี 1774 ซึ่งเรียกมันว่า "อากาศอัลคาไลน์" สิบเอ็ดปีต่อมา ในปี พ.ศ. 2328 K. Berthollet ได้ก่อตั้งบริษัทขึ้น องค์ประกอบทางเคมีแอมโมเนีย นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การวิจัยทั่วโลกได้เริ่มต้นขึ้นเกี่ยวกับการผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนและไฮโดรเจน แอมโมเนียมีความจำเป็นอย่างมากสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบไนโตรเจน เนื่องจากการผลิตจากดินประสิวชิลีถูกจำกัดด้วยการสูญเสียปริมาณสำรองของแอมโมเนียอย่างค่อยเป็นค่อยไป ปัญหาการลดปริมาณสำรองไนเตรตเริ่มรุนแรงมากขึ้น ปลายศตวรรษที่ 19ศตวรรษ. เฉพาะต้นศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่สามารถคิดค้นกระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนียที่เหมาะกับอุตสาหกรรมได้ สิ่งนี้สำเร็จได้โดยเอฟ. ฮาเบอร์ ซึ่งเริ่มทำงานนี้ในปี พ.ศ. 2447 และในปี พ.ศ. 2452 ก็ได้สร้างโครงการเล็กๆ อุปกรณ์ติดต่อซึ่งใช้แรงดันที่เพิ่มขึ้น (ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์) และตัวเร่งปฏิกิริยาออสเมียม เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2452 ฮาเบอร์ได้ทดสอบอุปกรณ์ต่อหน้า K. Bosch และ A. Mittash ทั้งจากโรงงาน Baden Aniline และ Soda Factory (BASF) และได้รับแอมโมเนีย ภายในปี 1911 K. Bosch ได้สร้างอุปกรณ์ขนาดใหญ่สำหรับ BASF และจากนั้นก็มีการสร้างโรงงานสังเคราะห์แอมโมเนียแห่งแรกของโลกและเปิดดำเนินการในวันที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2456 ซึ่งตั้งอยู่ในเมือง Oppau (ปัจจุบันเป็นเขตภายใน เมืองลุดวิจซาเฟิน อัม ไรน์) และเป็นของบีเอเอสเอฟ ในปี 1918 F. Haber ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี "สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียจากองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ" ในรัสเซียและสหภาพโซเวียต แอมโมเนียสังเคราะห์ชุดแรกถูกผลิตในปี พ.ศ. 2471 ที่โรงงานเคมี Chernorechensky

ที่มาของชื่อ

แอมโมเนีย (ในภาษายุโรปชื่อของมันฟังดูเหมือน "แอมโมเนีย") เป็นชื่อของโอเอซิสแห่งแอมมอนในแอฟริกาเหนือซึ่งตั้งอยู่ที่ทางแยกของเส้นทางคาราวาน ในสภาพอากาศร้อน ยูเรีย (NH 2) 2 CO ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์จากสัตว์จะสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ หนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวคือแอมโมเนีย ตามแหล่งข้อมูลอื่น แอมโมเนียได้ชื่อมาจากคำอียิปต์โบราณ อาโมเนียน. เป็นชื่อที่ตั้งให้แก่ผู้ที่บูชาเทพเจ้าอามุน ในระหว่างพิธีกรรม พวกเขาดมแอมโมเนีย NH 4 Cl ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะระเหยแอมโมเนียออกไป

แอมโมเนียเหลว

แอมโมเนียเหลวถึงแม้เพียงเล็กน้อย แต่จะแยกตัวออกเป็นไอออน (กระบวนการสลายอัตโนมัติ) ซึ่งแสดงความคล้ายคลึงกับน้ำ:

ค่าคงที่การแตกตัวเป็นไอออนในตัวเองของแอมโมเนียเหลวที่ −50 °C มีค่าประมาณ 10 −33 (โมล/ลิตร)²

เอไมด์ของโลหะที่เกิดจากปฏิกิริยากับแอมโมเนียจะมีไอออนลบ NH 2 - ซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างการแตกตัวเป็นไอออนของแอมโมเนียด้วย ดังนั้นเอไมด์ของโลหะจึงเป็นอะนาลอกของไฮดรอกไซด์ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเมื่อเปลี่ยนจาก Li เป็น Cs ปฏิกิริยาจะถูกเร่งอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมีสิ่งสกปรก H 2 O เพียงเล็กน้อย

สารละลายโลหะ-แอมโมเนียมีค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ โดยอะตอมของโลหะจะสลายตัวเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอนโซลเวตที่ล้อมรอบด้วยโมเลกุล NH 3 สารละลายโลหะ-แอมโมเนียซึ่งมีอิเล็กตรอนอิสระเป็นสารรีดิวซ์ที่แรงที่สุด

คอมเพล็กซ์

เนื่องจากคุณสมบัติในการบริจาคอิเล็กตรอน โมเลกุลของ NH 3 จึงสามารถเข้าสู่สารประกอบเชิงซ้อนเป็นลิแกนด์ได้ ดังนั้นการแนะนำแอมโมเนียส่วนเกินในสารละลายเกลือ d-metal ทำให้เกิดการก่อตัวของอะมิโนเชิงซ้อน:

การเกิดภาวะเชิงซ้อนมักมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสีของสารละลาย ดังนั้นในปฏิกิริยาแรก สีน้ำเงิน (CuSO 4) จะกลายเป็นสีน้ำเงินเข้ม (สีของสารเชิงซ้อน) และในปฏิกิริยาที่สอง สีจะเปลี่ยนจากสีเขียว (Ni (NO 3) 2) เป็นสีน้ำเงินม่วง คอมเพล็กซ์ที่แข็งแกร่งที่สุดที่มี NH 3 เกิดขึ้นจากโครเมียมและโคบอลต์ในสถานะออกซิเดชัน +3

บทบาททางชีวภาพ

แอมโมเนียเป็นแหล่งไนโตรเจนที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิต แม้จะมีปริมาณไนโตรเจนอิสระในบรรยากาศสูง (มากกว่า 75%) แต่สิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถใช้ไดอะตอมมิกไนโตรเจนที่เป็นกลางและอิสระในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซ N2 ได้ ดังนั้น เพื่อรวมไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศเข้าสู่ระบบการไหลเวียนทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์กรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์ จึงจำเป็นต้องมีกระบวนการที่เรียกว่า "การตรึงไนโตรเจน" พืชบางชนิดขึ้นอยู่กับความพร้อมของแอมโมเนียและไนโตรเจนตกค้างอื่นๆ ที่ปล่อยลงสู่ดินโดยซากอินทรีย์ของพืชและสัตว์อื่นๆ ที่เน่าเปื่อย พืชตระกูลถั่วบางชนิด เช่น พืชตระกูลถั่วที่ตรึงไนโตรเจน ใช้ประโยชน์จากการอยู่ร่วมกันกับแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจน (ไรโซเบีย) ซึ่งสามารถผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศได้

ในสิ่งมีชีวิตบางชนิด แอมโมเนียเกิดขึ้นจากไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศโดยใช้เอนไซม์ที่เรียกว่าไนโตรเจนเนส กระบวนการนี้เรียกว่าการตรึงไนโตรเจน แม้ว่าจะไม่น่าเป็นไปได้ที่วิธีการเลียนแบบทางชีวภาพจะสามารถแข่งขันกับประสิทธิภาพได้ วิธีการทางเคมีอย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจน ความพยายามที่ดีเพื่อทำความเข้าใจกลไกการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพได้ดีขึ้น ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในปัญหานี้ได้รับแรงบันดาลใจบางส่วนจากโครงสร้างที่ผิดปกติของศูนย์เร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานอยู่ของเอนไซม์ตรึงไนโตรเจน (ไนโตรจีเนส) ซึ่งประกอบด้วยชุดโมเลกุล bimetallic Fe 7 MoS 9 ที่ผิดปกติ

แอมโมเนียยังเป็นผลพลอยได้ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญกรดอะมิโน กล่าวคือผลิตภัณฑ์จากการปนเปื้อนที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ เช่น กลูตาเมต ดีไฮโดรจีเนส การขับถ่ายแอมโมเนียที่ไม่เปลี่ยนแปลงเป็นวิธีการทั่วไปในการล้างพิษแอมโมเนียในสัตว์น้ำ (ปลา สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำ และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงมนุษย์ แอมโมเนียมักจะถูกเปลี่ยนเป็นยูเรียอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นพิษน้อยกว่ามากและโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความเป็นด่างน้อยกว่าและมีปฏิกิริยาน้อยกว่าในฐานะตัวรีดิวซ์ ยูเรียเป็นส่วนประกอบหลักของของแข็งในปัสสาวะ อย่างไรก็ตาม นก สัตว์เลื้อยคลาน แมลง และแมงส่วนใหญ่ปล่อยกรดยูริกออกมามากกว่ายูเรียซึ่งเป็นไนโตรเจนหลัก

แอมโมเนียก็เล่นด้วย บทบาทสำคัญทั้งในสรีรวิทยาปกติและพยาธิวิทยาของสัตว์ แอมโมเนียเกิดขึ้นในระหว่างการเผาผลาญกรดอะมิโนตามปกติ แต่มีความเป็นพิษสูงเมื่อมีความเข้มข้นสูง ตับของสัตว์จะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นยูเรียผ่านปฏิกิริยาต่อเนื่องที่เรียกว่าวัฏจักรยูเรีย การทำงานของตับบกพร่อง เช่น ที่พบในโรคตับแข็ง อาจทำให้ความสามารถของตับในการล้างพิษแอมโมเนียและเปลี่ยนให้เป็นยูเรียลดลง ส่งผลให้ระดับแอมโมเนียในเลือดสูงขึ้น ภาวะที่เรียกว่าภาวะแอมโมเนียในเลือดสูง ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน - การเพิ่มขึ้นของระดับแอมโมเนียอิสระในเลือดและการพัฒนาของภาวะแอมโมเนียในเลือดสูง - เกิดจากการมีข้อบกพร่องทางพันธุกรรม แต่กำเนิดในเอนไซม์รอบยูเรียเช่น ornithine carbamyltransferase ผลลัพธ์เดียวกันนี้อาจเกิดจากการละเมิดการทำงานของการขับถ่ายของไตในภาวะไตวายอย่างรุนแรงและยูเรีย: เนื่องจากความล่าช้าในการปล่อยยูเรียระดับในเลือดจึงเพิ่มขึ้นมากจน "วงจรยูเรีย" เริ่มทำงาน "ใน ด้านหลัง» - ยูเรียส่วนเกินจะถูกไฮโดรไลซ์กลับเข้าไปในแอมโมเนียโดยไตและ คาร์บอนไดออกไซด์และส่งผลให้ระดับแอมโมเนียในเลือดเพิ่มขึ้น ภาวะแอมโมเนียในเลือดสูงก่อให้เกิดการรบกวนสติและการพัฒนาของภาวะ soporous และ comatose ในโรคสมองจากโรคตับและ uremia รวมถึงการพัฒนาความผิดปกติทางระบบประสาทที่มักพบในผู้ป่วยที่มีข้อบกพร่อง แต่กำเนิดของเอนไซม์ยูเรียรอบหรือกรดอินทรีย์

เด่นชัดน้อยกว่า แต่มีนัยสำคัญทางคลินิกสามารถสังเกตภาวะไขมันในเลือดสูงในกระบวนการใด ๆ ที่มีการสังเกต catabolism ของโปรตีนที่เพิ่มขึ้นเช่นมีการเผาไหม้อย่างกว้างขวางการบีบอัดเนื้อเยื่อหรือกลุ่มอาการบดอัดกระบวนการที่เป็นหนอง - เนื้อตายอย่างกว้างขวางเนื้อตายเน่าของแขนขาการติดเชื้อ ฯลฯ และสำหรับความผิดปกติของต่อมไร้ท่อบางอย่างเช่นเบาหวาน thyrotoxicosis รุนแรง ความน่าจะเป็นของภาวะแอมโมเนียในเลือดสูงที่เกิดขึ้นในสภาวะทางพยาธิวิทยาเหล่านี้สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่สภาวะทางพยาธิวิทยานอกเหนือจากการเพิ่มการเผาผลาญโปรตีนยังทำให้การทำงานของการล้างพิษในตับหรือการขับถ่ายของไตบกพร่องอย่างเด่นชัด

แอมโมเนียมีความสำคัญต่อการรักษาสมดุลของกรดเบสในเลือดให้เป็นปกติ หลังจากการก่อตัวของแอมโมเนียจากกลูตามีน อัลฟาคีโตกลูตาเรตสามารถถูกย่อยสลายเพิ่มเติมเพื่อสร้างไบคาร์บอเนต 2 โมเลกุล ซึ่งจากนั้นสามารถใช้เป็นบัฟเฟอร์เพื่อทำให้กรดในอาหารเป็นกลางได้ จากนั้นแอมโมเนียที่ได้จากกลูตามีนจะถูกขับออกทางปัสสาวะ (ทั้งทางตรงและในรูปของยูเรีย) ซึ่งเมื่อคำนึงถึงการก่อตัวของโมเลกุลไบคาร์บอเนต 2 โมเลกุลจากคีโตกลูตาเรต ส่งผลให้สูญเสียกรดทั้งหมดและค่า pH ในเลือดเปลี่ยนไป ด้านอัลคาไลน์ นอกจากนี้ แอมโมเนียสามารถแพร่กระจายผ่านท่อไต รวมกับไฮโดรเจนไอออน และถูกขับออกมาพร้อมกัน (NH 3 + H + => NH 4 +) และด้วยเหตุนี้จึงส่งเสริมการกำจัดกรดออกจากร่างกายอีกด้วย

แอมโมเนียและแอมโมเนียมไอออนเป็นผลพลอยได้ที่เป็นพิษจากการเผาผลาญในสัตว์ ในปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำ แอมโมเนียจะถูกปล่อยลงสู่น้ำโดยตรง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำ) สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และฉลาม แอมโมเนียจะถูกแปลงเป็นยูเรียในวงจรยูเรีย เนื่องจากยูเรียมีความเป็นพิษน้อยกว่ามาก มีปฏิกิริยาทางเคมีน้อยกว่า และสามารถ "กักเก็บ" ในร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นจนกว่าจะสามารถถูกขับออกมาได้ ในนกและสัตว์เลื้อยคลาน แอมโมเนียที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาผลาญจะถูกแปลงเป็นกรดยูริกซึ่งเป็นสารตกค้างที่เป็นของแข็งและสามารถขับออกได้โดยสูญเสียน้ำน้อยที่สุด

การกระทำทางสรีรวิทยา

ตามผลทางสรีรวิทยาต่อร่างกายจัดอยู่ในกลุ่มของสารที่มีผลกระทบต่อการหายใจไม่ออกและระบบประสาทซึ่งหากสูดดมเข้าไปอาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่เป็นพิษในปอดและสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อระบบประสาท แอมโมเนียมีผลทั้งเฉพาะที่และแบบดูดซับกลับคืนมา

ไอระเหยของแอมโมเนียทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อเยื่อเมือกของดวงตา อวัยวะทางเดินหายใจ รวมถึงผิวหนัง นี่คือสิ่งที่บุคคลรับรู้ว่าเป็นกลิ่นฉุน ไอระเหยของแอมโมเนียทำให้เกิดน้ำตาไหลมากเกินไป ปวดตา สารเคมีไหม้ที่เยื่อบุตาและกระจกตา สูญเสียการมองเห็น อาการไอ อาการแดงและคันที่ผิวหนัง เมื่อแอมโมเนียเหลวและสารละลายสัมผัสกับผิวหนังจะเกิดอาการแสบร้อนและอาจเกิดแผลไหม้จากสารเคมีโดยมีแผลพุพองและแผลพุพอง นอกจากนี้แอมโมเนียเหลวยังดูดซับความร้อนเมื่อมันระเหยและเมื่อสัมผัสกับผิวหนังจะเกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองในระดับที่แตกต่างกัน สัมผัสได้ถึงกลิ่นแอมโมเนียที่ความเข้มข้น 37 มก./ลบ.ม.

แอปพลิเคชัน

แอมโมเนียเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมเคมีโดยมีการผลิตทั่วโลกต่อปีสูงถึง 150 ล้านตัน ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน (แอมโมเนียมไนเตรตและซัลเฟต ยูเรีย) วัตถุระเบิดและโพลีเมอร์ กรดไนตริก โซดา (โดยใช้วิธีแอมโมเนีย) และผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเคมีอื่น ๆ แอมโมเนียเหลวถูกใช้เป็นตัวทำละลาย

การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (เหล็กที่มีรูพรุนซึ่งมีสารเจือปนของ Al 2 O 3 และ K 2 O) ทำให้สามารถเร่งการบรรลุสภาวะสมดุลได้ สิ่งที่น่าสนใจคือเมื่อค้นหาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับบทบาทนี้ มีการทดลองใช้สารต่างๆ มากกว่า 20,000 ชนิด

เมื่อพิจารณาปัจจัยข้างต้นทั้งหมดแล้ว กระบวนการผลิตแอมโมเนียจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: อุณหภูมิ 500 °C ความดัน 350 บรรยากาศ ตัวเร่งปฏิกิริยา ผลผลิตของแอมโมเนียภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวคือประมาณ 30% ในสภาวะทางอุตสาหกรรมจะใช้หลักการหมุนเวียน - แอมโมเนียจะถูกกำจัดโดยการทำความเย็นและไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกส่งกลับไปยังคอลัมน์การสังเคราะห์ วิธีนี้ประหยัดกว่าการได้ผลผลิตปฏิกิริยาที่สูงขึ้นโดยการเพิ่มความดัน

ในการรับแอมโมเนียในห้องปฏิบัติการจะใช้การกระทำของด่างแก่กับเกลือแอมโมเนียม:

โดยปกติ วิธีห้องปฏิบัติการแอมโมเนียได้มาจากการให้ความร้อนส่วนผสมของแอมโมเนียมคลอไรด์และปูนขาวอย่างอ่อนโยน

ในการอบแห้งแอมโมเนียจะต้องผ่านส่วนผสมของมะนาวและโซดาไฟ

แอมโมเนียที่แห้งมากสามารถหาได้โดยการละลายโลหะโซเดียมในนั้นแล้วกลั่นต่อไป วิธีนี้ทำได้ดีที่สุดในระบบที่ทำจากโลหะภายใต้สุญญากาศ ระบบจะต้องทนต่อแรงดันสูง (ที่อุณหภูมิห้องความดันไอแอมโมเนียอิ่มตัวจะอยู่ที่ประมาณ 10 บรรยากาศ) ในอุตสาหกรรม แอมโมเนียจะถูกทำให้แห้งในคอลัมน์ดูดซับ

อัตราการใช้ต่อตันแอมโมเนีย

เพื่อผลิตแอมโมเนียหนึ่งตันในรัสเซีย มีการใช้ก๊าซธรรมชาติโดยเฉลี่ย 1,200 นาโนเมตรในยุโรป - 900 นาโนเมตร

Grodno Azot ชาวเบลารุสใช้ก๊าซธรรมชาติ 1,200 nm³ ต่อแอมโมเนีย 1 ตัน หลังจากการปรับปรุงใหม่ คาดว่าการบริโภคจะลดลงเหลือ 876 nm³

ผู้ผลิตชาวยูเครนใช้ก๊าซธรรมชาติตั้งแต่ 750 นาโนเมตรถึง 1,170 นาโนเมตรต่อแอมโมเนียหนึ่งตัน

เทคโนโลยี UHDE อ้างว่าสิ้นเปลืองทรัพยากรพลังงาน 6.7 - 7.4 Gcal ต่อแอมโมเนียหนึ่งตัน

แอมโมเนียในทางการแพทย์

สำหรับแมลงสัตว์กัดต่อย แอมโมเนียจะถูกใช้ภายนอกในรูปของโลชั่น สารละลายแอมโมเนียในน้ำ 10% เรียกว่า

สารประกอบไฮโดรเจนที่มีลักษณะระเหยง่ายของไนโตรเจนคือแอมโมเนีย โดยมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเคมีอนินทรีย์และ เคมีอนินทรีย์แอมโมเนียเป็นสารประกอบไฮโดรเจนที่สำคัญที่สุดของไนโตรเจน ในแบบของตัวเอง ลักษณะทางเคมีมันคือไฮโดรเจนไนไตรด์ H 3 N. B โครงสร้างทางเคมีแอมโมเนียsp 3 -วงโคจรไฮบริดของอะตอมไนโตรเจนสร้างพันธะσสามพันธะโดยมีอะตอมไฮโดรเจนสามอะตอมซึ่งครอบครองจุดยอดทั้งสามของจัตุรมุขที่บิดเบี้ยวเล็กน้อย

จุดยอดที่สี่ของจัตุรมุขถูกครอบครองโดยไนโตรเจนคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงความไม่อิ่มตัวทางเคมีและปฏิกิริยาของโมเลกุลแอมโมเนียตลอดจนค่าโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าจำนวนมาก

ภายใต้สภาวะปกติ แอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสีและมีกลิ่นฉุน มันเป็นพิษ: ทำให้เยื่อเมือกระคายเคือง และพิษเฉียบพลันทำให้เกิดความเสียหายต่อดวงตาและโรคปอดบวม เนื่องจากขั้วของโมเลกุลและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกค่อนข้างสูง แอมโมเนียเหลวจึงเป็นตัวทำละลายที่ดี โลหะอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ท ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส ไอโอดีน และเกลือและกรดหลายชนิดละลายได้ดีในแอมโมเนียเหลว แอมโมเนียละลายในน้ำได้ดีกว่าก๊าซอื่นๆ สารละลายนี้เรียกว่าน้ำแอมโมเนียหรือแอมโมเนีย ความสามารถในการละลายที่ดีเยี่ยมของแอมโมเนียในน้ำเกิดจากการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล

แอมโมเนียมีคุณสมบัติหลัก:

ปฏิกิริยาของแอมโมเนียกับน้ำ:

NH 3 +HOH ⇄ NH 4 OH ⇄ NH 4 + +OH -

ปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเฮไลด์:

NH 3 +HCl ⇄NH 4 Cl

ปฏิกิริยากับกรด (เป็นผลให้เกิดเกลือกลางและเป็นกรด):

NH 3 +H 3 PO 4 → (NH 4) 3 PO 4 แอมโมเนียมฟอสเฟต

NH 3 +H 3 PO 4 → (NH 4) 2 HPO 4 แอมโมเนียมไฮโดรเจนฟอสเฟต

NH 3 +H 3 PO 4 → (NH 4)H 2 PO 4 แอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับเกลือของโลหะบางชนิดเพื่อสร้างสารประกอบเชิงซ้อน - แอมโมเนีย:

CuSO 4 + 4NH 3 → SO 4 เตตระแอมมีน คอปเปอร์ ซัลเฟต (ครั้งที่สอง)

AgCl+ 2NH 3 → Cl ซิลเวอร์ ไดแอมมีน คลอไรด์ (ฉัน)

ปฏิกิริยาข้างต้นทั้งหมดเป็นปฏิกิริยาการบวก

คุณสมบัติรีดอกซ์:

ในโมเลกุลแอมโมเนีย NH 3 ไนโตรเจนมีสถานะออกซิเดชันที่ -3 ดังนั้นในปฏิกิริยารีดอกซ์ ไนโตรเจนสามารถบริจาคอิเล็กตรอนได้เท่านั้นและเป็นเพียงตัวรีดิวซ์เท่านั้น

แอมโมเนียจะลดโลหะบางชนิดจากออกไซด์:

2NH 3 + 3CuO → N 2 +3Cu +3H 2 O

แอมโมเนียต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกออกซิไดซ์เป็นไนโตรเจนมอนอกไซด์ NO:

4NH 3 + 5O 2 → 4NO+ 6H 2 O

แอมโมเนียถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นไนโตรเจน:

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

21. สารประกอบไฮโดรเจนของฮาโลเจน 22. กรดไฮโดรฮาลิก.

ไฮโดรเจนเฮไลด์เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุน และละลายได้ง่ายในน้ำ ไฮโดรเจน ฟลูออไรด์สามารถผสมกับน้ำได้ในอัตราส่วนเท่าใดก็ได้ ความสามารถในการละลายสูงของสารประกอบเหล่านี้ในน้ำทำให้ได้สารละลายเข้มข้น

เมื่อละลายในน้ำ ไฮโดรเจนเฮไลด์จะแยกตัวออกเหมือนกรด HF เป็นสารประกอบที่แยกตัวออกอย่างอ่อน ซึ่งอธิบายได้ด้วยความแข็งแรงของพันธะพิเศษ สารละลายไฮโดรเจนเฮไลด์ที่เหลือจัดเป็น กรดแก่. HF - กรดไฮโดรฟลูออริก (ฟลูออริก) HCl - ไฮโดรคลอริก (ไฮโดรคลอริก) กรดเอชบีอาร์- กรดไฮโดรโบรมิก HI - กรดไฮโดรไอโอดิก

ความแข็งแรงของกรดในซีรีย์ HF - HCl - HBr - HI เพิ่มขึ้นซึ่งอธิบายได้จากการลดลงของพลังงานยึดเหนี่ยวในทิศทางเดียวกันและการเพิ่มขึ้นของระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ HI เป็นกรดที่แข็งแกร่งที่สุดในบรรดากรดไฮโดรฮาลิก

ความสามารถในการโพลาไรซ์เพิ่มขึ้นเนื่องจากการที่น้ำทำให้พันธะที่มีความยาวมากกว่ามีโพลาไรซ์มากขึ้น เกลือของกรดไฮโดรฮาลิกมีชื่อตามลำดับ: ฟลูออไรด์, คลอไรด์, โบรไมด์, ไอโอไดด์

คุณสมบัติทางเคมีของกรดไฮโดรฮาลิก

ในรูปแบบแห้ง ไฮโดรเจนเฮไลด์จะไม่ส่งผลต่อโลหะส่วนใหญ่

1. สารละลายไฮโดรเจนเฮไลด์ที่เป็นน้ำมีคุณสมบัติเป็นกรดปราศจากออกซิเจน ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับโลหะหลายชนิด ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของพวกมัน ไม่ส่งผลกระทบต่อโลหะที่อยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าของโลหะหลังไฮโดรเจน ทำปฏิกิริยากับเกลือและก๊าซบางชนิด

กรดไฮโดรฟลูออริกทำลายแก้วและซิลิเกต:

SiO2+4HF=SiF4+2H2O

ดังนั้นจึงไม่สามารถเก็บไว้ในภาชนะแก้วได้

2. ในปฏิกิริยารีดอกซ์ กรดไฮโดรฮาลิกทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ และกิจกรรมรีดอกซ์ในชุด Cl-, Br-, I- เพิ่มขึ้น

ใบเสร็จ

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ผลิตโดยการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นบนฟลูออร์สปาร์:

CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF

ไฮโดรเจนคลอไรด์ผลิตโดยปฏิกิริยาโดยตรงของไฮโดรเจนกับคลอรีน:

นี่เป็นวิธีการผลิตแบบสังเคราะห์

วิธีซัลเฟตขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นกับ NaCl

เมื่อให้ความร้อนเล็กน้อย ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของ HCl และ NaHSO4

NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl

ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ขั้นตอนที่สองของปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น:

NaCl+NaHSO4=Na2SO4+HCl

แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับ HBr และ HI ในลักษณะเดียวกันเพราะว่า สารประกอบกับโลหะเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะถูกออกซิไดซ์เพราะ I- และ Br- เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง

2NaBr-1+2H2S+6O4(k)=Br02+S+4O2+Na2SO4+2H2O

ไฮโดรเจนโบรไมด์และไฮโดรเจนไอโอไดด์ได้มาจากการไฮโดรไลซิสของ PBr3 และ PI3: PBr3+3H2O=3HBr+H3PO3 PI3+3H2O=3HI+H3PO3