Co to jest amoniak? Wzór i właściwości amoniaku

Amoniak jest związkiem, który jest najważniejszym źródłem azotu dla organizmów żywych, a także znalazł zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Czym jest amoniak, jakie są jego właściwości? Zastanówmy się.

Co to jest amoniak: główne cechy charakterystyczne

Amoniak (azotek przewodu wodnego) jest związkiem azotu z wodorem o wzorze chemicznym NH3. Kształt cząsteczki przypomina piramidę trójkąta z atomem azotu na jego wierzchołku.

Amoniak to gaz, który nie ma koloru, ale ma ostry specyficzny zapach. Gęstość amoniaku jest prawie połową gęstości powietrza. W temperaturze 15 ^° C wynosi 0,73 kg / m3. Gęstość cieczy amoniakalnej w normalnych warunkach wynosi 686 kg / m3. Masa cząsteczkowa substancji wynosi 17,2 g / mol. Cechą wyróżniającą amoniaku jest jego wysoka rozpuszczalność w wodzie. Tak więc w temperaturze 0 ° C jego wartość osiąga ok. 1200 objętości w objętości wody, w 20 ° C – 700 objętościach. Roztwór "woda amoniakalna" (woda amoniakalna) charakteryzuje się nieco alkaliczną reakcją i raczej niepowtarzalną właściwością w porównaniu z innymi zasadami: przy wzrastającym stężeniu gęstość spada.

Jak powstaje amoniak?

Co to jest amoniak w organizmie człowieka? Jest to końcowy produkt metabolizmu azotu. Większość wątroby przekształca się w mocznik (karbamid) – substancję mniej toksyczną.

Amoniak w warunkach naturalnych powstaje w wyniku rozkładu związków organicznych zawierających azot. Ta substancja jest stosowana w przemyśle, wytwarzana jest sztucznie.

Produkcja amoniaku w warunkach przemysłowych i laboratoryjnych

W warunkach przemysłowych amoniak jest wytwarzany w wyniku katalitycznej syntezy azotu i wodoru:

N ₂ + 3H ₂ → 2NH 3 + Q.

Proces uzyskiwania substancji prowadzi się w temperaturze 500 ° C i pod ciśnieniem 350 atm. Jako katalizator stosuje się porowate żelazo. Otrzymany amoniak usuwa się przez ochłodzenie. Azot i wodór, które nie zareagowały, powracają do syntezy.

W warunkach laboratoryjnych amoniak jest wytwarzany głównie przez łagodne ogrzewanie mieszaniny zawierającej chlorek amonu i wapno hydratyzowane:

2NH 4Cl + Ca (OH) ₂ → CaCI ₂ + 2NH ₃ ↑ + 2H 2O.

Do suszenia gotowy związek jest przepuszczany przez mieszaninę wapna i wodorotlenku sodu. Dość suchy amoniak można otrzymać przez rozpuszczenie w nim metalizowanego sodu i następnie destylację.

Gdzie stosowany jest amoniak?

Azotek wodoru jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu. Ogromne ilości są wykorzystywane do produkcji kwasu azotowego i różnych nawozów (mocznik, azotan amonu itp.), Polimery, kwas cyjanowodorowy, soda, sole amonowe i inne produkty chemiczne.

W przemyśle lekkim właściwości amoniaku stosuje się do czyszczenia i barwienia takich tkanin jak jedwab, wełna i bawełna. W produkcji stali służy do zwiększania twardości stali nasycając warstwy powierzchni azotu. Azotek wodoru jest neutralizowany w przemyśle petrochemicznym.

Ze względu na swoje właściwości termodynamiczne ciekły amoniak jest stosowany jako chłodziwo w urządzeniach chłodniczych.

Roztwór azotku wodoru (ciekły amoniak) stosuje się w medycynie do wydalania z omdlenia, stymulacji wymiotów, leczenia rąk personelu medycznego, ukąszeń owadów itp.

Niektóre właściwości chemiczne amoniaku

Azotek wodoru charakteryzuje się raczej wysoką aktywnością chemiczną i może reagować z wieloma substancjami.

Gdy amoniak reaguje z kwasami, tworzą się odpowiednie sole amonowe. Na przykład w wyniku reakcji z kwasem azotowym powstaje azotan amonu :

NH3 + HNO3 → NH4NO3 _.

W reakcji z HCl tworzy się chlorek amonu:

NH3 + HC1 → NH4Cl.

Sole amoniowe to stałe substancje krystaliczne rozkładające się w wodzie i posiadające właściwości w postaci soli metali. Rozwiązania związków powstających w wyniku oddziaływania amoniaku i silnych kwasów wykazują słabo kwasową reakcję.

Dzięki azotom, azotek wodoru jest czynnym środkiem redukującym. Jego właściwości redukujące są objawia się po podgrzaniu. Podczas spalania w atmosferze tlenu tworzy azot i wodę. W obecności katalizatorów oddziaływanie z tlenem powoduje tlenek azotu. Azotek wodoru ma zdolność redukcji metali z tlenków.

Halogeny reagują z amoniakiem w celu utworzenia halogenków azotu – niebezpiecznych materiałów wybuchowych. Podczas oddziaływania z kwasami karboksylowymi i ich pochodnymi azotek wodoru tworzy amidy. W reakcji z węglem (w temperaturze 1000 ° C) i metanem, otrzymuje się cyjanek.

W przypadku jonów metali amoniak tworzy kompleksy aminowe lub amoniak (związki kompleksowe), które mają charakterystyczną cechę: atom azotu jest zawsze związany z trzema atomami wodoru. W wyniku skomplikowania zmienia się kolor substancji. Tak np. Niebieski roztwór siarczanu miedzi z dodatkiem azotku wodoru nabiera intensywnego niebieskofioletowego zabarwienia. Wiele aminokompleksów posiada wystarczającą stabilność. Dzięki temu można je uzyskać w postaci stałej.

W ciekłym amoniaku zarówno jonowe jak i niepolarne związki nieorganiczne i organiczne są łatwo rozpuszczalne.

Właściwości sanitarne i higieniczne

Amoniak jest klasyfikowany jako czwarta klasa zagrożeń. Maksymalne dopuszczalne stężenie maksymalnie jednorazowe (MPC) w powietrzu osadów wynosi 0,2 mg / m3, średnio dziennie – 0,04. W powietrzu obszaru roboczego zawartość amoniaku nie powinna przekraczać 20 mg / m³. W takich stężeniach nie ma poczucia zapachu substancji. Jest rejestrowany przez ludzki zapach, zaczyna się od 37 mg / m³. To znaczy, jeśli odczuwany jest zapach amoniaku, oznacza to, że dopuszczalne normy obecności materii w powietrzu są znacząco przekroczone.

Wpływ na organizm człowieka

Co to jest amoniak pod względem narażenia ludzi? Jest toksyczny. Jest sklasyfikowany jako substancja wykazująca duszność i działanie neurotropowe, zatrucia drogą oddechową, która może prowadzić do obrzęku płuc i uszkodzenia układu nerwowego.

Pary amoniaku drażnią skórę, błonę śluzową oczu i układu oddechowego. Stężenie substancji, przy której objawia się podrażnienie gardła, wynosi 280 mg na metr sześcienny. Miernik, oko – 490 mg na metr sześcienny. Miernik. W zależności od ilości azotku wodoru w powietrzu może wystąpić obrzęk gardła, trudności w oddychaniu, ataki kaszlu, ból w oku, liczne łzawienie, chemiczne oparzenia rogówki, utrata wzroku. Przy zawartości amoniaku 1,5 g na metr sześcienny. Miernik na godzinę rozwija toksyczny obrzęk płuc. Kiedy ciekły amoniak i jego roztwory (w wysokich stężeniach) stykają się ze skórą, zaczerwienienie, świąd, pieczenie, zapalenie skóry jest możliwe. Ponieważ skroplony azotek przewodu wodnego pochłania ciepło podczas odparowywania, istnieje odmrożenie różnego stopnia.

Objawy zatrucia amoniakiem

Zatrucie toksycznymi może powodować obniżenie progu słuchowego, nudności, zawroty głowy, bóle głowy itp. Mogą wystąpić zmiany w zachowaniu, w szczególności intensywne podniecenie, delirium. Objawy objawów w wielu przypadkach są przerywane. Mogą zatrzymać się na chwilę, a następnie wznowić z odnowioną energią.

Biorąc pod uwagę wszystkie możliwe konsekwencje narażenia na działanie amoniaku, bardzo ważne jest przestrzeganie środków ostrożności podczas pracy z tą substancją i nie przekraczanie jej stężenia w powietrzu.