Amoniak

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. srpna 2022; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Amoniak

Všeobecné

Systematický
název

Nitrid vodíku

Tradiční jména

čpavek
čpavek

Chem. vzorec

NH3 _

Krysa. vzorec

NH3 _

Fyzikální vlastnosti

plynný

17,0306 g/ mol

0,7723 (n.a.)

10,18 ± 0,01 eV [2]

Tepelné vlastnosti

Teplota

• tání

-77,73 °C

• vroucí

-33,34 °C

• samovznícení

651 ± 1 °C [1]

Meze výbušnosti

15 ± 1 obj. % [2]

Kritický bod

132,25 °C

Entalpie

• vzdělávání

−45,94 kJ/mol

Měrné výparné teplo

1370 kJ/kg

Tlak páry

8,5 ± 0,1 atm [2]

Chemické vlastnosti

Disociační konstanta kyseliny

pK_{a}

9,21 ± 0,01 [3]

Rozpustnost

• ve vodě

89,9 (při 0 °C)

Klasifikace

[7664-41-7]

222

231-635-3

InChI = 1S/H3N/h1H3QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N

RTECS

BO0875000

CHEBI

16134

UN číslo

1005

ChemSpider

217

Bezpečnost

Limitní koncentrace

20 mg/ m3

LD 50

200-1490 mg/kg

Toxicita

Registrované přípravky obsahující amoniak patří do 4. třídy nebezpečnosti pro člověka a mají obecně toxický účinek.

Ikony ECB

NFPA 704

jeden 3 0

Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Mediální soubory na Wikimedia Commons

Amoniak ( nitrid vodíku , amoniak , chemický vzorec - NH 3 ) je binární anorganická chemická sloučenina , jejíž molekula se skládá z jednoho atomu dusíku a tří atomů vodíku .

Za normálních podmínek je čpavek bezbarvý plyn se štiplavým, charakteristickým zápachem .

Amoniak je jedním z nejdůležitějších produktů chemického průmyslu , jeho roční světová produkce přesahuje 180 milionů tun.

Fyzikální vlastnosti

Hustota čpavku je téměř poloviční než hustota vzduchu . Toxické, MPCr.z. je 20 mg / m 3 - 4. třída nebezpečnosti ( nízkonebezpečné látky ) v souladu s GOST 12.1.007-76. Rozpustnost amoniaku ve vodě je extrémně vysoká - asi 1200 objemů (při 0 °C) nebo 700 objemů (při 20 °C) v objemu vody. V chlazení se nazývá R717, kde R znamená angličtinu. chladivo ( chladivo ), 7 - typ chladiva ( anorganická sloučenina ), 17 - molekulová hmotnost .

Molekula amoniaku má tvar trojúhelníkové pyramidy s atomem dusíku nahoře. Tři nepárové p-elektrony atomu dusíku se podílejí na tvorbě polárních kovalentních vazeb s 1s-elektrony tří atomů vodíku (vazby ), čtvrtý pár vnějších elektronů je nesdílený, může tvořit kovalentní vazbu mechanismem donor-akceptor s vodíkovým iontem za vzniku amonného iontu . Nevazebný dvouelektronový mrak je striktně orientován v prostoru, takže molekula amoniaku má vysokou polaritu, což vede k její dobré rozpustnosti ve vodě. ${\ce {NH))$ ${\ce {NH4^+))$

V kapalném čpavku jsou molekuly spojeny vodíkovými vazbami . Porovnání fyzikálních vlastností kapalného amoniaku s vodou ukazuje, že amoniak má nižší body varu (t kip -33,35 ° C) a teploty tání (t pl -77,70 ° C), stejně jako nižší hustotu, viskozitu (7krát nižší viskozitu vody), vodivost (téměř nevede elektrický proud) a dielektrickou konstantu. To je do určité míry vysvětleno skutečností, že síla vodíkových vazeb v kapalném čpavku je výrazně nižší než ve vodě; a také tím, že v molekule amoniaku je na rozdíl od dvou párů v molekule vody pouze jeden pár nesdílených elektronů, což neumožňuje vytvořit rozsáhlou síť vodíkových vazeb mezi více molekulami. Amoniak snadno přechází v bezbarvou kapalinu o hustotě 681,4 kg / m 3 , která silně láme světlo. Stejně jako voda je i kapalný amoniak vysoce asociován, a to především tvorbou vodíkových vazeb. Kapalný amoniak je dobrým rozpouštědlem pro velké množství organických i mnoho anorganických sloučenin. Pevný amoniak - kubické krystaly.

Chemické vlastnosti

Kvůli přítomnosti osamoceného elektronového páru v mnoha reakcích působí amoniak jako Brønstedova báze nebo komplexotvorné činidlo. Takže připojí proton a vytvoří amonný iont :

{\ce {NH3 + H+ -> NH4+))

Vodný roztok amoniaku (" amoniak ") má mírně alkalickou reakci v důsledku toku procesu:

{\ce {NH3 + H2O -> NH4+ + OH-}}

, Ko = 1,8⋅10-5 .

Interakce s kyselinami poskytuje odpovídající amonné soli:

{\ce {NH3 + HNO3 -> NH4NO3}}

Amoniak je také schopen tvořit soli s kovy - amidy , imidy a nitridy . Sloučeniny obsahující ionty se nazývají amidy, - imidy a - nitridy. Amidy alkalických kovů se získávají působením amoniaku: ${\ce {NH2-))$ ${\displaystyle {\ce {NH^{2-))))$ ${\displaystyle {\ce {N^{3-))))$

{\ce {2NH3 + 2K -> 2KNH2 + H2 ^}}

V důsledku určitých reakcí v kapalném amoniaku vznikají amidy, imidy a nitridy řady kovů. Nitridy lze získat zahříváním kovů v dusíkové atmosféře.

Amidy kovů jsou analogy hydroxidů. Tato analogie je posílena skutečností, že ionty a , stejně jako molekuly a jsou izoelektronické. Amidy jsou silnější báze než hydroxidy, a proto podléhají nevratné hydrolýze ve vodných roztocích: ${\ce {OH-))$ ${\ce {NH2-))$ ${\ce {H2O))$ ${\ce {NH3))$

{\ce {NaNH2 + H2O -> NaOH + NH3 ^}}

a v alkoholech:

{\ce {KNH2 + C2H5OH -> C2H5OK + NH3 ^}}

Stejně jako vodné roztoky alkálií vedou roztoky amidů amoniaku dobře elektrický proud, což je způsobeno disociaci:

{\ce {KNH2\rightleftarrows {K+}+NH2-}}

Fenolftalein v těchto roztocích získá karmínovou barvu, po přidání kyselin dochází k jejich neutralizaci. Rozpustnost amidů se mění ve stejném pořadí jako rozpustnost hydroxidů: - nerozpustný, - málo rozpustný a - dobře rozpustný. ${\ce {LiNH2))$ ${\ce {NaNH2))$ ${\ce {KNH2))$ ${\ce {RbNH2))$ ${\ce {CsNH2))$

Při zahřívání se amoniak rozkládá a vykazuje redukční vlastnosti. Hoří tedy v kyslíkové atmosféře za vzniku vody a dusíku. Oxidací čpavku vzduchem na platinovém katalyzátoru vznikají oxidy dusíku, které se v průmyslu používají k výrobě kyseliny dusičné :

{\ce {2NH3->[1200{\text{—}}1300~^{\circ }{\text{C}}]{N2}+3H2}}

(reakce je vratná),

{\ce {4NH3 + 3O2 -> 2N2 ^ + 6H2O))

(bez katalyzátoru, při zvýšené teplotě),

{\ce {4NH3 + 5O2 -> 4NO^ + 6H2O))

(v přítomnosti katalyzátoru, při zvýšené teplotě).

Použití čpavku k čištění povrchu kovů od oxidů při jejich pájení je založeno na redukční schopnosti : ${\ce {NH3))$ ${\ce {NH4Cl))$

{\ce {3CuO + 2NH4Cl -> 3Cu + 3H2O + 2HCl + N_2))

Oxidací amoniaku chlornanem sodným v přítomnosti želatiny se získá hydrazin :

{\ce {2NH3 + NaOCl -> N2H4 + NaCl + H2O))

Halogeny (chlór, jód) tvoří s čpavkem nebezpečné výbušniny - halogenidy dusíku (chlorid dusnatý, jodid dusitý ).

S halogenalkany vstupuje amoniak do nukleofilní adiční reakce za vzniku substituovaného amoniového iontu (způsob získávání aminů):

{\ce {NH3 + CH3Cl -> [CH3NH3]Cl))

(methylamonium hydrochlorid).

S karboxylovými kyselinami , jejich anhydridy , halogenidy kyselin, estery a dalšími deriváty poskytují amidy. S aldehydy a ketony - Schiffovy báze , které lze redukovat na odpovídající aminy (reduktivní aminace ).

Při 1000 °C reaguje amoniak s uhlím , vzniká kyselina kyanovodíková a částečně se rozkládá na dusík a vodík. Může také reagovat s metanem za vzniku stejné kyseliny kyanovodíkové: ${\ce {HCN))$

{\ce {2CH4 + 2NH3 + 3O2 -> 2HCN^ + 6H2O))

${\ce {NH4OH -> NH3 ^ + H2O))$ .

Se solemi mědi a se stříbrem tvoří komplexní amonné soli

{\ce {Cu(NO3)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](NO3)2))

{\ce {Cu3(PO4)2 + 12NH3 -> [Cu(NH3)4]3(PO4)2))

{\ce {Cu(CH3COO)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](CH3COO)2))

{\ce {AgNO3 + 2NH3 -> [Ag(NH3)2]NO3))

Historie

Amoniak byl poprvé izolován ve své čisté formě J. Priestleym v roce 1774 , který jej nazval „alkalický vzduch“ ( anglicky alkalický vzduch ) [4] . O jedenáct let později, v roce 1785, C. Berthollet stanovil přesné chemické složení amoniaku [5] . Od té doby začal ve světě výzkum výroby amoniaku z dusíku a vodíku . Amoniak byl velmi potřebný pro syntézu dusíkatých sloučenin, protože jejich výroba z ledku chilského byla omezena postupným vyčerpáním tohoto. Problém klesajících zásob ledku se stal akutnějším koncem 19. století. Teprve na počátku 20. století se podařilo vymyslet způsob syntézy čpavku vhodný pro průmysl. To provedl F. Gaber , který na tomto problému začal pracovat v roce 1904 a do roku 1909 vytvořil malý kontaktní přístroj, ve kterém používal zvýšený tlak (v souladu s Le Chatelierovým principem ) a osmium katalyzátor . 2. července 1909 Haber uspořádal test zařízení za přítomnosti K. Bosch a A. Mittash , oba z Baden Aniline and Soda Plant ( BASF ), a obdržel čpavek. Do roku 1911 C. Bosch vytvořil rozsáhlou verzi přístroje pro BASF, poté byla postavena a 9. září 1913 vznikla první továrna na syntézu amoniaku na světě, která se nacházela v Oppau (nyní okres ve městě Ludwigshafen am Rhein ), byl uveden do provozu ) a ve vlastnictví BASF. V roce 1918 získal F. Haber Nobelovu cenu za chemii „za syntézu amoniaku z jeho základních prvků“. V Rusku a SSSR byla první várka syntetického čpavku získána v roce 1928 v Černořečenském chemickém závodě [6] .

Původ jména

Amoniak (v evropských jazycích zní jeho název jako „amoniak“) z jiné řečtiny. hals ammöniakos je název čpavku, který se získával v oáze Ammonium v libyjské poušti [7] , ležící na křižovatce karavanních cest. V horkém klimatu se močovina (NH 2 ) 2 CO obsažená v živočišném odpadu rozkládá obzvláště rychle. Jedním z degradačních produktů je amoniak. Podle jiných zdrojů získal čpavek svůj název podle staroegyptského slova amonian. . Takzvaní lidé uctívající boha Amona . Při svých rituálních obřadech čichali minerální čpavek (NH 4 Cl), který při zahřátí odpařuje čpavek .

Kapalný amoniak

Amoniak zkapalňuje při teplotě -36 °C nebo při pokojové teplotě a tlaku asi 8,5 atmosféry, což umožňuje jeho pohodlné skladování a přepravu v kapalné formě (viz čpavkové potrubí ).

Kapalný amoniak, i když v malé míře, disociuje na ionty (autoprotolýza), což ukazuje jeho podobnost s vodou :

{\ce {2NH3 -> NH4^+ + NH2^-}}

Samoionizační konstanta kapalného amoniaku při −50 °C je přibližně 10 −33 (mol/l 2 ).

Kapalný amoniak, stejně jako voda, je silné ionizující rozpouštědlo, ve kterém se rozpouští řada aktivních kovů: alkálie , alkalické zeminy ,,, a také . Na rozdíl od vody tyto kovy nereagují s kapalným amoniakem, konkrétně se rozpouštějí a mohou být izolovány ve své původní formě po odpaření rozpouštědla. Rozpustnost alkalických kovů v kapalině je několik desítek procent. Některé intermetalické sloučeniny obsahující alkalické kovy se například také rozpouštějí v kapalném amoniaku . ${\ce {Mg))$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Eu))$ ${\ce {Yb))$ ${\ce {NH3))$ ${\ce {NH3))$ ${\ce {Na4Pb9}}$

Zředěné roztoky kovů v kapalném čpavku jsou modré, koncentrované roztoky mají kovový lesk a vypadají jako bronz . Během odpařování amoniaku se alkalické kovy izolují v čisté formě a kovy alkalických zemin - ve formě komplexů s amoniakem , které mají kovovou vodivost. Při slabém zahřívání se tyto komplexy rozkládají na kov a . ${\ce {[{\text{E}}(NH3)6]}}$ ${\ce {NH3))$

Rozpuštěný v kovu postupně reaguje za vzniku amidu : ${\ce {NH3))$

{\ce {2Na + 2NH3 -> 2NaNH2 + H2}}

Kovové amidy vznikající při reakci s amoniakem obsahují záporný iont , který je rovněž produkován samoionizací amoniaku. Amidy kovů jsou tedy analogy hydroxidů. Rychlost reakce se zvyšuje, když přejdete z do . Reakce se značně urychlí v přítomnosti i malých nečistot . ${\ce {NH2^-}}$ ${\ce {Li}}$ ${\ce {Cs))$ ${\ce {H2O))$

Roztoky kov-amoniak mají kovovou vodivost, atomy kovů se v nich rozpadají na kladné ionty a solvatované elektrony obklopené molekulami . Roztoky kov-amoniak obsahující volné elektrony jsou nejsilnějšími redukčními činidly. ${\ce {NH3))$

Mnoho solí má odlišnou rozpustnost v kapalném amoniaku ve srovnání s vodou. Srovnávací rozpustnost některých solí ve vodě a kapalném amoniaku (g soli na 100 g rozpouštědla) je uvedena v tabulce níže [8] :

Solventní	AgI	Ba (N03 ) 2	KI	NaCl	BaCl2 _	ZnCl 2
H2O _ _	0	9	144	36	36	367
NH3 _	207	97	182	3	0	0

Kvůli této rozdílné rozpustnosti probíhá mnoho reakcí v kapalném amoniaku jinak než ve vodě. Například:

{\displaystyle {\mathsf {Ba(NO_{3})_{2}+2AgCl=BaCl_{2}\downarrow +2AgNO_{3))))

Ve vodě tato reakce probíhá opačným směrem.

Komplexace

Díky svým vlastnostem poskytujícím elektrony mohou být molekuly NH 3 zahrnuty jako ligandy do složení komplexních sloučenin . Zavedení přebytečného amoniaku do roztoků solí d-kovů tedy vede k tvorbě jejich aminokomplexů:

{\ce {CuSO4 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4]SO4))

{\ce {Ni(NO3)2 + 6NH3 -> [Ni(NH3)6](NO3)2))

Komplexace je obvykle doprovázena změnou barvy roztoku. Takže v první reakci se modrá barva ( ) změní na tmavě modrou (barva komplexu) a ve druhé reakci se barva změní ze zelené ( ) na modrofialovou. Nejsilnější komplexy tvoří chrom a kobalt v oxidačním stavu +3. ${\ce {CuSO4}}$ ${\ce {Ni(NO3)2))$ ${\ce {NH3))$

Biologická role

Amoniak je důležitým zdrojem dusíku pro živé organismy. Navzdory vysokému obsahu volného dusíku v atmosféře (více než 75 %) je jen velmi málo živých bytostí schopno využít volný neutrální dvouatomový dusík atmosféry, plyn . Proto, aby bylo možné zahrnout atmosférický dusík do biologického cyklu, zejména do syntézy aminokyselin a nukleotidů , je nezbytný proces nazývaný " fixace dusíku ". Některé rostliny jsou závislé na dostupnosti čpavku a dalších dusíkatých sloučenin vznikajících v půdě v důsledku rozkladu organických (rostlinných a živočišných) zbytků. Jiné, např. luštěniny, využívají symbiózy s bakteriemi fixujícími dusík (rhizobie), které jsou schopny syntetizovat amoniak z atmosférického dusíku [10] pomocí enzymů zvaných dusíkaté . ${\ce {N2))$

Amoniak je také konečným produktem metabolismu aminokyselin , konkrétně produktem deaminace aminokyselin katalyzované enzymy, jako je glutamátdehydrogenáza. Vylučování nezměněného amoniaku je obvyklou cestou pro detoxikaci amoniaku u vodních živočichů (ryby, vodní bezobratlí a do určité míry obojživelníci). U savců, včetně lidí, se amoniak obvykle rychle přeměňuje na močovinu , která je mnohem méně toxická a zejména méně alkalická a méně reaktivní jako redukční činidlo. Močovina je hlavní složkou suchého zbytku moči. Většina ptáků, plazů, hmyzu, pavoukovců však nevylučuje močovinu, ale kyselinu močovou jako hlavní dusíkatý zbytek .

Amoniak také hraje důležitou roli v normální i patologické fyziologii zvířat. Amoniak vzniká při normálním metabolismu aminokyselin, ale ve vysokých koncentracích je vysoce toxický [11] . Zvířecí játra přeměňují amoniak na močovinu prostřednictvím série po sobě jdoucích reakcí známých jako močovinový cyklus. Jaterní dysfunkce, jako je ta pozorovaná u jaterní cirhózy , může zhoršit schopnost jater detoxikovat amoniak a tvořit z něj močovinu, což má za následek zvýšené hladiny amoniaku v krvi, stav nazývaný hyperamonémie. Podobný výsledek – zvýšení hladiny volného amoniaku v krvi a rozvoj hyperamonémie – vede k přítomnosti vrozených genetických defektů enzymů cyklu močoviny, jako je např. ornitinkarbamyltransferáza. Stejný výsledek může být způsoben porušením vylučovací funkce ledvin při těžkém selhání ledvin a urémii: v důsledku opožděného uvolňování močoviny se její hladina v krvi zvýší natolik, že začne fungovat „cyklus močoviny“ „v opačném směru“ - přebytečná močovina je ledvinami hydrolyzována zpět na plynný amoniak a oxid uhličitý, v důsledku čehož se zvyšuje hladina amoniaku v krvi. Hyperamonémie přispívá k poruchám vědomí a rozvoji soporózních a komatózních stavů u jaterní encefalopatie a urémie, stejně jako k rozvoji neurologických poruch často pozorovaných u pacientů s vrozenými defekty enzymů močovinového cyklu nebo s organickou acidurií [12] .

Méně výraznou, ale klinicky významnou hyperamonémii lze pozorovat u všech procesů, u kterých je pozorován zvýšený katabolismus proteinů, například u rozsáhlých popálenin , komprese tkáně nebo syndromu rozdrcení, rozsáhlých purulentně-nekrotických procesů, gangrény končetin, sepse atd. , stejně jako s některými endokrinními poruchami, jako je diabetes mellitus , těžká tyreotoxikóza . Zvláště vysoká je pravděpodobnost hyperamonémie u těchto patologických stavů v případech, kdy patologický stav způsobuje kromě zvýšeného katabolismu bílkovin také výrazné narušení detoxikační funkce jater nebo vylučovací funkce ledvin.

Amoniak je důležitý pro udržení normální acidobazické rovnováhy v krvi. Po vytvoření amoniaku z glutaminu může být alfa-ketoglutarát dále štěpen za vzniku dvou molekul bikarbonátu , které pak mohou být použity jako pufr k neutralizaci dietních kyselin. Amoniak získaný z glutaminu je pak vylučován močí (jak přímo, tak ve formě močoviny), což při vzniku dvou molekul hydrogenuhličitanu z ketoglutarátu vede celkem ke ztrátě kyselin a posunu pH krve na alkalická strana. Amoniak může navíc difundovat ledvinovými tubuly, spojovat se s vodíkovým iontem a být s ním vylučován ( ) a tím dále přispívat k odstraňování kyselin z těla [13] . ${\ce {NH3 + H^+ -> NH4^+))$

Amoniak a amonné ionty jsou toxické vedlejší produkty živočišného metabolismu. U ryb a vodních bezobratlých se amoniak uvolňuje přímo do vody. U savců (včetně vodních savců), obojživelníků a žraloků se amoniak v močovinovém cyklu přeměňuje na močovinu, protože močovina je mnohem méně toxická, méně chemicky reaktivní a lze ji efektivněji „ukládat“ v těle, dokud ji nelze vyloučit. U ptáků a plazů (plazů) se amoniak vzniklý během metabolismu přeměňuje na kyselinu močovou, která je pevným zbytkem a lze ji izolovat s minimální ztrátou vody [14] .

Vzhledem k tomu, že amoniak vzniká při rozpadu bílkovin , je jeho přítomnost v přírodních vodách známkou jejich kontaminace [15] .

Fyziologické působení a toxikologie

Amoniak je klasifikován jako toxická látka, podle GOST 12.1.007-76 je zařazen do 4. stupně nebezpečnosti.

Podle fyziologického účinku na organismus patří do skupiny látek s dusivým a neurotropním účinkem, které při vdechování mohou způsobit toxický plicní edém a těžké poškození nervového systému . Amoniak má lokální i resorpční účinky.

Páry čpavku silně dráždí sliznice očí a dýchacích orgánů a také kůži [16] . Toto je osoba a vnímá ji jako štiplavý zápach. Páry čpavku způsobují hojné slzení, bolest očí, chemické poleptání spojivky a rohovky, ztrátu zraku, záchvaty kašle, zarudnutí a svědění kůže. Při kontaktu zkapalněného amoniaku a jeho roztoků s pokožkou dochází k pocitu pálení, je možné chemické poleptání s puchýři a ulceracemi. Zkapalněný čpavek navíc při odpařování pohlcuje teplo a při kontaktu s pokožkou dochází k omrzlinám různého stupně. Vůně čpavku je cítit při koncentraci 37 mg/m³ [17] .

Maximální přípustná koncentrace amoniaku ve vzduchu pracovního prostoru průmyslového areálu ( MAK ) je 20 mg/m 3 [18] . V atmosférickém ovzduší sídel a obytných prostor by průměrná denní koncentrace amoniaku ( MPCs.s. ) neměla překročit 0,04 mg/m 3 [19] . Maximální jednotlivá koncentrace v atmosféře je 0,2 mg/m 3 . Zápach čpavku tedy naznačuje, že jsou překročeny přípustné limity.

Podráždění hltanu se projevuje při obsahu amoniaku ve vzduchu 280 mg/m 3 , oka - 490 mg / m 3 . Při vystavení velmi vysokým koncentracím způsobuje amoniak kožní léze: 7-14 g/m 3 - erytematózní , 21 g/m 3 nebo více - bulózní dermatitida . Toxický plicní edém se rozvíjí při hodinovém vystavení amoniaku o koncentraci 1,5 g/m 3 . Krátkodobá expozice amoniaku v koncentraci 3,5 g/m 3 a rychleji vede k rozvoji celkových toxických účinků.

Ve světě je maximální koncentrace amoniaku v atmosféře (více než 1 mg/m 3 ) pozorována v Indoganžské nížině, v centrálním údolí Spojených států amerických a v oblasti Turkestánu (dříve Jižní Kazachstán) v Kazachstánu. [20] .

Aplikace

Používá se především k výrobě dusíkatých hnojiv (dusičnan a síran amonný, močovina ), výbušnin a polymerů , kyseliny dusičné (kontaktní metoda), sody (amoniaková metoda) a dalších chemických produktů. Jako rozpouštědlo se používá kapalný amoniak .

V chlazení se používá jako chladivo (R717) (viz " Chladící zařízení na amoniak ").

V lékařství se 10% roztok čpavku, často nazývaný čpavek , používá při mdlobách (k vybuzení dýchání), ke stimulaci zvracení a také externě - neuralgie, myositida, bodnutí hmyzem a k léčbě rukou chirurga. Při nesprávném použití může způsobit poleptání jícnu a žaludku (v případě užití neředěného roztoku), reflexní zástavu dechu (při vdechování ve vysokých koncentracích).

Aplikujte lokálně, inhalačně i dovnitř. K vybuzení dýchání a vyvedení pacienta z mdloby opatrně přineste k nosu pacienta malý kousek gázy nebo vaty navlhčené čpavkem (na 0,5-1 s). Uvnitř (pouze v chovu) k vyvolání zvracení. S kousnutím hmyzem - ve formě pleťových vod; s neuralgií a myozitidou - tření s amoniakem. V chirurgické praxi se chovají v teplé převařené vodě a myjí si ruce.

Vzhledem k tomu, že amoniak je slabá zásada, při interakci s nimi neutralizuje kyseliny.

Fyziologický účinek amoniaku je způsoben štiplavým zápachem amoniaku, který dráždí specifické receptory nosní sliznice a excituje respirační a vazomotorická centra mozku, což způsobuje zvýšené dýchání a zvýšený krevní tlak.

Nemrznoucí přísada do suchých malt souvisejících s urychlovači. Doporučené dávkování je 2...8 % hmotnostních složek suché směsi v závislosti na aplikační teplotě. Amoniakální voda je produkt, kterým je plynný amoniak rozpuštěný ve vodě. ${\ce {NH3.H2O}}$ ${\ce {NH3))$

V květinářství se výpary čpavku používají ke změně barvy květů. Například modré a modré okvětní lístky se stávají zelenými, jasně červeno-černými [21] . Některé květiny, jako jsou astry , které jsou přirozeně bez zápachu, získávají po ošetření čpavkem příjemnou vůni [21] .

Získání

Průmyslová metoda výroby amoniaku je založena na přímé interakci vodíku a dusíku ( Haberův proces ):

{\ce {N2\ +\ 3H2\rightleftarrows 2NH3))

+ 91,84 kJ .

Reakce nastává s uvolněním tepla a zmenšením objemu. Reakce by proto na základě Le Chatelierova principu měla probíhat při nejnižších možných teplotách a vysokých tlacích – pak se rovnováha posune doprava. Rychlost reakce při nízkých teplotách je však zanedbatelná a při vysokých teplotách se rychlost zpětné reakce zvyšuje. Provádění reakce při velmi vysokých tlacích vyžaduje vytvoření speciálního zařízení, které odolá vysokému tlaku, a tudíž velké investice. Navíc rovnováha reakce, dokonce i při 700 °C, se ustavuje příliš pomalu pro její praktické použití.

Výstup amoniaku ( v objemových procentech ) na jeden průchod katalyzátorem při různých teplotách a tlacích má následující hodnoty [22] :

	100 at	300 at	1000 at	1500 at	2000 at	3500 at
400 °C	25.12	47,00	79,82	88,54	93,07	97,73
450 °C	16,43	35,82	69,69	84,07	89,83	97,18
500 °C	10,61	26,44	57,47	Žádná data
550 °C	6,82	19.13	41,16	Žádná data

${\ce {CaCN2 + 3H2O -> CaCO3 + 2NH3 ^}}$

Použití katalyzátoru (porézní železo s nečistotami Al 2 O 3 a K 2 O) umožnilo urychlit dosažení rovnovážného stavu. Zajímavé je, že při hledání katalyzátoru pro tuto roli bylo vyzkoušeno více než 20 tisíc různých látek.

Vzhledem ke všem výše uvedeným faktorům se proces získávání amoniaku provádí za následujících podmínek: teplota 500 °C, tlak 350 atmosfér, katalyzátor . Výtěžek amoniaku za takových podmínek je asi 30 %. V průmyslových podmínkách se využívá principu cirkulace – ochlazením se odstraňuje amoniak a nezreagovaný dusík a vodík se vrací zpět do syntézní kolony. To se ukazuje jako ekonomičtější než dosažení vyššího výtěžku reakce zvýšením tlaku.

K získání amoniaku v laboratoři se používá působení silných alkálií na amonné soli:

{\ce {NH4Cl + NaOH -> NH3^ + NaCl + H2O))

Amoniak se obvykle získává v laboratoři slabým zahříváním směsi chloridu amonného a hašeného vápna.

{\ce {2NH4Cl + Ca(OH)2 -> CaCl2 + 2NH3 ^ + 2H2O))

Pro vysušení amoniaku prochází směsí vápna a louhu sodného.

Velmi suchý čpavek lze získat rozpuštěním kovového sodíku v něm a následnou destilací . To se nejlépe provádí v systému vyrobeném z kovu ve vakuu . Systém musí odolat vysokému tlaku (při pokojové teplotě je tlak nasycených par amoniaku asi 10 atmosfér) [23] . V průmyslu se amoniak suší v absorpčních kolonách . .

Míry spotřeby na tunu čpavku

Na výrobu jedné tuny čpavku v Rusku v roce 2007 se spotřebuje průměrně 1200 Nm 3 zemního plynu, v Evropě - 900 Nm 3 [24] [25] [26] [27] [28] .

Běloruský „Grodno Azot“ spotřebuje 1200 Nm 3 zemního plynu na tunu čpavku, po modernizaci se očekává pokles spotřeby na 876 Nm 3 [29] .

Ukrajinští výrobci spotřebují od 750 Nm 3 [30] do 1170 Nm 3 [31] zemního plynu na tunu čpavku.

Podle technologie UHDE je deklarována spotřeba 6,7-7,4 Gcal energetických zdrojů na tunu čpavku [32] .

Amoniak v medicíně

Při bodnutí hmyzem se čpavek aplikuje zevně ve formě pleťových vod. 10% roztok amoniaku ve vodě je známý jako amoniak .

Nežádoucí účinky jsou možné: při dlouhodobé expozici (inhalační použití) může amoniak způsobit reflexní zástavu dechu.

Lokální aplikace je kontraindikována u dermatitid, ekzémů, jiných kožních onemocnění, stejně jako u otevřených traumatických poranění kůže.

V případě náhodného poškození sliznice oka amoniakem vypláchněte oči vodou (15x každých 10 minut) nebo 5% roztokem kyseliny borité, aniž byste si oči mnuli. Oleje a masti se nepoužívají. S porážkou nosu a hltanu - 0,5% roztok kyseliny citronové nebo přírodních šťáv. V případě požití vypijte vodu, ovocnou šťávu, mléko, nejlépe 0,5% roztok kyseliny citrónové nebo 1% roztok kyseliny octové, dokud se obsah žaludku zcela nezneutralizuje.

Interakce s jinými léky je špatně pochopena.

Výrobci čpavku

Výrobci čpavku v Rusku

Společnost	2006, tisíce tun	2007, tisíce tun
JSC "Togliattiazot"	2634	2403,3
OAO NAK Azot	1526	1514,8
JSC "Akron"	1526	1 114,2
OAO " Nevinnomyssky Azot ", Nevinnomyssk	1065	1 087,2
Minudobreniya JSC (Rossosh)	959	986,2
OJSC "AZOT", Kemerovo	854	957,3
OJSC "Azot"[ vyčistit ]	869	920,1
OJSC "ZMU KCCW"	956	881,1
OJSC Cherepovets Azot	936	790,6
ZAO Kuibyshevazot	506	570,4
Gazprom Salavat neftechim"	492	512,8
"Minerální hnojiva" (Perm)	437	474,6
OJSC Dorogobuzh	444	473,9
Minerální hnojiva OAO Voskresensk	175	205,3
OJSC Shchekinoazot	58	61.1
JSC "Ammoniy" (Mendělejevsk) [1]	—	—
Celkový	13 437	12 952,9

Rusko představuje asi 9 % světové produkce amoniaku. Rusko je jedním z největších světových vývozců čpavku. Asi 25 % celkové produkce čpavku jde na export, což je asi 16 % světového exportu.

Na konci roku 2014 bylo v Rusku vyrobeno 14,8 mil. tun čpavku (+2 % oproti roku 2013) (podle Rosstatu). Výroba čpavku v Rusku je soustředěna ve federálním okruhu Volha (46 % v roce 2014). Následuje Centrální federální okruh (23 %) a Severozápadní federální okruh (16 %).

Asi 25 % ruské produkce čpavku jde na export. V roce 2014 tak objem ruského vývozu čpavku (podle Federální celní služby) činil 3,6 mil. tun (+6 % oproti roku 2013) ve výši 1,6 mld. USD.

Hlavními přijímajícími zeměmi v roce 2014 byly Ukrajina, Finsko a Litva [33] .

Výrobci čpavku na Ukrajině

Společnost	2008
PJSC Concern Stirol	1331
Oděský přístavní závod	1128
Severodoněcké sdružení Azot	1015
azot (čerkasy)	0778
Dněproazot, Dněprodzeržinsk	0515
"Rivnoazot"	0382
Celkový	5149

Viz také

Amoniakální

Poznámky

↑ http://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng0414.html
↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0028.html
↑ Sál H. K. Korelace základních sil aminů 1 // J. Am. Chem. soc. / P. J. Stang - American Chemical Society , 1957. - Sv. 79, Iss. 20. - S. 5441-5444. — ISSN 0002-7863 ; 1520-5126 ; 1943-2984 - doi:10.1021/JA01577A030
↑ Priestley, Joseph. Pozorování alkalického vzduchu // Experimenty a pozorování různých druhů vzduchu . - Druhé vydání. - 1775. - Sv. I. — str. 163-177.
↑ Berthollet. Analyse de'l Alkali volatil (francouzsky) // Histoire de l'Académie Royale des Sciences. Annee M. DCCLXXXV. Avec les Mémoires de Mathématique & de Physique pour la même Année. - 1788. - S. 316-326 .
↑ Malina I.K. Syntéza amoniaku // Čítanka o anorganické chemii. Studentská pomůcka. Část II. - M .: Vzdělávání , 1975. - S. 52-62 .
↑ Slovník cizích slov. - M .: " Ruský jazyk ", 1989. - 624 s. ISBN 5-200-00408-8
↑ Ed. Yu.D. Treťjakov. Anorganická chemie: ve 3 svazcích. - Moskva: Publishing Center "Academy", 2004. - T. 2. - S. 178.
↑ MUDr. Karl S. Roth. Hyperamonémie._ _ _ Medscape (31. května 2007). Získáno 7. července 2009. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2008.
↑ MB Adjei, KH Quesenberry, CG Chamblis. Fixace dusíku a očkování krmných luštěnin . Prodloužení IFAS University of Florida (červen 2002). Archivováno z originálu 20. května 2007.
↑ PubChem Substance Summary . Získáno 7. července 2009. Archivováno z originálu dne 28. prosince 2011.
↑ Johannes Zschocke, Georg Hoffman. Metabolismus vademecum (německy) . — Friedrichsdorf, Německo: Milupa GmbH, 2004.
↑ Burton D. Rose, Helmut G. Rennke. Renální patofyziologie . — Baltimore: Williams & Wilkins, 1994. - ISBN 0-683-07354-0 .
↑ Neil A. Campbell, Jane B. Reece. 44 // Biologie (anglicky) . — 6. vyd. — San Francisco: Pearson Education, 2002. - S. 937 -938. — 1175 s. - ISBN 0-8053-6624-5 . — ISBN 978-0805366242 .
↑ Hnití bílkovin . Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2020. (neurčitý)
↑ Ferdman D. L .; Lepakhin V. K. (pharm.), Marčenko E. N. (prof.), Shvaikova M. D. (soudnictví). Amoniak // Velká lékařská encyklopedie : ve 30 svazcích / kap. vyd. B.V. Petrovský . - 3. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie , 1974. - T. 1: A - Antibióza. - S. 382-384. — 576 s. : nemocný.
↑ Výukový program RCBZ . Charakteristika havarijních chemicky nebezpečných látek (nepřístupný odkaz) . rhbz.info . Získáno 28. března 2021. Archivováno z originálu dne 30. prosince 2011. (neurčitý)
↑ GOST 12.1.005-88. Systém norem bezpečnosti práce. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky na ovzduší pracovního prostoru
↑ SanPiN 2.1.2.1002-00. Hygienické a epidemiologické požadavky na obytné budovy a prostory
↑ Petr Obrazcov. Je dobře, že nemáme dost čpavku. Škoda, že je málo krav . Izvestija (30. června 2009). Staženo: 28. března 2021. (neurčitý)
↑ 1 2 Umělá změna barvy okvětních plátků . Úžasný svět rostlin . Získáno 28. března 2021. Archivováno z originálu dne 2. července 2015. (neurčitý)
↑ Khodakov Yu. V., Epshtein D. A., Gloriozov P. A. § 19. Interakce dusíku s vodíkem // Anorganická chemie. Učebnice pro 9. ročník. - 7. vyd. - M . : Vzdělávání , 1976. - S. 38-41. — 2 350 000 výtisků.
↑ Gordon A., Ford R. Chemist's Companion / Per. z angličtiny. Rozenberga E. L., Koppel S. I. - M. : Mir , 1976. - 544 s.
↑ FAKTORY KONKURENCESCHOPNOSTI NA TRHU HNOJIVA DUSIČNANU AMONNÉHO Archivováno 15. listopadu 2013 na Wayback Machine .
↑ Čpavkové závody v ruských podnicích Archivováno 15. listopadu 2013 na Wayback Machine .
↑ PRODUCENTI AMONIAKU A MOČOVINY V RUSKU (část I) Archivováno 11. dubna 2013 na Wayback Machine .
↑ PRODUCENTI AMONIAKU A MOČOVINY V RUSKU (II. část) Archivováno 20. listopadu 2012 na Wayback Machine .
↑ PRODUCENTI AMONIAKU A MOČOVINY V RUSKU (část III) Archivováno 22. listopadu 2012 na Wayback Machine .
↑ Lukašenka požadoval urychlení modernizace Grodno Azot Archivováno 2. prosince 2012 na Wayback Machine . 21.od.
↑ Dusičnan amonný 095-2471996: Vliv na hřivnu Archivováno 18. června 2013 na Wayback Machine .
↑ Dusičnan amonný 095-2471996: Naši chemici jsou před Ruskem Archived 18. června 2013 na Wayback Machine .
↑ Technologie výroby čpavku (nepřístupný odkaz) . Získáno 16. srpna 2011. Archivováno z originálu 13. června 2013. (neurčitý)
↑ Čtvrtina ruského čpavku se vyváží (nedostupný odkaz) . Archivováno z originálu 4. března 2016. (neurčitý)

Literatura

Achmetov N. S. Obecná a anorganická chemie. - M. : Vyšší škola, 2001.
Karapetyants M.Kh. , Drakin S.I. Obecná a anorganická chemie. - M .: Chemie, 1994.
Akimova L. D. Studium základů chlazení. - M. , 1996.
Elnitsky A.P., Vasilevskaya E.I., Sharapa E.I., Shimanovich I.E. Chemistry. - Mn. : Narodnaya asveta, 2007.

Odkazy

Amoniak, plyn // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
Vodní čpavek // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
Amoniak // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
Amonemia // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
Amoniak (anglicky) . NIST Chemistry WebBook . Ministr obchodu USA jménem Spojených států amerických. Staženo: 28. března 2021.

Slovníky a encyklopedie

Velká dánština
Velká Katalánština
Skvělý norský
Velký Rus
Brockhaus a Efron
Brockhaus a Efron
okolo světa
Malý Brockhaus a Efron
Encyklopedický lexikon
Britannica (online)
Universalis

V bibliografických katalozích
BNF : 12532810x GND : 4001735-7 J9U : 987007293895805171 LCCN : sh85004538 NDL : 00560264 NKC : ph502999