أمونياك
| أمونياك | |
|---|---|
| الاسم النظامي | أمونياك |
| أسماء أخرى | غاز النشادر، روح النشادر |
| معلومات عامة | |
| رقم الكاس | |
| بوب كيم | |
| خصائص | |
| صيغة جزيئية | NH3 |
| الكتلة المولية | 17.03 غ/مول |
| المظهر | غاز عديم اللون له رائحة واخزة |
| الكثافة | 0.86 كغ/م3 (عند 1.013 بار وعند نقطة الغليان) |
| نقطة الانصهار |
- 77.73 °س |
| نقطة الغليان |
- 33.34 °س |
| الذوبانية في الماء | 47% عند 0°س 31% عند 25°س 28% عند 50°س [١] |
| مخاطر | |
| ترميز المخاطر | |
| توصيف المخاطر | |
| تحذيرات وقائية | |
| في حال عدم ذكر الشروط فإن
البيانات الواردة أعلاه مقاسة في الشروط النظامية ومدونة حسب النظام الدولي للوحدات | |
الأمونياك أو غاز النشادر هو غاز قلوي لالون له. يتشكل من جزء نتروجين واحد وثلاثة أجزاء هيدروجين، وهو أخف من الهواء وله رائحة نفاذة مميزة. الرمز الكيمائي له هو NH3 ويحضر بتقطير الفحم أو بعض المواد النيتروجينيه، يمكن استنشاق غاز الأمونياك إذا كان مخففا بشكل كبير في الهواء، ولكنه قد يؤدي إلى الاختناق والموت إذا كان مركز. ولا يشتعل غاز الأمنياك في الهواء، ولكنه يشتعل في الأكسجين ويحدث لهبا أصفر ضعيف.
الصيغة البنائية:
الخواص
- الأمونياك شديد الذوبان في الماء. ويشكل محلولا يعرف باسم هيدروكسيد الأمونيوم NH4OH ،و الأمونياك ليس فعالا بدرجة كبيرة عندما يكون جافا ولكن عندما يذوب يتفاعل مع الكثير من المواد الكيميائية. يعادل هيدروكسيد الأمونيوم العديد من الأحماض ويشكل أملاح الأمونيوم المقابلة. مثلا إذا أضيف حمض الهيدروكلوريك (HCL) إلى هيدرو كسيد الأمونيوم (NH4OH) ينتج محلول كلوريد الأمونيوم NH4CL حسب المعادلة:
NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O
- يتحول الأمونياك إلى سائل عند 33.35 -°م. ويغلي سائل الأمونياك في نفس درجة الحرارة، ويتجمد ويتحول إلى مادة صلبة صافية عند 77.7-°م وفي تحوله من سائل إلى غاز مرة أخرى يمتص الأمونياك قدرا كبيرا من الحرارة من المحيط الخارجي، بحيث يمتص الغرام الواحد من الأمونياك 327 سعرا حراريا. ولهذا السبب الأمونياك يستعمل بشكل واسع في أجهزة التبريد. يمكن اكتشاف تنفيس هذه الماده بحاسة الشم ويحد مكان التنفيس باشعال اصابع مادة الكبريت بالقرب من المكان المشكوك وجود تنفيس به فيظهر دخان أبيض في حالة وجود تنفيس. تختلط الامونياك تماماً مع زيوت التزييت.
التحضير
تحضيره في المخبر
يتم تحضير الأمونياك في المختبر بتسخين أحد أملاح الأمونيوم مع هيدروكسيد الصوديوم. ويمكن أن يعرف غاز الأمونياك من رائحته وبقدرته على تحويل ورق دوار الشمس الرطب من الأحمر إلى الأزرق. مثلا يمكن تحضيره بتسخين كلوريد الأمونيوم مع الجير المطفي الجاف أو NaOH
2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 +2H2O
تحضيره في الصناعة
يتم تحضير الأمونياك في الصناعة بطريقتين :
طريقة السياناميد
يحضر الأمونياك بهذه الطريقة بمفاعلة كربيد الكالسيوم CaC2 المسحوق والمسخن إلى 1100 درجة مئوية مع غاز النيتروجين، فيتكون سياناميد الكالسيوم CaCN2 الممزوج بالجرافيت.
CaC2 +N2 → CaCN2 + C
وبتسخين سياناميد الكلس مع الماء تحت ضغط مرتفع، يتكون غاز النشادر وكربونات الكالسيوم.
CaCN2 + 3H2O → CaCO3 + 2NH3
تفاعل هابر-بوش
وهي الأهم صناعيا وتجري عن طريق التفاعل المباشر بين النتروجين والهيدروجين عند ضغوط مرتفعة بوجود حفاز.
إن كلا من الغازين يمكن الحصول عليهما بسهولة ورخص. يتم مزج حجم واحد من النتروجين مع ثلاثة حجوم من الهيدروجين تحت ضغط مرتفع ودرجة حرارة عالية (300 ضغط جوي، 475°م) وبوجود حفاز من أكسيد الحديد المنشط ببعض أكسيد المعادن مثل: أكسيد الألومنيوم هذا وتزداد نسبة الأمونياك بازدياد الضغط وانخفاض درجة الحرارة.
كما يمكن الحصول على الأمونياك كمنتج ثانوي أثناء إنتاج الفحم الحجري وغاز الكوك.
الاستعمالات
- يستخدم الأمونياك بشكل واسع كسمادا مخصبا. وتعتبر نترات الأمونيوم وأملاح الأمونيوم الأخرى أسمدة جيدة وتساعد في زيادة إنتاج المحصول لأنها تحتوي على نسبة عالية من النتروجين. في بعض المناطق الزراعية يتم الآن استعمال الأمونياك اللامائي (الامونيا اللامائية)، وذلك من خزانات كبيرة تحتوي على غاز الأمونياك المضغوط. (وتقدر الكمية المستعملة من الأمونياك في صناعة الأسمدة ب 75% من إنتاج الأمونياك) ومن أهمها سماد اليوريا.
- تتم أكسدة كميات كبيرة من الأمونياك لصناعة حمض النتريك الذي يدخل في العديد من الصناعات المهمة.
- كما يستخدم أيضا في صبغ وتنظيف القطن والصوف وليف الألياف النسيجية الأخرى. ويستخدم ماء الأمونياك كسائل منظف أحيانا.ويمكن أن يستعمل أيضا في تنظيف الأنسجة الملطخة بالحموض.
- يعتبر الأمونياك شيئا جوهريا في صناعة الكثير من المواد الكميائية والبلاستكية والفيتامينات والعقاقير. مثلا يقوم الأمونياك بدور العامل الحافز في صناعة مواد بلاستيكية مثل: الراتنج الصناعي ،راتنج الميلامين.
تأثيره على الصحة والبيئة
يتسبب الأمونياك اللامائي في حدوث الالتهابات والتهيجات بالجلد والأعين والأنف والحلق والجزء العلوى من الجهاز التنفسى وحيث أن الأمونياك هو المصدر الرئيسى لعنصر النتروجين اللازم لنمو النباتات المائية فمن الممكن أن يسهم الأمونياك في أجون (eutrophication) المسطحات المائية الراكدة أو بطيئة السريان وخاصة تلك المسطحات ذات المحتوى المحدود من النتروجين. بالإضافة إلي ذلك يعتبر الأمونياك متوسطة السمية بالنسبة للكائنات المائية. وحتى الآن لم يثبت علمياً أن الأمونياك من المواد المسببة للسرطان.
ترجع المشاكل البيئية التي يتسبب فيها الأمونياك إلي خاصية ذوبانه في الماء وميله للتسرب في الحالة الغازية. وقد يتسبب الأمونياك في حدوث أضرار بالغة بالحياة البرية، وعند امتصاصه في التيارات المائية يسبب أضراراً للأسماك ولأسماك المياه الباردة كذلك. أما في الهواء فيتحد الأمونياك مع أيونات الكبريتات ويذوب في مياه الأمطار ليعود بسرعة إلي التربة والمسطحات المائية. وتعتبر الأمونياك مركباً رئيسياً في دورة النتروجين في الطبيعة ويتحول الأمونياك في البحيرات والأنهار والمجارى المائية الطبيعية إلي نترات. كما يستخدم في ضبط الأس الهيدروجيني في مياة غلايات محطات توليد القوي.
المراجع
- ^ Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. (1995). Handbook of inorganic compounds. CRC Press. p. 17. ISBN 0849386713. [١].
- ^ http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?N4=294993%7CALDRICH&N5=SEARCH_CONCAT_PNO%7CBRAND_KEY&F=SPEC
المصادر
- الكيمياء الفيزيائية، د: ع-عبد الهادي عبد الله ،الجامعة الأمريكية –الشارقة، دار الراتب الجامعية، بيروت.
- الموسوعة العربية العالمية، م- أعمال الموسوعة للنشر والتوزيع، الرياض ،م.ع س مكتبة الملك فهد الوطنية.
