Аммиак в бытовых условиях — 10 способов применения

Вещество, распространенное в большей мере в форме резко пахнущего бесцветного газа, и представляющее собой нитрид водорода, широко известно как аммиак. Сферы его применения разнообразны. Химическое соединение используют для изготовления удобрений с азотом, соды, взрывчатых веществ, полимерных составов и иных промышленных продуктов. В жидкой форме вещество применяют как растворитель, в твердой оно представляет собой кубические кристаллы. В его составе один атом азота и три — водорода.

Синтетический аммиак незаменим в производстве азотных удобрений.

• Производство
• К какому классу веществ относится аммиак
• Области применения аммиака
  в производствев холодильных установкахв медицине
• в производстве
• в холодильных установках
• в медицине
• Какая формула у аммиака
• Свойства NH₃
• Воздействие аммиака на физиологию
• Некоторые факты об аммиаке

Длительное воздействие аммиачного газа представляет опасность для человека, потому что вызывает отек легких и угнетение нервной системы. Опасность повышает отсутствие запаха у вещества.

Из этой статьи вы подробнее узнаете о том, где используют аммиак, как его получают в промышленности, как выглядит химическая формула, где используется в медицине, в производстве, к какому классу опасности относится аммиак.

Производство

Ежегодно в мире химические предприятия выпускают порядка 180 миллионов тонн аммиака. Как образуется аммиак? В результате непосредственного соединения водорода и азота, при протекании химической реакции с выделением тепла:

N2 + 3NH3 + 91,84 кДж

Наибольший выход аммиака 30% достигается при температуре 500°C и давлении в 350 атмосфер, притом для протекания реакции используют катализатор — пористое железо с оксидом калия. Из чего делают аммиак на производстве, на заводе? Его синтезируют из азота и водорода при высокой температуре. К молекуле двухатомного азота добавляют три двухатомные молекулы водорода.

К какому классу веществ относится аммиак

Согласно классификации ГОСТ 12.1.007, данное вещество относится к малоопасным веществам и принадлежит к четвертому классу опасности.

Оно хорошо растворяется в воде. В жидкой форме оно почти не проводит ток и сильно преломляет свет. Его запах ощутим, если концентрация аммиачных паров достигает 37 мг/м³.

Области применения аммиака

Из аммиака изготавливают азотсодержащие удобрения, полимеры, соду. Его используют как противоморозный компонент строительной смеси, а также для придания аромата цветам без запаха или для изменения их окраски.

В холодильных установках

Где еще используется аммиак? В системах охлаждения. Он служит хладагентом. В том числе с его помощью охлаждают каналы энергоснабжения МКС.

В медицине

Используется для нанесения на поверхность кожи, ингаляций и приема внутрь, для приведения в сознание человека при обмороке. Аммиак применяют при укусах насекомых, невралгии, для повышения давления, для очищения поверхностей, в том числе рук хирурга.

Какая формула у аммиака

Формула вещества — NH3. Его молекула представляет собой пирамиду, где в основании атомы водорода, а наверху — атом азота.

Свойства NH₃

Аммиак — комплексообразователь. Его раствор, известный как нашатырь, обладает слабощелочной реакцией. При взаимодействии с кислотами, производит соли аммония. Вещество также слабая кислота. Взаимодействуя с металлами, оно образует соли.

Аммиачные растворы амидов — проводники тока. Нагреваясь, аммиак разлагается. Вещество горит в атмосфере кислорода, продукты горения — вода и азот. Хлор и йод под воздействием аммиака формируют взрывчатые вещества. При температуре 1000°C NH3 реагирует с углем, в результате образуется синильная кислота. Аммиак реагирует и с метаном, продукт реакции тот же.

Воздействие аммиака на физиологию

Для живого организма аммиак опасен своей токсичностью. Он действует удушающе, оказывает нейротропный эффект. При ингаляционном воздействии может провоцировать отек легких, угнетать нервную систему. У вещества местное и резорбтивное действие.

Воздействие паров NH3 приводит к раздражению слизистой и кожи. Такое раздражение воспринимается рецепторами как резкий запах, проявляется слезотечением, потерей зрения вследствие химического ожога, кашлем, зудом. Если сжиженный аммиак касается кожи, ее обжигает, на ней могут появиться пузыри. Испаряясь, он поглощает тепло, а касаясь кожного покрова при испарении, вызывает обморожение.

На производстве допустима максимальная концентрация аммиака в воздушной массе 20 мг/м³. Предельная среднесуточная концентрация вещества в помещении — 0,04 мг/м³. Допустима разовая концентрация аммиака в воздухе — 0,2 мг/м³. Если нормы превышаются, то в воздухе ощущается запах аммиака.

Когда в воздухе содержится 280 мг/м³, то раздражается зев, 490 мг/м³ — глаза, от 7 г/м³ — кожный покров. Легкие отекают, если аммиак в концентрации 1,5 г/м³ воздействует на человека в течение часа. Если кратковременно воздействовать аммиаком с содержанием в воздухе от 3,5 г/м³, то неизбежны общетоксические поражения.

Хотите получить консультацию?

Позвоните нам по телефону!

+7 (495) 532 17 17 Пн.-Пт. с 9:00 до 18:00, обед с 13:00 до 14.00, Сб. с 9.00 до 15:00

Некоторые факты об аммиаке

• Пары нашатырного спирта (раствора аммиака в воде) могут менять окраску цветов. Лепестки синих оттенков они делают зелеными, насыщенно-красные — чернят.
• Аммиак наполняет облака над Юпитером.
• Не пахнущие в естественной среде цветы после воздействия на них аммиаком источают приятный аромат. К таким цветам относятся астры.
• Нашатырь, взаимодействуя с йодом, образует йодистый азот в виде кристаллов, таким образом проводят химические опыты с наглядными результатами.

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Аммиак
• Общая и неорганическая химия. Н. С. Ахметов

О скрытых талантах нашатыря мало, кто догадывается. Самое распространенная сфера применения – это медицина. Там благодаря специфическому запаху его используют для приведения в сознание при полуобморочном состоянии.

Но у 10% раствора аммиака огромное количество применений и в других сферах:

• медицина;
• стирка;
• чистка меха;
• чистка серебра (ювелирные изделия, столовые приборы);
• смягчение воды;
• чистка хрусталя;
• отбеливание белья;
• выведение сложных пятен;
• средство для мытья окон;
• чистка ковров, обивки мебели, машинных чехлов.

Нашатырь и пятна

Раствор аммиака чаще всего применяют при стирке или чистке. Но используют его только там, где обычные моющие средства справиться не в состоянии. Он отлично подходит для выведения сложных пятен, чистки ковров, обивки мебели и машинных чехлов. Хорошо справляется с трудными местами, потому что прост в использовании и не создаёт пену. Благодаря тому, что нашатырю не обязательно нужен контакт с водой он без труда справляется с загрязнениями на замшевом материале (сумки, перчатки, обувь), бережно относясь к нему. Средство лучше всего наносить ватным диском. Не нужно тереть, диск со спиртом будет впитывать грязь.

Нашатырь для чистки

Искусные хозяйки уже давно раскрыли тайные свойства нашатыря и научились применять их в быту. О некоторых «рецептах» мы сейчас поговорим. Для чистки хрусталя и стекол необходимо на 1 литр воды добавить 3-4 капли нашатыря. Даже такого незначительного количества будет достаточно, чтобы очистить даже самые стойкие пятна. Чтобы очистить меховые шубы нужно в 0,5 л воды добавить 1 ч. ложку нашатырного спирта,3 ч. ложки соли. Мех перед протиранием следует хорошенько встряхнуть от пыли. Если у вас есть серебряные украшения или столовые приборы из этого метала, то вам отлично подойдет раствор воды и нашатыря 1/4. Для этого нужно поместить изделие в баночку и периодически встряхивать. После просто протереть. Если вода отличается особой жесткостью, то смягчить ее поможет 3 ложки нашатыря на 10 л воды.

Нашатырь и отбеливание

Нашатырь не только смягчает воду, но и отлично отбеливает белье. Для этого необходимо приготовить раствор: 1 ст. ложка нашатырного спирта, 2 ст. ложки 3% перекиси водорода на ведро горячей 60-70ᵒ C воды. Выстиранное белье следует залить им и оставить на 20-30 мин, не больше. После хорошо прополоскать проточной водой. Разница заметна сразу. Если на белье присутствуют сложные пятна, то поможет смесь из 2 столовых ложек нашатыря и стакана воды. Такой концентрированной смесью следует обработать пятно и оставить ненадолго. Затем, также как с бельем, хорошо прополоскать. Он незаменим для выведения жирных пятен и любых других загрязнений на повседневной одежде.

Важно! При работе с нашатырём необходимо соблюдать правила техники безопасности. Попадание нашатыря на слизистую вызовет сильное раздражение.

На самом деле, не только нашатырь может применяться в быту. Множество медикаментозных веществ, благодаря своему химическому составу активно применяется в повседневности.

Помогла статья? Оцените её

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH3 атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3о:

У атома азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне остается одна неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влиение на свойства аммиака, а также на его структуру. Электронная структура аммиака — тетраэдр , с атомом азота в центре:

– бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поскольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

, аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

, гидролиз нитрида кальция:

аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

N2    +   3Н2    ⇄    2NH3

Процесс проводят при температуре 500-550оС и в присутствии катализатора.  Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H+), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

:NH3   +   H2O    ⇄    NH4+   +   OH–

Таким образом, среда водного раствора аммиака – щелочная. Однако аммиак – . При 20 градусах один объем воды поглощает до 700 объемов аммиака.

растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

Как основание, аммиак взаимодействует в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

, аммиак реагирует с серной кислотой с образованием либо кислой соли – гидросульфата аммония (при избытке кислоты), либо средней соли – сульфата аммония (при избытке аммиака):

Еще один : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть  здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

В качестве основания, водный раствор аммиака реагирует с растворами солей тяжелых металлов, образуя нерастворимые гидроксиды.

, водный раствор аммиака реагирует с сульфатом железа (II) с образованием сульфата аммония и гидроксида железа (II):

Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

, хлорид меди (II) реагирует с избытком аммиака с образованием хлорида тетрамминомеди (II):

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

Аммиак , образуя азот и воду:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли , например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием. С металлами реагирует только жидкий аммиак.

, жидкий аммиак реагирует с натрием с образованием амида натрия:

Также возможно образование Na2NH,  Na3N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

За счет азота в степени окисления -3 аммиак проявляет восстановительные свойства. Может взаимодействовать с сильными окислителями — хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и некоторых металлов. При этом азот окисляется, как правило, до простого вещества.

, аммиак окисляется хлором до молекулярного азота:

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

, которые в электрохимическом ряду напряжений металлов расположены справа — сильные окислители. Поэтому они также окисляют аммиак до азота.

, оксид меди (II) окисляет аммиак:

Аммиак — одно из наиболее часто применяемых в различных сферах человеческой деятельности химических веществ. Каждый год в мире производится огромное количество аммиака — больше 180 млн тонн. Из них порядка 15 млн тонн производит Россия, которая является одним из крупнейших экспортеров этого вещества. Для чего же человеку нужно такое количество этого продукта?

Об основных свойствах аммиака

Разнообразие сфер применения аммиака обусловлено его физическими и химическими свойствами. Аммиак (химическая формула NH3) — бесцветный газ с резким неприятным запахом. При длительном действии на организм человека аммиак вызывает поражение разных органов.

Аммиак вступает в химические реакции с другими элементами и соединениями с образованием новых веществ. Например, в результате реакции безводного аммиака с азотной кислотой получают аммиачную селитру, применяемую в производстве взрывчатых веществ и азотных удобрений.

Аммиак способен восстанавливать различные металлы из их оксидов.

Промышленное применение аммиака

Основная доля производимого технического аммиака используется в химической промышленности:

• для получения аммиачных и аммиачно-нитратных удобрений (аммиачной и нитратной селитры, хлористого аммония, сульфата аммония и других), широко используемых в сельскохозяйственном производстве при выращивании различных культур, а также в частном садоводстве и огородничестве;
• при получении соды аммиачно-хлоридным способом аммиаком насыщают концентрированный солевой раствор, через который под давлением пропускают двуокись углерода;
• синтетический аммиак применяется при производстве азотной кислоты, методом катализа;
• для получения аммонитов — аммиачных взрывчатых веществ;
• жидкий аммиак используют в качестве растворителя разных неорганических и органических веществ;
• в холодильных установках жидкий аммиак применяют в качестве хладагента R717;
• в качестве окислителя ракетного топлива.

Применение аммиака в медицине

В медицине широко применяется 10%-й раствор аммиака, известный под названием — нашатырный спирт. Нашатырный спирт используют для приведения в чувство человека, потерявшего сознание. Применяют его и в качестве рвотного средства в очень слабом растворе и в малом количестве. Нашатырным спиртом обрабатывают укусы насекомых. Разведенным в воде нашатырным спиртом хирурги обрабатывают руки.

Важно! Использовать раствор аммиака следует с большой осторожностью и только по назначению. Передозировка его очень опасна!

Аммиак полезен и в быту

Вот только несколько возможных способов использования нашатырного спирта в доме.

• Мытье окон — смешав столовую ложку вещества с литром воды, протрите полученной жидкостью стекла, а затем отполируйте их с мягкой бумагой или тканью или бумагой. Аналогично можно очистить керамическую плитку.
• Стирка деликатных тканей — жесткую воду можно смягчить, добавив в нее несколько ложек нашатырного спирта.
• Чистка столового серебра —смешайте нашатырный спирт с чистой водой в пропорции 1:4 и положите туда серебряные предметы на несколько часов, затем ополосните их и протрите до блеска.
• Чистка меха — 1 чайную ложку 10%-го раствора аммиака и несколько чайных ложек питьевой соды растворите в 0,5 литра воды. Смочите в полученном растворе салфетку из мягкой ткани и протрите мех сверху.
• Аналогично нашатырным спиртом можно удалять различные пятна с тканей и замши.

И это только небольшая часть тех случаев, когда аммиак приходит на помощь человеку.