محلول آمونیاک

معرفی اجمالی محلول آمونیاک:

محلول آمونیاک ترکیب شیمیایی دارای فرمول NH₃ میباشد که یکی از پر اهمیت ترین ترکیبات هیدروژنه ازت میباشد و تشکیل شده از یک اتم نیتروژن و سه اتم هیدروژن می باشد.

این ماده در طبیعت از تجزیه مواد آلی دارای ازت حاصل میشود.

آمونیاک می تواند از تقطیر ذغال سنگ حاصل شود و مهم ترین طریقه صنعتی تولید آن نیز روش هابر نام گذاری شده است.

عناصر تشکیل دهنده آمونیاک نیتروژن(ازت) و هیدروژن میباشد و حالت گازی آن از هوا کم وزن تر میباشد و به آسانی تبدیل به مایع میگردد.

محلول آمونیاک یا آمونیوم هیدروکسید، یک ماده غیر آلی و بی رنگ بوده که عموما به صورت مایع می باشد و در ساخت بسیاری از محصولات به ویژه تولید کودهای نیتروژنه کاربرد دارد.

ویژگی های محلول آمونیاک:

• آمونیاک مایعی فاقد رنگ دارای بویی تند میباشد.
• این محلول نافذ و بسیار محرک میباشد.
• آمونیاک دارای قابلیت انحلال بالایی در آب میباشد.
• آمونیاک نوعی ترکیب بازی است.

کاربردهای محلول آمونیاک:

• تولید کودهای شیمیایی ازت دار کشاورزی
• ساخت اوره ، هیدروکسیل آمین و هیدرازین
• دارای کاربرد در کارخانجات یخ سازی
• تولید دارو
• صنایع شیمیایی

ساختار مولکولی

مولکول آمونیاک از یک اتم نیتروژن و سه اتم هیدروژن متصل به آن تشکیل شده‌است. با توجه به وجود یک جفت الکترون ناپیوندی بر روی نیتروژن، این مولکول ساختار هرم مثلثی دارد. مولکول آمونیاک یک مولکول قطبی است که می‌تواند با خودش و بسیاری مولکول‌های دیگر، پیوند هیدروژنی برقرار نماید.

خواص شیمیایی

خصلت بازی

آمونیاک طبق نظریه‌های اسید و باز برونستد-لوری و لوویس، یک ترکیب بازی محسوب می‌شود. pH محلول آبی آن هم بیش‌تر از ۷ است که این واقعیت را آشکار می‌سازد.

تولیدگاز آمونیاک

روش‌های صنعتی

آمونیاک را می‌توان از سه منبع زیر نیز تهیه کرد:

• تقطیر زغال سنگ که از آبهای آمونیاکی آن ، ابتدا آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه می‌کنند.
• سنتز مستقیم
• تهیه سینامالدئید و سیانوزها

تقطیر زغال سنگ برای تهیه آمونیاک

منظور از تقطیر زغال سنگ استفاده از گازهای سوختنی و یا کک برای صنایع فلزسازی است که بحث مفصلی را تشکیل می‌دهد و مربوط به این برنامه نیست.

لیکن در این جا آن قسمت از عملیات تقطیر که مربوطه به تهیه آمونیاک و سولفات آن است، از نظر تکمیل این مبحث بررسی می‌شود.

زغال سنگ ، دارای 1 تا 1,5 درصد نیتروژن آلی است و در موقعی‌که آب را تقطیر کنیم، قسمتی از این نیتروژن ، بصورت آزاد و قسمت دیگری به حالت آمونیاک و ترکیبات آمونیاکی فرار و غیر فرار از دستگاههای تقطیر خارج می‌شود و در خنک کننده هایی که به همین منظور بعد از قرنهای تقطیر قرار داده‌اند، مخلوط با قطرانهای زغال سنگی جمع آوری می‌گردد.

نمکهای آمونیاکی

نمکهای آمونیاکی که از تقطیر زغال سنگ بدست می‌آیند، بر دو نوعند: نمکهای فرار مانند کربنات آشمونیوم CO₃(NH₄)₂ و سولفیدرات SHNH₄ و S(NH₄)₂ که به‌آسانی بوسیله بخار آب برده می‌شوند، نمکهای ثابت و غیر فرار مانند کلرید آمونیوم NH₄Cl و هیپوسولفیت S₂O₃(NH₄)₂ و غیره که بوسیله باز غیر فراری مانند آهک تجزیه می‌گردند.

معمولا هرگاه عمل تقطیر زغال سنگ را در مجاورت 2,5 درصد آهک انجام دهند، بهره آمونیاک تا 20 درصد افزایش نشان می‌دهد و به هر صورت ، آمونیاک و کلیه ترکیبات آمونیاکی را که در بالا نام بردیم.

می‌توان در دستگاههای خنک کننده از قطرانهایی که همراه آنها می‌باشند، جدا کرد و اصطلاح صنعتی این قبیل محلولهای آمونیاکی را آبهای آمونیاکی می‌نامند که آنها را ابتدا در ستونی تقطیری وارد می‌کنند.

سپس تحت تاثیر شیر آهک قرار می‌دهند و در آنجا آمونیاک و املاح فرار آنها بوسیله بخار آب برده می‌شوند، در حالیکه املاح غیر فرار تحت تاثیر شیر آهک ، تجزیه و به آمونیاک تبدیل می‌گردند.

کاربرد

از موارد استفاده آمونیاک می‌توان به استفاده در تهیه کودهای شیمیایی، یخ سازی، اسید نیتریک، سایر ترکیبات نیتروژنه، مواد منفجره و نگهداری از مواد غذایی اشاره کرد.

آمونیاک تجارتی

محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت ، خرید و فروش می‌شود، 25درصد و یا 32  درصد آمونیاک می‌باشد.

مشخصات فنی محلول آمونیاک آزمایشگاهی: