Ammoniakk

Ammoniakk
kjemisk struktur
tredimensjonal struktur
IUPAC navn
Azano
Generell
Andre navn	Nitrogen Hydride Nitrogen Trihydride Spirits of Hartshorn Nitro-Sil Vaporole Ammonium Gas AM-FOL Corna'e Sierbo
strukturformel
Molekylær formel	NH3 _
Identifikatorer
CAS-nummer	7664-41-7 [ 1 ]
RTECS-nummer	BO0875000 (vannfri) BQ9625000 (løsninger)
ChEBI	16134
ChEMBL	CHEMBL1160819
ChemSpider	217
Narkotikabank	DB11118
PubChem	134988186
UNII	5138Q19F1X
KEGG	C00014 D02916, C00014
InChIInChI= InChI=1S/H3N/h1H3 nøkkel: QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N
fysiske egenskaper
Utseende	Fargeløs skarp ubehagelig lukt
Tetthet	0,723 kg / m³ ; _ 0,000723g / cm³ _
molar masse	17,021 g / mol _
Smeltepunkt	195,42K (−78°C)
Kokepunkt	239,81K (−33°C)
nedbrytningspunkt	773K (500°C) <hode>
kritisk temperatur	405,5K (132 °C)
kritisk press	111,52 atm
Brytningsindeks (n D )	1.355
Kjemiske egenskaper
Surhet	9.24 [ 2 ] pK a
Alkalinitet	5 [ 3 ] pK b
vannløselighet _ _	89,9 g/100 ml (0 ℃)
dipolmoment	1.42D _
Familie	femten
termokjemi
Δf H 0 gass _	-45,92 kJ / mol
ΔfH0 væske _ _ _	-40,2 kJ / mol
S 0 gass, 1 bar	192,77 J mol –1 K
Varmekapasitet (C)	4700 kJ/kg K (liq) 80,08 J/mol K
fare
EMS
Flammepunkt	284K (11°C)
NFPA 704	1 3 0
selvantennelsestemperatur	924K (651 °C)
R-setninger	R10, R23, R34, R50
S-setninger	(S1/2), S9, S16, S26, S36/37/39, S45, S61
H-setninger	H221, H314, H331, H400
eksplosjonsgrenser	15–28 % [ 4 ]
risikoer
Svelging	Det er farlig. Symptomer inkluderer kvalme og oppkast, skade på lepper, munn og spiserør.
Innånding	Damp er ekstremt irriterende og etsende.
Hud	Konsentrerte løsninger kan forårsake alvorlige brannskader og nekrose .
Øyne	Det kan forårsake permanent skade, selv i små mengder.
Mer informasjon	Database for farlige kjemikalier
Beslektede forbindelser
Beslektede hydrider	Arsin Fosfin Stibin Bismuthine
Relaterte nitrogenhydrider	Hydrazin Hydrogen azotinsyre
Andre forbindelser	ammonium hydroksid
Verdier i SI og under standardforhold (25 ℃ og 1 atm ), med mindre annet er angitt.

Ammoniakk , ammoniakk , [ 5 ] [ 6 ] azan , Hartshorn-sprit , nitrogentrihydrid eller ammoniumgass er en kjemisk forbindelse av nitrogen med den kjemiske formelen NH 3 . Det er en fargeløs gass med en karakteristisk frastøtende lukt. Ammoniakk bidrar betydelig til ernæringsbehovet til landlevende organismer, da det er en forløper til gjødsel. Direkte eller indirekte er ammoniakk også et viktig element for syntesen av mange medikamenter og brukes i ulike kommersielle produkter, det brukes til produksjon av kosmetikk og hårfarge, og til fremstilling av desinfeksjonsmidler og kjøkkenrengjøringsmidler. Til tross for bred bruk er ammoniakk etsende, giftig og farlig. Industriproduksjonen av ammoniakk i 2012 var 198 000 000 tonn, som tilsvarer en økning på 35 % sammenlignet med 2006, med 146 500 000 tonn. [ 7 ]

NH 3 koker ved -33,34 ℃ ved et trykk på én atmosfære , dette hjelper det å holdes i flytende tilstand, under trykk ved lave temperaturer. Ved temperaturer høyere enn 405,5 K (kritisk temperatur) vil imidlertid ingen trykkøkning forårsake kondensering av denne gassen. Hvis trykket økes over den kritiske verdien på 111,5 atm, øker enhver økning over denne verdien kompresjonen av gassmolekylene, men det dannes ingen bestemt væskefase. Husholdningsammoniakk, eller ammoniumhydroksid (NH 4 OH), er en løsning av NH 3 i vann. Konsentrasjonen av nevnte løsning måles i enheter av Baumé-skalaen , med 26 grader baumé (ca. 30 vekt-% ammoniakk) som en typisk konsentrasjon av det kommersielle produktet. [ 8 ]

I følge teorien om frastøting av elektronpar med valensskal, er valenselektronparene til nitrogenet i molekylet orientert mot hjørnene til et tetraeder , en karakteristisk fordeling når sp³-hybridisering eksisterer. Et ensomt par eksisterer , så geometrien til molekylet er trigonal pyramideformet ( punktgruppe av C 3v symmetri ). I vandig løsning kan det oppføre seg som en base og danne ammoniumionet , NH 4 + , med et hydrogenatom ved hvert toppunkt av et tetraeder.

Ammoniakk, ved romtemperatur, er en fargeløs gass med en svært penetrerende og kvalmende lukt. Det produseres naturlig ved nedbrytning av organisk materiale og produseres også industrielt. Det er lett løselig og fordamper raskt. Det selges vanligvis i flytende form .

Mengden ammoniakk som produseres industrielt hvert år er nesten lik den som produseres av naturen. Ammoniakk produseres naturlig i jorda av bakterier , av råtnende planter og dyr , og av animalsk avfall. Ammoniakk er avgjørende for mange biologiske prosesser.

Mesteparten (over 80 %) av ammoniakken som produseres i kjemiske anlegg brukes til å lage gjødsel og til direkte påføring som kompost. Resten brukes i tekstiler, plast , eksplosiver , masse- og papirproduksjon , mat og drikke , rengjøringsprodukter til husholdninger, kjølemidler og andre produkter. Det brukes også i aromatiske salter.

På grunn av sin alkaliske pH er den i stand til å reagere med syrer som produserer ammoniumsalter .

Navnet ble gitt av den svenske kjemikeren Torbern Bergman til gassen som ble oppnådd fra saltforekomstene nær Amun -tempelet i Libya ( gresk : ἀμμωνιακόν [ammōniakón] 'det som tilhører Amun' ). [ 9 ] [ 10 ]

Naturlig utseende

Ammoniakk finnes i små mengder i atmosfæren, og produseres ved forråtnelse av nitrogenholdig materiale fra planter og dyr. Ammoniakk og ammoniumsalter finnes også i små mengder i regnvann, hvor ammoniumklorid og ammoniumsulfat finnes i vulkanske områder; ammoniumbikarbonatkrystaller er funnet i Patagonia , i guano . Nyren skiller ut ammoniakk for å nøytralisere overflødig syre. [ 11 ] Ammoniakksalter finnes fordelt i fruktbar jord og i havet. Ammoniakk finnes også i andre deler av solsystemet : på Mars , Jupiter , Saturn , Uranus , Neptun og Pluto . Stoffer som inneholder ammoniakk, eller de som ligner på det, kalles ammoniakk .

Egenskaper

Ammoniakk er en fargeløs gass med en ubehagelig, kvalmende lukt. Den er lettere enn luft, dens tetthet er 0,589 ganger så stor som luften i atmosfæren. Det kondenserer lett på grunn av sine sterke hydrogenbindinger mellom molekyler; væsken koker ved –33,3 ℃ og fryser ved –77,7 ℃ til hvite krystaller. [ 12 ]

Ammoniakk kan lett deodoriseres ved å reagere med noe syre. Dermed dannes det luktfrie ammoniumsalter, siden det oppfører seg som en base .

Fast

Symmetrien til krystallen er kubisk, dens Pearson-symbol er CP16, romgruppe P 213 No.198, gitterkonstant 0,5125 nm. [ 13 ]

Væske

Flytende ammoniakk har sterke ioniserende krefter som reflekterer dens høye dielektriske konstant på 22. Flytende ammoniakk har en meget høy fordampningsentalpi (23,35 kJ/mol, jf. vann 40,65 kJ/mol, metan 8,19 kJ/mol, fosfin 14,6 kJ/mol) kan brukes i laboratorier i ikke-isolerte kar uten kjøling.

Vannløselighet

Ammoniakk er blandbar med vann. I en vandig løsning kan den separeres ved koking. Vandig ammoniakkløsning er en base. Den maksimale konsentrasjonen av ammoniakk i vann har en tetthet på 0,880 g/cm³ (880 kg/m³) og blir ofte referert til som '0,880 ammoniakk'.

Husholdningsammoniakk eller ammoniumhydroksid er en løsning av NH 3 i vann. Konsentrasjonen av nevnte løsning måles i enheter av Baumé-skalaen, med 26 grader baumé (ca. 30 vekt-% ammoniakk) som en typisk konsentrasjon av det kommersielle produktet. 3

Forbrenning

Ammoniakk brenner eller opprettholder ikke forbrenning alene, bortsett fra i drivstoffblandinger med 15 til 25 % luft. Når det blandes med oksygen , brenner det med en blek gulgrønn flamme. Ved høy temperatur og i nærvær av en katalysator brytes ammoniakk ned til dets bestanddeler. Forbrenning oppstår når klor går over til ammonium og danner nitrogen og hydrogenklorid; hvis klor er i overkant, dannes det eksplosive nitrogentrikloridet (NCl 3 ).

Struktur

Ammoniakkmolekylet har en trigonal pyramideformet form , som forutsagt av valensskalelektronparrepulsionsteori , med en gitt bindingsvinkel på 106,7º. [ 14 ] Det sentrale nitrogenatomet har fem ytre elektroner med et ekstra elektron fra hvert hydrogenatom. Dette gir totalt åtte elektroner, eller fire par elektroner som er ordnet tetraedrisk. Tre av disse elektronparene brukes som jevne bindinger, og etterlater ett elektronpar fritt. Dette paret frastøter bindingspar sterkere, så bindingsvinkelen er ikke 109,5º som forventet for et tetraedrisk arrangement, men 106,7º. [ 14 ] Nitrogenatomet i molekylet har et ensomt elektronpar, som gjør ammoniakk til en base-, protonakseptor. Denne formen gir molekylet et dipolmoment og gjør det til et polart molekyl . Polariteten til molekylet, og spesielt dets evne til å danne hydrogenbindinger, gjør ammoniakk svært blandbar med vann . Ammoniakk er moderat basisk, en 1 M vandig løsning har en pH på 11,6, og hvis en sterk syre tilsettes til løsningen til løsningen når en nøytral pH på (pH=7), 99,4 %, blir ammoniakkmolekylene protonert. Temperatur og saltholdighet påvirker også andelen NH 4 + . Resultatet har en regelmessig form og er isoelektronisk med metan.

Ammoniakkmolekylet gjennomgår lett nitrogeninversjon ved romtemperatur; en nyttig analogi er når en paraply snus opp ned i sterk vind. Energibarrieren for denne inversjonen er 24,7 kJ/mol, og resonansfrekvensen er 23,79 GHz, tilsvarende mikrobølgestråling med en bølgelengde på 1,260 cm. Absorpsjon ved denne frekvensen var den første mikrobølgespektroskopien som ble observert. [ 15 ]

Amfoterisitet

En av de viktigste egenskapene til ammoniakk er dens grunnleggende karakter . Ammoniakk regnes som en svak base . Kombinerer med syrer for å danne salter; med saltsyre danner ammoniumklorid; med salpetersyre , ammoniumnitrat, etc. Men perfekt tørr ammoniakk kombineres ikke med perfekt tørr hydrogenklorid ; vann er nødvendig for at reaksjonen skal finne sted [ 16 ] Som en demonstrasjon av eksperimentet produserer åpne flasker med konsentrert ammoniakk og saltsyre skyer av ammoniumklorid, som ser ut til å komme "ut av ingensteds" mens saltene dannes der de to diffuserer skyer av molekyler møtes, mellom de to flaskene.

NH3 + HCl → NH4Cl

Saltene som produseres ved virkningen av ammoniakk på syrer er kjent som ammoniumforbindelser, som inneholder ammoniumionet. (NH4 + ) .

Selv om ammoniakk er kjent som en svak base, fungerer den også som en veldig svak syre. Det er et protisk stoff hvis det er i stand til å danne aminer (som inneholder NH 2 - ionen ). For eksempel litium oppløst i flytende ammoniakk for å gi en litiumaminløsning.

Li + NH 3 → LiNH 2 + ½ H 2

Selvdissosiasjon

Som vann gjennomgår ammoniakk molekylær autoionisering for å danne konjugerte baser og syrer.

2NH _
3(aq)

NH+
4(aq) + NH−
2(En q)

Ved standard trykk og temperatur, K=[ NH+
4][ NH−
2] = 10−30

Forbrenning

Forbrenningen av ammoniakk gir nitrogen og vann er en eksoterm reaksjon :

4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O ( g ) ( Δ H ° r = -1267,20 kJ/mol)

Oppvarmingsverdien , ΔH ° c , uttrykt per mol ammoniakk og danner vannkondens, er -382,81 kJ/mol. Dinitrogen er det termodynamiske produktet av ammoniakkforbrenning: alle nitrogenoksider er ustabile med hensyn til N 2 og O 2 , som er prinsippet bak den katalytiske omdannelsen. Imidlertid kan nitrogenoksider dannes av kinetiske produkter i nærvær av passende katalyse, en reaksjon av stor industriell betydning i produksjonen av salpetersyre :

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

En påfølgende reaksjon bærer NO 2

2 IKKE + ELLER 2 → 2 IKKE 2

Forbrenning av ammoniakk i luft er svært vanskelig i fravær av en katalysator , da flammetemperaturen normalt er lavere enn antennelsestemperaturen til ammoniakk-luftblandingen. Det brennbare området for ammoniakk i luft er 16 % til 25 %. [ 17 ]

Dannelse av andre forbindelser

I organisk kjemi kan ammoniakk fungere som en nukleofil i nukleofile substitusjonsreaksjoner. Aminer kan dannes ved omsetning av ammoniakk med haloalkaner , selv om den resulterende -NH2 også er nukleofil og sekundære og tertiære aminer dannes som biprodukter. Et overskudd av ammoniakk bidrar til å minimere flere substitusjoner og nøytraliserer hydrogenhalogenidene som dannes. Metylamin fremstilles kommersielt ved omsetning av ammoniakk med klormetan , og omsetning av ammoniakk med 2-brompropansyre har blitt brukt til å fremstille racemisk alanin i 70 % utbytte. Etanolamin fremstilles ved en oksidasjonsreaksjon med etylen: reaksjonen tillater noen ganger produksjon av dietanolamin og trietanolamin.

Amider kan fremstilles ved omsetning av ammoniakk med karboksylsyrederivater. Acylkloridet er det mest reaktive, men ammoniakk må være tilstede i minst dobbelt så mye for å nøytralisere saltsyren som dannes. Estere og anhydrider reagerer også med ammoniakk for å danne amider . Ammoniumsalter av karboksylsyrer kan dehydreres til amider så lenge at ingen termisk følsomme grupper er tilstede: temperaturer på 150 °C til 200 °C er nødvendig.

Hydrogenet i ammoniakk kan erstattes av metaller , dermed brenner magnesium i gassen med dannelse av magnesiumnitrid Mg 3 N 2 , og når gassen passerer over overopphetet natrium eller kalium , er sodamid, NaNH 2 og potasamid, KNH 2 , formet. Der det nødvendigvis er i IUPAC-nomenklaturen, er "azane" foretrukket som navnet på anomien: derfor vil kloramin bli kalt "kloroazan", ikke kloromoniakk.

Femverdig ammoniakk er kjent som λ 5 -amino, eller mer vanlig som ammoniumhydroksid. Dette krystallinske faststoffet er stabilt kun ved høye trykk, og spaltes tilbake til trivalent ammoniakk og hydrogengass under normale forhold. Dette stoffet ble undersøkt som mulig drivstoff i 1966. [ 18 ]

Ammoniakk som ligand

Ammoniakk kan fungere som en ligand i overgangsmetallkompleks . Det er en σ-donor, midt i den spektrokjemiske serien, og viser middels hard-myk oppførsel. Noen ammoniakkkomplekser inkluderer 'tetraamminediaquacopper'([Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ ), ([Ag(NH 3 ) 2 ] + ) som er den aktive arten av Tollens middel. Dannelsen av dette komplekset kan også skilles mellom utfellinger av forskjellige sølvhalogenider: sølvklorid (AgCl) er løselig i fortynnet (2M) ammoniakkløsning, sølvbromid (AgBr) er løselig kun i konsentrert ammoniakkløsning, hvor sølvjodid (AgI) er uløselig i flytende ammoniakk.

Kromkomplekser ble kjent på 1800 -tallet , og dannet grunnlaget for Alfred Werners revolusjonære teori om koordinasjonsstrukturen til forbindelser. Werner bemerket at bare to isomerer ("fac"- og "mer"-) av komplekset [CrCl 3 (NH 3 ) 3 ] kan dannes, og konkluderte med at ligandene må ordnes rundt metallionene ved toppunktene til et oktaeder . Dette forslaget har siden blitt bekreftet av røntgenkrystallografi .

En ammoniakkligand bundet til et metallion er markant surere enn et fritt ammoniakkmolekyl, selv om deprotonering i vandig løsning fortsatt er sjelden. Et eksempel er Calomel-reaksjonen:

Hg 2 Cl 2 + 2 NH 3 → Hg + HgCl(NH 2 ) + NH 4 + + Cl −

Ammoniakk i gruppeteori

Punktgruppen for ammoniakk er C 3v når hovedaksen går gjennom det vertikale nitrogenet. Når hovedaksen snus enten med klokken eller mot klokken med 120º, beveger hvert hydrogen seg til den forrige plasseringen til et annet hydrogen. Et annet aspekt av C 3v -punktgruppen inkluderer tre vertikale symmetriplan som fanger opp nitrogen og en av hydrogenene som lar de to andre speile hverandre.

Den matematiske matrisen for denne spesielle undergruppen er komplisert siden matrisene produsert ved rotasjoner eller refleksjoner er reduserbare sammenlignet med andre matriser som er irreduserbare. Derfor må en lignende transformasjon gjøres på hver del av matrisen som er reduserbar. Den lignende transformasjonen for ammoniakk kommer fra beregninger av det symmetriske molekylære orbitaldiagrammet tilpasset en lineær kombinasjon for bindingsbidraget til hver av hydrogenene.

Deteksjon

Denne delen handler om deteksjon i laboratoriet.

Ammoniakk i løsning

Ammoniakk og ammoniumsalter kan lett påvises, i små spor, ved å tilsette Nesslers løsning, som gir en gulfarging i nærvær av det minste spor av ammoniakk eller ammoniumsalter. Mengden ammoniakk i ammoniumsalter kan estimeres kvantitativt ved destillasjon av salter med natriumhydroksid eller kaliumhydroksid , ammoniakk utvikler seg absorbert i et kjent volum i standard svovelsyre og overskuddssyre bestemmes deretter ved volumetrisk analyse; eller ammoniakk kan absorberes i saltsyre og ammoniumkloridformer som bunnfall som ammoniumheksaklorplatinat, (NH 4 ) 2 PtCl 6 .

Gassformig ammoniakk

Svovelstaver brennes for å oppdage små lekkasjer i ammoniakkkjøleanlegg. Større mengder kan påvises ved å varme opp saltene med kaustisk alkali eller kalsiumoksid, når den karakteristiske lukten av ammoniakk er tydelig. Ammoniakk er irriterende og irritasjon øker med konsentrasjonen; den tillatte eksponeringsgrensen er 25 ppm, og dødelig over 500 ppm. [ 19 ] Høyere konsentrasjoner er vanskelig å oppdage med konvensjonelle detektorer, type defekter velges i henhold til nødvendig følsomhet (halvleder, katalytisk, elektrokjemisk). Holografiske sensorer er foreslått for å oppdage konsentrasjoner over 12,5 volumprosent. [ 20 ]

Ammoniakknitrogen (NH 3 -N)

Ammoniakknitrogen (NH 3 -N) er et mål som vanligvis brukes til å undersøke mengden av ammoniumioner, avledet naturlig fra ammoniakk, og returnert til ammoniakk ved organiske prosesser, i vann eller flytende avfall. Det er et mål som primært brukes til å kvantifisere verdier i avfallsbehandling og vannrensesystemer, samt et mål på helsen til naturlige og menneskeskapte vannforsyninger. Det måles i enheter av mg/L ( milligram / liter ).

Historikk

Romerne ga navnet 'sal ammoniacus' (ammoniakksalt) til ammoniakkkloridforekomster samlet i nærheten av Amun-tempelet (gresk Ἄμμων" Ammon) i det gamle Libya på grunn av nærheten til templet. [ 21 ] Salter av ammoniakk har vært kjent siden antikken, og derfor dukker begrepet "Hammoniacus sal" opp i skriftene til Plinius , [ 22 ] selv om det ikke er kjent om begrepet er identisk med det moderne begrepet "sal-ammoniakk" (ammoniumklorid). [ 23 ]

I form av ammoniakksalt var ammoniakk viktig i middelalderens alkymi , som på 800 -tallet ble det nevnt av den persiske kjemikeren Jābir ibn Hayyān , [ 24 ] og alkymister allerede på 1200 -tallet , og ble nevnt av Albertus Magnus . [ 12 ] Det ble også brukt av fargestoffer i middelalderen i form av fermentert urin for å endre fargen på vegetabilske fargestoffer. På 1400 -tallet viste Basilius Valentinus at ammoniakk kunne oppnås ved virkning av alkalier på salt av ammoniakk. I en senere periode, da ammoniakksalter ble oppnådd ved destillasjon av høver og horn av okser og nøytralisering av det resulterende karbonatet med saltsyre. [ 25 ]

Gassformig ammoniakk ble først isolert av Joseph Priestley i 1774 og kalt "alkalisk luft" av ham. [ 26 ] Elleve år senere i 1785 fant Claude Louis Berthollet komposisjonen hans. [ 12 ]

Haber-Bosch-prosessen produserer ammoniakk fra nitrogen i luften, som ble utviklet av Fritz Haber og Carl Bosch i 1909 og patentert i 1910. Dens første bruk var i industriell skala i Tyskland under første verdenskrig . [ 7 ] Ammoniakk ble brukt til å produsere eksplosiver for å opprettholde krigsforsterkninger. [ 27 ] Imidlertid, til tross for sin opprinnelse for krigsformål, har prosessen blitt den viktigste kilden til fiksert nitrogen i verden, og forbedrer avlingene og demper sulten for millioner av mennesker på planeten.

Før tilgjengeligheten av billig naturgass ble hydrogen som forløper for ammoniakkproduksjon utført med elektrolyse av vann eller ved bruk av klor-alkali-prosessen.

Bruker

Gjødsel

Omtrent 83 % av ammoniakk i 2004 ble brukt som gjødsel eller salter, løsninger eller anhydrider. Når det ble brukt på jord, bidro det til å øke utbyttet av avlinger som mais og hvete. 30% av landbruksnitrogenet som brukes i USA er i vannfri form og i verden brukes 110 millioner tonn hvert år. [ 28 ]

Forløper til nitrogenforbindelser

Ammoniakk er direkte eller indirekte forløperen til de fleste nitrogenholdige forbindelser. Så godt som alle syntetiske nitrogenforbindelser er derivater av ammoniakk. Et av de viktigste derivatene er salpetersyre. Nøkkelmaterialet er generert takket være Ostwald-prosessen ved oksidasjon av ammoniakk med luft over en platinakatalysator, med en temperatur mellom 700 °C og 800 °C og 9 atmosfærer. Nitrogenoksid er et mellomprodukt i denne reaksjonen . [ 29 ]

NH 3 + 2 O 2 → HNO 3 + H 2 O

Salpetersyre brukes til produksjon av gjødsel, eksplosiver m.m.

Renser

Husholdningsammoniakk er en løsning av NH 3 i vann (ammoniumhydroksid) som brukes til rengjøring av overflater. En av de vanligste bruksområdene er rengjøring av glass, porselen og rustfritt stål. Den brukes også ofte til å rengjøre ovner og suge opp gjenstander for å løsne opp smuss. Husholdningsammoniakk har en vektkonsentrasjon på 5 til 10 % ammoniakk.

Fermentering

Ammoniakkløsninger mellom 16 % og 25 % brukes i industrielle gjæringer som nitrogenkilde for mikroorganismer og for å justere deres pH under gjæring .

Antimikrobielt middel for mat

I 1895 var ammoniakk kjent for å være et sterkt antiseptisk middel. Dette er grunnen til at det kreves 1,4 gram per liter for å konservere buljongen . [ 30 ] I en studie ødela vannfri ammoniakk 99,999 % av zoonotiske bakterier ( zoonoser ) i tre typer dyrefôr. [ 31 ] Ammoniakkanhydrid brukes i dag for å fjerne mikrobiell forurensning. [ 32 ] [ 33 ] Rosa slim lages av fett kjøttavskjær ved å fjerne fettet med varme og sentrifugering, og deretter behandle det med ammoniakk for å redusere tilstedeværelsen av E. coli til uoppdagelige nivåer. [ 34 ] Det har vært bekymringer om sikkerheten til prosessen, så vel som forbrukerklager på dens smak og lukt. [ 35 ]

Landbruksgjødsel

I form av vannfri ammoniakk brukes den som gjødsel , noe som øker nitrogennivået i jorda.

Mindre og fremvoksende bruksområder

Kjøleskap - R717

Takket være ammoniakks fordampende egenskaper er den nyttig som kjølemiddel. [ 7 ] Det ble ofte brukt før populariseringen av bruken av klorfluorkarbonforbindelser. Vannfri ammoniakk er mye brukt i kjøleindustrien og til hockeybaner på grunn av sin høye energikonverteringseffektivitet og lave kostnader. Imidlertid har den ulempen av å være giftig, noe som begrenser bruken i hjemmet og i liten skala. Sammen med sin moderne bruk av dampkompresjonskjøling, ble den brukt i forbindelse med hydrogen og vann i absorpsjonskjøling. Kalina-syklusen avhenger i stor grad av kokeområdet til blandingen av ammoniakk og vann.

For gassutslippsanering

Ammoniakk brukes til å skrubbe SO 2 fra varmt brensel, og det resulterende produktet omdannes til ammoniumsulfat for bruk som gjødsel. Ammoniakk nøytraliserer nitrogenoksider (NO x ) forurensning som slippes ut av dieselmotorer. Denne teknologien, kalt SCR (Selective Catalytic Reduction), er basert på en vanadiumbasert katalysator . [ 36 ]

Ammoniakk kan brukes til å redusere utslipp av fosgengasser. [ 37 ]

Som drivstoff

Ammoniakk ble brukt under andre verdenskrig som drivstoff for lastebiler i Belgia , og dens motor og solenergi eldre enn 1900. Flytende ammoniakk ble også drevet av XLR99-jetmotorene som skulle drive X-15s. Selv om det ikke er et sterkt drivstoff, etterlater det ingen tvil i bruken av rakettmotoren, og dens omtrentlige tetthet samsvarer med tettheten til oksidasjonsmidlet, flytende oksygen, som forenklet utformingen av flyet.

Ammoniakk har blitt foreslått som et praktisk alternativ til fossilt brensel for intern forbrenning i motoren. [ 38 ] Brennverdien til ammoniakk er 22,5 Mj/kg, som er omtrent halvparten av diesel. En normal motor, der vanndamp ikke kondenserer, vil brennverdien av ammoniakk være mindre enn 21%.

Ammoniakk kan ikke lett brukes i Otto-syklusen på grunn av dets lave oktannivå. Selv om med de mindre modifikasjonene på forgasserne og en drastisk reduksjon i kompresjonsforholdet, som ville kreve nye stempler, kan en bensinmotor utelukkende kjøre på ammoniakk, med en lav brøkdel av kraften før konvertering av drivstofforbruk.

En biltank kan lagre flytende ammoniakk så lenge tanken er riktig trykksatt, avhengig av temperaturen. Avhengig av de termodynamiske egenskapene til ammoniakk er slik at ved -30°C må tanktrykket være 1896 bar (27,5 psi), omtrent det samme som et bildekk. Ved 30°C må det være 11,72 bar (170 psi) for å holde ammoniakk flytende. Hvis trykket i tanken ble sluppet, ville flytende ammoniakk bli til en gass og heve trykket til det nivået. Vanlige dekkluftkompressorer opererer ved dette trykket, så tanktrykket er ikke en barriere for drivstoffbruk.

Det er imidlertid andre hindringer for utbredt bruk. Når det gjelder forsyninger av rå ammoniakk, ville det måtte bygges anlegg for å øke produksjonsnivået, noe som ville kreve en større penge- og energiinvestering. Selv om det er den nest mest produserte kjemiske forbindelsen, er produksjonsskalaen for ammoniakk en liten brøkdel av petroleumen som brukes i verden. Det kan være produksjon av fornybar energi så vel som kjernekraft. Norge produserte ammoniakk med elektrolyse av vann i mange år fra 1913, og produserte gjødsel til Europa. Hvis det er produsert av karbon, kan CO 2 beslaglegges, men karbonfangst- og lagringsanlegg er ikke engang på prototypestadiet ennå.

I 1981 konverterte et kanadisk selskap en Chevrolet Impala fra 1981 til å kjøre på ammoniakk. [ 39 ] [ 40 ] Fra Detroit til San Francisco på en enkelt ammoniakkpåfylling. [ 41 ]

Ammoniakkmotorer som bruker ammoniakk som arbeidsvæske har blitt foreslått og noen ganger brukt. [ 42 ] Prinsippet ligner det som brukes for bevegelse, men med ammoniakk brukes en væske, i stedet for trykkluft. Ammoniakkmotorer har blitt brukt eksperimentelt på 1800-tallet av Goldsworthy Gurney i Storbritannia og i New Orleans . [ 43 ]

Som et stimulerende middel

Ammoniakk, som en damp som frigjøres av aromatiske salter, har en viktig bruk som et respirasjonsstimulerende middel. Ammoniakk er ofte brukt i ulovlig produksjon av metamfetamin gjennom bjørkreduksjon. [ 45 ] Birch-metoden for å lage metamfetamin er farlig fordi alkalimetaller og flytende ammoniakk er ekstremt reaktive, og væsketemperaturen til ammoniakk gjør den mottakelig for å eksplodere når reaktive stoffer tilsettes.

I tekstilindustrien

Flytende ammoniakk brukes til behandling av bomullsmaterialer, og gir det egenskaper som mercerisering , bruk av alkalimetaller, det brukes til å forvaske ull. [ 46 ]

Løftegass

Ved standard temperatur og trykk er ammoniakk mindre tett enn én atmosfære, og har omtrent 60 % løftekraften til hydrogen eller helium . Ammoniakk brukes noen ganger til å fylle værballonger som løftegass, på grunn av dets relativt høye kokepunkt (sammenlignet med helium eller hydrogen), kan ammoniakk potensielt nedkjøles og gjøres flytende på et skip for å redusere løft og tilføre ballast (og returnere den som gass). til samme formål).

Trebehandling

Ammoniakk brukes også til å mørkne hvitt eiketre i møbler. Ammoniakkdamp reagerer med de naturlige tanninene i treet, og forårsaker en fargeendring. [ 47 ]

Sikkerhetsregler

US Occupational Safety and Health Administration har begrenset en maksimal eksponering på 15 minutter for flytende ammoniakk til 35 ppm i volum i omgivelsesluft og 8 timer ved 25 ppm i volum. [ 48 ] National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) reduserte nylig den umiddelbare risikoen for liv og helse fra 500 til 300 basert på nyere konservative tolkninger av den opprinnelige forskningen i 1943. Den umiddelbare risikoen for liv og helse er nivået som en frisk arbeidstaker kan utsettes for i 30 minutter uten å lide irreversibel helseskade. Andre organisasjoner har varierende eksponeringsnivåer. US Navy-standarder tillot maksimale konsentrasjoner av: Kontinuerlig eksponering (60 dager) ved 25 ppm, eller en time ved 400 ppm. [ 49 ] Ammoniakkdamp har en skarp, irriterende og ubehagelig lukt som virker forebyggende mot potensielt farlig eksponering. Gjennomsnittlig stank i miljøet er 5 ppm, et nivå langt under enhver fare eller skade. Eksponering for svært høye konsentrasjoner av ammoniakkgass kan føre til lungeskade, og muligens død. [ 48 ] Selv om ammoniakk er regulert i USA som en brennbar gass, blir den en giftig gass når den inhaleres og krever spesifikk sikkerhet når den transporteres i mengder større enn 3500 gallons. [ 50 ]

Toksisitet

Giftigheten til ammoniakkløsninger forårsaker vanligvis ikke problemer hos mennesker eller andre pattedyr, på grunn av en spesifikk mekanisme som eksisterer for å forhindre lagring i blodet. Ammoniakk omdannes til karbonylfosfat av enzymet karbonylfosfatsyntetase, og går deretter inn i ureasyklusen for å bli inkorporert i aminosyrer eller utskilles i urinen. Fisk og amfibier har imidlertid ikke denne mekanismen, da de normalt fjerner ammoniakk fra kroppen gjennom direkte utskillelse. Ammoniakk er selv i fortynnede konsentrasjoner svært giftig for vannlevende dyr, og av den grunn er det klassifisert som "farlig for miljøet".

Akvakultur

Ammoniakktoksisitet antas å være en årsak til det fortsatt uutforskede tapet av fisk i settefiskanlegg. Overskudd av ammoniakk kan samle seg og forårsake metabolske forstyrrelser eller øke pH i kroppen til den eksponerte organismen. Toleransen varierer mellom ulike fiskearter. [ 51 ] Ved lavere konsentrasjoner, rundt 0,05 mg/L, er ikke-ionisert ammoniakk skadelig for fisk og kan forårsake redusert vekst, redusert fruktbarhet og fruktbarhet, og økt stress og mottakelighet for bakterielle infeksjoner og sykdommer. [ 52 ] Ved eksponering for overflødig ammoniakk kan fisk lide av tap av balanse, hypereksitabilitet, økt respirasjonsaktivitet, oksygenopptak og økt hjertefrekvens. [ 51 ] Ved konsentrasjoner over 2,00 mg/L forårsaker ammoniakk vevsskade, ekstrem sløvhet, kramper, koma og død. [ 51 ] [ 53 ] Eksperimenter har vist at den dødelige konsentrasjonen for fisk generelt varierer fra 0,2 til 2,00 mg/L [ 53 ]

Om vinteren, når fôret til akvakultur reduseres, kan ammoniakknivået øke. Lavere enn omgivelsestemperaturer reduserer fotosyntesehastigheten til alger, slik at mindre ammoniakk fjernes av alger. I denne typen miljø, spesielt i stor skala, er det ingen raske løsninger for å behandle høye ammoniakknivåer. Forebygging fremfor korrigering anbefales for å redusere skade på fisk [ 53 ] og i åpne vannsystemer, miljøet rundt.

Lagringsinformasjon

I likhet med propan koker vannfri ammoniakk under romtemperatur ved standardtrykk. En ammoniakkbeholder som er i stand til å holde den til 250 psi, er egnet for lagring. [ 54 ] Ammoniakkforbindelser bør ikke komme i kontakt med baser (med mindre det søkes etter en spesifikk kjemisk reaksjon), da farlige mengder ammoniakk kan frigjøres.

Hjemmebruk

Ammoniakkløsninger (5-10 vekt%) brukes i husholdningsrengjøringsmidler, spesielt for glass. Disse løsningene er irriterende for øyne og slimhinner, og i mindre grad for huden. Det bør utvises forsiktighet for aldri å blande disse løsningene med væske som inneholder blekemiddel, da det kan produsere en farlig gass. Blanding av det med produkter som inneholder klor eller kraftige oksidasjonsmidler, som husholdningsblekemiddel, kan føre til produksjon av farlige gasser som kloramin . [ 55 ]

Laboratoriebruk av ammoniakkløsninger

Farene ved ammoniakkløsninger avhenger av konsentrasjonen: Løsninger med "fortynnet" ammoniakk er vanligvis mellom 5-10 vekt% (5,62 mol/l); konsentrerte løsninger fremstilles vanligvis ved ca. 25 vekt%. Ved 25 vekt% har løsningen en densitet på 0,907 g/cm³ (907 kg/m³), og en løsning som har lavere tetthet vil være mer konsentrert. Følgende tabell klassifiserer ammoniakkløsninger.

Konsentrasjon etter masse (m/m)	molaritet	Masse/ volumkonsentrasjon (m/v)	Klassifisering
5–10 %	2,87–5,62 mol/L	48,9–95,7 g/L	Irriterende ( Xi )
10–25 %	5,62–13,29 mol/L	95,7–226,3 g/L	Etsende ( C )
>25 %	>13,29mol/L	>226,3g/L	Etsende ( C ) Farlig for miljøet ( N )

Ammoniakkdamp fra konsentrerte ammoniakkløsninger er sterkt irriterende for øyne og luftveier, og disse løsningene kan kun håndteres i avtrekksskap. Mettede ("0,880") løsninger kan utvikle betydelig trykk i en lukket flaske i varmt vær, og flasken bør åpnes med forsiktighet; dette er normalt ikke et problem for 25 % ("0,900") løsninger.

Ammoniakkløsninger bør ikke blandes med halogener , da det dannes giftige og/eller eksplosive produkter. Langvarig kontakt av ammoniakkløsninger med salter av sølv , kvikksølv eller jod kan også resultere i eksplosive produkter: slike blandinger dannes normalt i kvalitative uorganiske analyser, og må surgjøres lett, men ikke konsentreres før analysen er fullført.

Laboratoriebruk av anhydrid av ammoniakk (gass eller væske)

Ammoniakkanhydrid er klassifisert som giftig ("T") og farlig for miljøet ("N"). Gassen er brennbar (selvantennelsestemperatur : 651 °C) og kan danne eksplosive blandinger med luft (16-25%). Den tillatte eksponeringen i USA er 50 ppm, mens konsentrasjonen for umiddelbar skade på liv og helse er beregnet til 300 ppm. Gjentatt eksponering for lavere nivåer av ammoniakk reduserer følsomheten for lukten av gassen: normalt kan stanken påvises ved konsentrasjoner under 50 ppm, men desensibiliserte individer kunne ikke oppdage den selv ved konsentrasjoner på 100 ppm. Ammoniakk anhydrid korroderer kobber og sink legeringer, og messing bør ikke brukes til å lagre gassen. Flytende ammoniakk kan også angripe gummi og visse plaster.

Ammoniakk reagerer voldsomt med halogener. Nitrogentriiodid , et primært eksplosiv, som dannes når ammoniakk kommer i kontakt med jod . Ammoniakk forårsaker eksplosiv polymerisering av etylenoksid. Det danner også eksplosive dekkeforbindelser med gull , sølv , kvikksølv, germanium eller tellur . Voldelige reaksjoner er også rapportert med løsninger av acetaldehyd , hypokloritt , peroksider og kaliumferricyanid .

Industriell syntese

Kjemiske prinsipper

NH 3 oppnås ved metoden kalt Haber-Bosch-prosessen ( Fritz Haber og Carl Bosch mottok Nobelprisen i kjemi i 1918 og 1931). Prosessen består av den direkte reaksjonen mellom gassformig nitrogen og hydrogen

N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) ΔH° = -46,2 kJ/mol ΔS° < 0

25 °CK = 6.8.10¬5 atm 850 °CK = 7.8.10¬-2 atm Disse verdiene oppnås ved hjelp av van't Hoff-ligningen . Det er en veldig langsom reaksjon, siden den har høy aktiveringsenergi , en konsekvens av stabiliteten til N 2 . Løsningen på problemet var å bruke en katalysator ( jernoksid som reduseres til Fe 0 i atmosfæren til H 2 ). Fordi reaksjonen har flere mol på reaktantsiden (4 mol) enn på produktsiden (2 mol), favoriserer økning av trykket dannelsen av produktet. Selv om reaksjonen termodynamisk forløper bedre ved lave temperaturer, utføres denne syntesen ved høye temperaturer for å favorisere den kinetiske energien til molekylene og dermed øke reaksjonshastigheten . I tillegg fjernes ammoniakken ettersom den produseres for ytterligere å favorisere syntesen av produkter.

Produksjon fra reformasjon

Haber-Bosch-metoden bruker to råvarer: hydrogen og nitrogen. Nødvendig hydrogen produseres ved reformering av naturgass , LPG eller nafta med damp , naturgass er den vanligste tilførselen . Anlegget er delt inn i to seksjoner: den fremre eller fremre delen av anlegget, hvor blandingen av hydrogen og nitrogen som er nødvendig for å syntetisere ammoniakk genereres, og bakenden eller bakre del av anlegget, som er seksjonen der produktet omdannes fra begge reaktantene.

Anlegget består vanligvis av følgende enheter:

Frontend:

Hydrogenering: plantemategassen inneholder vanligvis svovelforbindelser som merkaptaner , som er en gift for noen av katalysatorene som finnes i nedstrømsanlegget. For å fjerne dem har denne første anleggsreaktoren en katalysator (vanligvis basert på kobolt - molybden ("CoMo"-typen) eller nikkel - molybden ("NiMo"-typen), som letter reaksjonen av merkaptaner med hydrogen , og fjerner svovel fra organiske svovelforbindelser og danner hydrogensulfid som et reaksjonsprodukt ved følgende reaksjon (f.eks. for merkaptan): RSH + H 2 → RH+H 2 S. Matestrømmen har vanligvis et trykk på mellom 10 og 40 kgf/cm²g og er varmes opp til en temperatur på mellom 350 og 400 °C før den går inn i den adiabatiske reaktoren (varmeisolert trykkbeholder).Fordi hydrogeneringsprosessen krever hydrogen for å kunne gjennomføre hydrogeneringen, tilsettes en liten strøm av resirkulert hydrogen fra metanatoren til tilførselsstrømmen før den går inn i reaktoren.
Avsvovling: gassen fri for organiske svovelforbindelser og et visst innhold av hydrogensulfid (i størrelsesorden 0-20 ppm avhengig av opprinnelsen til råmaterialet) tilføres denne reaktoren, som i utgangspunktet er et lag av sinkoksid , som absorberer hydrogensulfid . Denne reaktoren opererer vanligvis ved trykk- og temperaturforhold som ligner på den forrige reaktoren. Reaksjonen som finner sted i denne reaktoren er som følger: H 2 S + ZnO H 2 O + ZnS, slik at svovelet blir holdt tilbake i sjiktet. Den har en begrenset svovelabsorpsjonskapasitet, og for et gitt volum absorbent, jo høyere svovelinnhold, jo kortere levetid. Hydrogensulfidinnholdet ved utløpet er praktisk talt upåviselig, vanligvis i størrelsesorden 20-100 ppb. $\rightleftharpoons$

Pre-reformasjon: denne reaktoren er tilstede i relativt moderne anlegg i tilfelle råstoffet er en tung naturgass (rik på høyere hydrokarboner) eller noe tyngre strøm, slik som LPG, ROG (refinery tail gas, fra det engelske raffineriet off gas ) eller nafta. Denne reaktoren, som de forrige, er en adiabatisk reaktor fylt med en nikkelbasert katalysator . Pre-reformasjonsreaksjonen er katalytisk i et heterogent medium . Før innføring blandes matestrømmen med en dampstrøm og varmes opp til en temperatur på 450-550 °C. Inne i reaktoren reagerer de tunge hydrokarbonene (alkaner, hovedsakelig etan og høyere) i henhold til følgende reaksjon: C n H m + nH 2 O (n + m/2) H 2 + nCO. De tyngre hydrokarbonene er nesten fullstendig reformert, i motsetning til metan, som praktisk talt ikke reagerer. Parallelt med reformeringsreaksjonen presenteres konverteringsreaksjonen ( shift , på engelsk), som omdanner en del av CO produsert med vanndamp til å generere mer hydrogen (og karbondioksid som et biprodukt) i henhold til følgende reaksjon: CO + H 2 CO 2 + H 2 O. Arten av denne reaktoren avhenger av tilførselen. Den første reaksjonen (reformasjon) er sterkt endoterm (forbruker varme) og den andre reaksjonen er eksoterm (frigjør varme). Begge reaksjonene er i likevekt, og generelt har "lette" strømmer (f.eks. naturgass) en endoterm profil (den første reaksjonen er dominerende), med en synkende temperaturprofil langs sjiktet. På den annen side, i tunge fôr (f.eks . LPG , nafta) har skiftreaksjonen større vekt: temperaturprofilen har en tendens til å synke i den første delen av reaktoren, der reformering er den dominerende reaksjonen, men den har en tendens til å øke i den andre delen av reaktoren. midt i sengen, hvor skiftreaksjonen er dominerende. Temperaturstigningen i den andre halvdelen er vanligvis større enn temperaturfallet i den første halvdelen av sjiktet, og derfor er reaktorens totale ΔT eksoterm. Utløpsstrømmen til denne reaktoren er en strøm rik på metan, med et meget lavt innhold av etan og høyere hydrokarboner, og med et moderat innhold av CO, CO 2 , denne strømmen er fortsatt rik på vanndamp. $\rightleftharpoons$ $\rightleftharpoons$

Primær reformering: denne enheten er "hjertet" i front-end siden det er der det meste av metan og andre hydrokarboner omdannes til hydrogen. Reaksjonen utføres i en reformer (noen ganger kalt en primær reformer, eller en dampreformer), og reaksjonen er også en heterogen mediumkatalysert reaksjon. Reformatoren består av et antall vertikale rør som er plassert inne i en ovn i industriell skala. Antall rør og dimensjonene til ovnen varierer avhengig av anleggets kapasitet, men en stor enhet kan ha 100-200 rør, hver med en diameter på 100-150 mm og en høyde på 12-15 m. Denne ovnen (selve reformatoren) har en serie brennere inni, som varmer opp rørene fra utsiden og inn. Rørene har en nikkelbasert katalysator inni, [ 56 ] og gassen som passerer gjennom røret reagerer med den samme reformeringsreaksjonen som er nevnt i pre-reformeren. Hovedforskjellen med pre-reformeren er at denne strømmen har praktisk talt bare ett hydrokarbon: metan, som er det vanskeligste å reformere siden reaksjonen er sterkt endoterm. Når gassen passerer gjennom røret, absorberer reaksjonen varmen som overføres fra utsiden av røret av ovnen, og klarer dermed å flytte den kjemiske likevekten mot siden av produktene. Som i pre-reformeren er denne reaksjonen likevekt, og selv om en stor del av metanet omdannes til hydrogen, har utløpsstrømmen en rest av ureformert metan. Utløpsstrømmen er rik på hydrogen, og også rik på vanndamp. Den har også et lavere innhold av metan, CO og CO 2 . Selv om reaksjonen er endoterm, ettersom rørene mottar en betydelig varmebelastning fra utsiden, er temperaturprofilen gjennom røret stigende: innløpstemperaturen til rørene er vanligvis 500-550 °C og utløpstemperaturen i størrelsesorden 800- 850°C. Rørene har vanligvis nedadgående strømning, selv om dette avhenger av den spesifikke utformingen av anlegget, og temperaturene som nettopp er nevnt er eksempler som varierer verdiene fra anlegg til anlegg. Utgangsgassen fra denne enheten kalles syntesegass .

Sekundær reformering - Denne enheten er ment å konvertere ureagert metan i den primære reformatoren. Enheten består av en adiabatisk reaktor fylt med en nikkelbasert katalysator, og som i primærreformeren og prereformeren er reaksjonene som oppstår de samme, også katalytiske og av heterogen fase, i tillegg til forbrenningsreaksjonen. metan og hydrogen. I den øvre delen av reaktoren er det en brenner, som mates med luft (tidligere oppvarmet). Når oksygenet i luften kommer i kontakt med blandingen som kommer fra den primære reformatoren, brenner det en del av det tilstedeværende hydrogenet og en del av det tilstedeværende metan. Denne forbrenningen oppnår at temperaturen på innløpsstrømmen, som allerede har en betydelig temperatur etter å ha blitt varmet opp i primærreformeren (opp til en temperatur i størrelsesorden 800-850 °C), øker temperaturen enda mer inntil en temperatur på størrelsesorden 1200 °C. Ved denne temperaturen er det gjenværende metanet som ikke hadde blitt omdannet i den primære reformatoren stort sett i stand til å reagere. Ved utløpet av den primære reformatoren består strømmen hovedsakelig av hydrogen og vanndamp, karbonmonoksid og dioksid, og et ganske lavt innhold av metan (som praktisk talt ble fullstendig omdannet til hydrogen). Denne strømmen har også et betydelig nitrogeninnhold, som ble tilført av den tilførte luften. Mengden luft som tilføres enheten er slik at hydrogen-nitrogen-forholdet i frontenden er mellom 2,8 og 3,1, husk at forholdet mellom ammoniakk (NH 3 ) er 3.

Høytemperaturkonvertering (HTS): strømmen som kommer fra den sekundære reformatoren, som har en temperatur på rundt 1000°C, avkjøles enten ved dampinjeksjon (gamle anlegg) eller av en varmegjenvinningskjele (de fleste eksisterende anlegg). Etter å ha nådd en temperatur i størrelsesorden 350°C, går strømmen inn i høytemperaturomformeren, vanligvis kalt HTS ( høytemperaturskift engelsk ), eller også kalt høytemperaturmutator. Denne reaktoren er en adiabatisk reaktor og har en jernbasert katalysator, og fremmet med andre materialer ( krom og kobber blant andre [ 57 ] ), som katalyserer skiftreaksjonen nevnt ovenfor. Denne reaktoren klarer typisk å omdanne 80-90 % av CO som er tilstede i tilførselen til CO 2 , og genererer enda mer hydrogen i reaksjonen. Siden skiftreaksjonen er en eksoterm reaksjon, er utløpstemperaturen til reaktoren høyere enn innløpstemperaturen.

Lavtemperaturkonvertering (LTS): strømmen som kommer fra HTS avkjøles (ved bråkjøling med damp/vann i eldre anlegg, eller mer vanlig ved bruk av en varmegjenvinningskjele) og går inn i denne reaktoren, som i likhet med førstnevnte er en adiabatisk reaktor, med en typisk temperatur i størrelsesorden 200 °C. Den har en kobberbasert katalysator , og fremmes med andre stoffer (Zn og Al blant andre [ 58 ] ), som katalyserer den samme reaksjonen som i tilfellet med HTS, men ved relativt lave temperaturer. Som i det forrige tilfellet stiger temperaturprofilen med fremdriften av reaksjonen, det vil si at innløpstemperaturen (på toppen av reaktoren) er lavere enn utløpstemperaturen (i bunnen av reaktoren).

CO 2 fjerning : Siden CO og CO 2 er gift for ammoniakksyntesekatalysatoren installert nedstrøms, installeres denne enheten, som tar strømmen som kommer fra LTS og stripper den nesten helt for CO 2 . Innløpsstrømmen har et svært lavt CO-innhold (typisk i størrelsesorden 0,3 mol% på tørr basis), men et betydelig CO 2 -innhold , i størrelsesorden 15-20%, siden de i begge skiftreaktorene konverterte nesten alt karbonet monoksid til karbondioksid. Det finnes en rekke proprietære prosesser som tilbys for denne operasjonen (f.eks. BASF, Catacarb, Vetrocoke, etc.), men generelt har enheten en (eller to) absorberkolonne, som har en løsning som holder på karbondioksid, og en regenererende kolonne , som regenererer løsningen ved å fjerne CO 2 . Løsningen som brukes kan være MEA , MDEA eller kaliumkarbonat . En stor del av anleggene skal produsere ammoniakk som skal brukes som råstoff for produksjon av urea til bruk som gjødsel. I disse tilfellene, siden urea produseres fra karbondioksid og ammoniakk, sendes CO 2 som fjernes i denne enheten til ureasynteseavdelingen for bruk som råmateriale.

Metanering: strømmen som kommer fra seksjonen for fjerning av karbondioksid er hovedsakelig en bekk rik på hydrogen og nitrogen, med lavt innhold av metan og spor av CO. Hensikten med denne reaktoren er å fjerne CO. For dette formålet blir strømmen reagert over en nikkelbasert katalysator, som katalyserer reaksjonen av CO med hydrogen for å danne metan og vann. Reaksjonen er den samme som reformasjonsreaksjonen, men omvendt, og husk at dette er en likevektsreaksjon. Siden reformeringsreaksjonen var sterkt endoterm, og at denne reaksjonen er omvendt, viser metaneringen seg å være en sterkt endoterm reaksjon og temperaturen i reaktoren øker betraktelig gjennom hele sjiktet. Ved reaktorutløpet består strømmen hovedsakelig av nitrogen og hydrogen, i et forhold nær 3 (det som kreves for å syntetisere ammoniakk, NH 3 ) og et svært lavt innhold av metan og inerte stoffer fra luften, som argon.

Baksiden:

Back-end-seksjonen består hovedsakelig av en reaktor (ammoniakkomformeren) og en serie hjelpeutstyr for å avkjøle reaktorens utløpsstrøm. Den har også en kompressor som øker trykket på strømmen som kommer fra frontenden opp til arbeidstrykket som kreves for ammoniakksyntese. Det finnes ulike reaktordesigner som tilbys av forskjellige teknologer (f.eks. Haldor Topsoe, Casale, Kellogg, TVA type reaktorer, etc.) og hver omformer har sine egne egenskaper, fordeler og ulemper. Noen reaktorer er vertikale, andre horisontale; noen har radiell strømning, andre aksial strømning og andre blandet strømning; noen har en seng, noen har to senger osv. I alle fall er en felles karakteristikk for dem alle at de krever en katalysator for at reaksjonen skal finne sted, som for tiden er den som brukes i nesten alle planter basert på jern og fremmes med andre forbindelser. [ 59 ] Reaktorene opererer vanligvis i et temperaturområde på 400-500 °C og ved svært høye trykk, i størrelsesorden 200-350 kgf/cm²g. Som forklart ovenfor er reaksjonen sterkt balansert mot reaktantene, og derfor er ikke ammoniakkkonsentrasjonen for høy: i et anlegg som opererer under stabile forhold er innløpskonsentrasjonen til omformeren vanligvis rundt 5 % og ved utgang 15 %.

Produkthåndtering

Nedre brannfarlig grense: 19 volumprosent.
Øvre brennbarhetsgrense: 25 volumprosent.
Selvantennelsestemperatur: 651 °C.
Brannslokking: vannspray eller vanntåke, karbondioksid, alkoholskum, tørre kjemikalier.
Kontrolltiltak: tilstrekkelig åndedrettsvern som bruk av masker eller assistert pusteutstyr. Trygge arbeidsprosedyrer. Øyeskyllefontener og sikkerhetsdusjer på arbeidsplassen.
Håndteres med hansker.
Ikke spis.

Ammoniakk som et flytende løsningsmiddel

Flytende ammoniakk er kjent og ofte studert som et ikke-vandig ioniserende løsningsmiddel. Dens mest iøynefallende egenskap er evnen til å løse opp alkalimetaller for å danne sterkt fargede og elektrisk ledende løsninger som inneholder solvatiserte elektroner. I tillegg til disse løsningene kan mye av kjemien i flytende ammoniakk klassifiseres analogt med relaterte reaksjoner i vandige løsninger. Sammenligning av de fysiske egenskapene til NH 3 med de til vann viser at NH 3 har et lavere kokepunkt, smeltepunkt, tetthet , viskositet og dielektrisk konstant ; dette er i det minste delvis på grunn av de svake hydrogenbindingene i NH 3 og fordi hydrogenbindinger ikke kan danne tverrbundne nettverk, siden hvert NH 3 -molekyl kun har ett enkelt elektronpar sammenlignet med to for hvert H 2 O-molekyl. dissosiasjonskonstant av NH3 ved -50 °C er 10 −33 mol 2 · l −2 .

Løselighet av salter

	Løselighet (g salt per 100 g flytende NH 3 )
ammoniumacetat	253,2
Ammonium Nitrat	389,6
litiumnitrat	243,7
Natriumnitrat	97,6
Kaliumnitrat	10.4
natriumfluorid	0,35
Natriumklorid	157,0
natriumbromid	138,0
natriumjodid	161,9
natriumtiocyanat	205,5

Flytende ammoniakk er et ioniserende løsningsmiddel, selv om det er mindre enn vann, men det løser opp ganske mange forbindelser, inkludert nitrater, nitritter, cyanider og tiocyanater. De fleste ammoniumsalter er løselige og fungerer som syrer i flytende ammoniakkløsninger. Løseligheten til halogensalter øker fra fluor til jod . En mettet løsning av ammoniumnitrat inneholder 0,083 mol oppløst stoff per mol ammoniakk og har et damptrykk på mindre enn 1 bar ved 25°C.

Metallløsninger

Se også: Solvatert elektron

Flytende ammoniakk løser opp alkalimetaller og andre elektropositive metaller som magnesium , kalsium , strontium , barium , europium og ytterbium . I lave konsentrasjoner dannes mørkeblå løsninger: disse inneholder kationer og solvatiserte elektroner, frie elektroner som er omgitt av et bur av ammoniakkmolekyler.

Disse løsningene er svært nyttige og sterke reduksjonsmidler. Ved høye konsentrasjoner er løsninger metalliske i utseende og elektrisk ledningsevne. Ved lave temperaturer kan de to løsningstypene sameksistere som ublandbare faser.

Redoksegenskaper til flytende ammoniakk

Se også: redoks

	E ° (V, ammoniakk)	E ° (V, vann)
Li + + e − ⇌ Li	−2.24	−3.04
K + + e − ⇌ K	−1,98	−2,93
Na + + e − ⇌ Na	−1,85	−2,71
Zn 2+ + 2e − ⇌ Zn	-0,53	−0,76
NH 4 + + e − ⇌ ½ H 2 + NH 3	0,00	—
Cu 2+ + 2e − ⇌ Cu	+0,43	+0,34
Ag + + e − ⇌ Ag	+0,83	+0,80

Området for termodynamisk stabilitet for løsninger med flytende ammoniakk er svært smalt, da oksidasjonspotensialet til dinitrogen, normalt elektrodepotensial (N 2 + 6NH 4 + + 6e − ⇌ 8NH 3 ), kun er +0,04 V. I praksis er oksidasjon til dinitrogen og reduksjon av dihydrogen går sakte. Dette gjelder spesielt i reduserende løsninger: løsningene av alkalimetallene nevnt ovenfor er stabile i flere dager, og bryter sakte ned amøbemetallet og dihydrogenet. De fleste studiene på flytende ammoniakk i løsninger er gjort under reduserende forhold; Imidlertid er oksidasjonen av ammoniakkvæske langsom og det er fare for eksplosjon.

Skadelige effekter på kroppen

Innånding

I høye konsentrasjoner irriterer det halsen, betenner lungene , skader luftveiene og øynene. Når konsentrasjonen øker, kan det føre til lungeødem (Lungeødem er ofte forårsaket av kongestiv hjertesvikt. Når hjertet ikke klarer å pumpe blod til kroppen effektivt, kan det gå tilbake i venene som fører blod gjennom fra lungene til venstre side av hjertet.

Når trykket i disse blodårene øker, presses væske inn i luftrommene (alveolene) i lungene. Denne væsken reduserer den normale bevegelsen av oksygen gjennom lungene. Dette og det økte trykket kan føre til kortpustethet) eller død når det overstiger 5000 ppm . Hvis personen inhalerte giften, flytt ham umiddelbart til et sted hvor han kan få frisk luft, og gå umiddelbart til lege.

Hudkontakt

Ammoniakk kan forårsake hudirritasjon , spesielt hvis huden er våt. I tillegg kan det brenne og gi blemmer på huden etter noen sekunders eksponering ved atmosfæriske konsentrasjoner over 300 ppm. Hvis kjemikaliet er på huden eller i øynene, skyll med mye vann i minst 15 minutter, helst med fortynnet eddik eller borsyre , siden syrer nøytraliserer det.

Svelging

Denne forbindelsen er gassformig under normale atmosfæriske forhold, og inntak er usannsynlig. Men hvis det oppstår, kan det ødelegge mageslimhinnen, forårsake alvorlige patologier og til og med død. Faktisk skiller Helicobacter pylori - bakterien ut ammoniakk fra urea, og av denne grunn ødelegger den mage- eller tolvfingertarmslimhinnen, og forårsaker magesår .

Hvis personen inntok kjemikaliet, bør de ikke fremkalle brekninger; Umiddelbar medisinsk vurdering bør bes om i en akuttavdeling.

Å dømme etter den irriterende og gjennomtrengende lukten, er inntak usannsynlig, men det er svært hyppig ved inntak av mat som nedbrytende fisk eller skalldyr (hvis proteiner danner denne forbindelsen når de brytes ned); Derfor er det viktig å ta vare på kvaliteten og friskheten for å unngå matforgiftning med beklagelige konsekvenser.

Behandlinger hos pasienter

Bronkoskopi: plassering av et kamera nede i halsen for å se på brannskader i luftveiene og lungene.
Endoskopi - plassere et kamera ned i halsen for å se på brannskader i spiserøret og magen.
Intravenøse (IV) væsker.
Medisiner for å behandle symptomer.
Medisin for å nøytralisere effekten av giften (en motgift).
Oksygen og pustestøtte.
Huddebridering (kirurgisk fjerning av brent hud).
Hudvask (vanning), kanskje med noen timers mellomrom i flere dager.

Ammoniakks rolle i biologiske systemer og i menneskelig sykdom

Ammoniakk er en viktig nitrogenkilde for levende systemer. Selv om atmosfærisk nitrogen er rikelig (over 75%), er noen levende ting i stand til å bruke atmosfærisk nitrogen i sin diatomiske form, N 2 -gass. Derfor er nitrogenfiksering nødvendig for syntesen av aminosyrer, som er byggesteinene til protein . Noen planter bruker ammoniakk fra atmosfærisk nitrogen. [ 61 ]

Biosyntese

I visse organismer produseres ammoniakk fra atmosfærisk nitrogen av enzymet nitrogenase . Den generelle prosessen kalles nitrogenfiksering . Selv om biomimetiske metoder knapt er konkurransedyktige med "Haber-prosessen", har intens innsats blitt rettet mot den biologiske mekanismen for nitrogenfiksering. Vitenskapelig interesse for dette problemet er motivert av en uvanlig struktur av det aktive stedet til enzymet, som består av et Fe 7 MoS 9 -ensemble .

Ammoniakk er også et metabolsk produkt av aminosyrer , katalysert av enzymer som glutamatdehydrogenase . Ammoniakkutskillelse er vanlig hos marine dyr. Hos mennesker omdannes det lett til urea , som er mindre giftig og mindre basisk. Urea er hovedkomponenten i tørrvekten av urin . De fleste krypdyr, fugler, insekter og snegler skiller ut urinsyre som nitrogenholdig avfall.

I fysiologi

Ammoniakk spiller også en rolle i normal og unormal fysiologi. Det biosyntetiseres gjennom normal aminosyremetabolisme og er giftig i høye konsentrasjoner. [ 62 ] Leveren konverterer ammoniakk til urea gjennom flere serier av reaksjoner kjent som ureasyklusen . Leverdysfunksjon, som skrumplever , kan føre til høy mengde ammoniakk i blodet (hyperammonemi). På samme måte kan defekter i enzymet som er ansvarlig for ureasyklusen, slik som ornitin-transcarbamylase, forårsake hyperammonemi. Hyperammonemi fører til forvirring og koma av hepatisk encefalopati , så vel som de vanlige sykdommene hos personer med ureasyklusproblemer. [ 63 ]

Ammoniakk er viktig for normal syre/base-balanse. Etter ammoniumdannelse fra glutamin , kan α-ketoglutarat brytes ned for å produsere to bikarbonatmolekyler , som begge fungerer som buffere for diettsyrer. Ammoniakk skilles ut i urinen og mister syrer. Ammoniakk kan diffundere seg gjennom nyretumulus, kombinere med hydrogenioner, for å tillate ytterligere syreutskillelse. [ 64 ]

Utskillelse

Ammoniakkioner er giftige avfallsprodukter fra animalsk metabolisme . Hos fisk og akvatiske virvelløse dyr skilles det ut direkte i vannet. Hos pattedyr, haier og amfibier omdannes det i ureasyklusen til urea , fordi det er mindre giftig og er en effektiv prosess. Hos fugler, krypdyr og landsnegler omdannes metabolsk ammoniakk til urinsyre , som er fast, og skilles derfor ut med minimalt vanntap [ 65 ]

I astronomi

Ammoniakk har blitt påvist i atmosfæren til gassgigantiske planeter, inkludert Jupiter , sammen med andre gasser som metan, hydrogen og helium . Inne i Saturn er frosne krystaller av ammoniakk. [ 66 ] Den finnes naturlig på månene Deimos og Phobos , de to månene til Mars.

Interstellar plass

Ammoniakk ble først oppdaget i verdensrommet i 1968, basert på mikrobølgeutslipp fra retningen til den galaktiske kjernen. [ 67 ] Dette var det første polyatomiske molekylet som ble oppdaget. Molekylets følsomhet over et bredt spekter av eksitasjoner og lettheten som en rekke regioner kan observeres med har gjort ammoniakk til et av de viktigste molekylene for molekylære skystudier. [ 68 ] Den relative intensiteten til ammoniakklinjer kan brukes til å måle temperaturen på det emitterende mediet.

Følgende isotopiske arter av ammoniakk er påvist:

NH 3 ,  15 NH 3 , NH 2 D , NHD 2 og ND 3

Påvisningen av trippel deuterium ammoniakk ble ansett som en overraskelse da deuterium er relativt lite. Det antas at lave temperaturer lar dette molekylet overleve og akkumuleres. [ 69 ]

Siden sin interstellare oppdagelse har NH 3 vist seg å være et uvurderlig spektroskopiverktøy i studiet av det interstellare mediet. Med et stort antall overganger er det følsomt for et bredt spekter av eksitasjonsforhold, NH 3 har blitt mye oppdaget astronomisk - dets deteksjon er rapportert i hundrevis av artikler.

Studiet av interstellar ammoniakk har vært viktig for ulike forskningsområder de siste tiårene.

Interstellar formasjon og mekanismer

Den interstellare forekomsten av ammoniakk har blitt målt i forskjellige miljøer. Forholdet mellom [NH 3 ]/[H 2 ] er estimert fra 10 −7 i små mørke skyer [ 70 ] til 10 −5 i den tette kjernen av Orion-molekylskykomplekset. [ 71 ] Selv om totalt 18 produksjonsruter er foreslått, [ 72 ] er hovedmekanismen for interstellar NH 3 -dannelse følgende reaksjon:

NH 4 + + e - → NH 3 + H ·

Hastighetskonstanten "k" i denne reaksjonen avhenger av omgivelsestemperaturen, med en verdi på 5,2×10 −6 ved 10 K. [ 73 ] Konstanten ble beregnet ut fra formelen "k = a(T/300) B ". For den primære formasjonsreaksjonen er a = 1,05×10 −6 og B = −0,47. Ved å anta en NH 4 + -overflod på 3×10 −7 og en elektronoverflod på 10 −7 typisk for molekylskyer, fortsetter dannelsen med en endring på 1,6×10 −9 cm −3 s −1 i en molekylsky med total tetthet på 10 5 cm -3 . [ 74 ]

Alle andre formasjonsreaksjonsforslag har konstanter med verdier mellom 2 og 13 størrelsesordener mindre, noe som gjør bidragene til ammoniakkmengden relativt ubetydelige. [ 75 ] Et eksempel på et av de nevnte bidragene er:

H2 + NH2 → NH3 + H

Den har en konstant endring på 2,2×10 −15 . Forutsatt tetthetene på 10 5 og NH 2 /H 2 -forholdet på 10 −7 for H 2 , fortsetter denne reaksjonen med en hastighet på 2,2×10 −12 , mer enn 3 størrelsesordener langsommere enn den forrige primærreaksjonen.

Noen andre mulige formasjonsreaksjoner er:

H − + NH 4 + → NH 3 + H 2 PNH 3 + + e − → P + NH 3 Interstellare ødeleggelsesmekanismer

Det er 113 foreslåtte reaksjoner som fører til ødeleggelse av NH 3 . Av disse ble 39 tatt opp i omfattende kjemiske tabeller sammen med forbindelser av karbon, nitrogen og oksygen. [ 76 ] En gjennomgang av interstellar ammoniakk siterer følgende reaksjoner som de viktigste dissosiasjonsmekanismene: [ 68 ]

(1) NH3 + H3 + → NH4 + + H2 (2) NH3 + HCO + → NH4 + + CO

Med konstante endringer på henholdsvis 4,39×10 −9 [ 77 ] og 2,2×10 −9 [ 78 ] . Ligningene (1,2) kjøres med en endring på henholdsvis 8,8×10 −9 og 4,4×10 −13 . Disse beregningene antar den gitte endringen av konstanter og abundanser av [NH 3 ]/[H 2 ] = 10 −5 , [H 3 + ]/[H 2 ] = 2×10 −5 , [HCO + ]/[H 2 ] = 2×10 −9 , og totale tettheter på n = 10 5 , typisk for kalde og tette molekylære skyer. [ 79 ] Tydelig, mellom disse to primærreaksjonene, er ligning (1) den dominerende reaksjonen av ødeleggelse, og endres ~10 000 ganger raskere enn ligning (2). Dette skyldes den relativt høye forekomsten av H 3 + .

Deteksjon av individuelle antenner

Radioobservasjoner av NH 3 fra Effelsberg Radioteleskop avslørte at ammoniakklinjen er delt i to komponenter – en stiv bunn og en formløs kjerne. Bakgrunnen samsvarer godt med den tidligere påviste lokaliseringen av CO. [ 80 ] Chilbolton-teleskopet på 25 m i England oppdaget radiosignaler fra ammoniakk i H II-regioner, HNH 2 O, HH-objekter og andre objekter knyttet til stjernedannelse. En sammenligning med utslippslinjen indikerer at turbulente eller systematiske hastigheter ikke øker i kjernesenteret til molekylære skyer [ 81 ]

Ammoniakk-mikrobølgestråling ble observert fra flere galaktiske objekter inkludert W3(OH), Orion (konstellasjon) , W43, W51 og fem kilder i det galaktiske sentrum. Den høye deteksjonen av endringen indikerer at det er et vanlig molekyl i det interstellare mediet og at områder med høy tetthet er vanlige i galaksen [ 82 ]

Interferometriske studier

VLA - observasjoner i syv regioner med høyhastighets gassstrømmer avslørte kondensasjoner på mindre enn 0,1 pc i L1551, S140 og Cepheus . Tre individuelle kondensasjoner ble påvist på Cepheus, hvorav den ene var en svært langstrakt figur. De kan spille en viktig rolle i å skape bipolar løsning i regionen. [ 83 ]

Ekstragalaktisk ammoniakk ble avbildet ved bruk av VLA-er i IC 342 . Den varme gasstemperaturen er over 70 K, noe som ble utledet fra ammoniakkradiuslinjene og ser ut til å være assosiert med de innerste delene av atomstangen sett i CO. [ 84 ] NH 3 ble også overvåket av VLA mot prøven av fire HII ultrakompakte galaktiske områder: G9.62+0.19, G10.47+0.03, G29.96−0.02 og G31.41+0.31. Basert på temperatur- og tetthetsdiagnostikk konkluderes det med at slike klynger sannsynligvis vil være stedene for stjernedannelse i en tidlig evolusjonsfase før utviklingen av en ultrakompakt HII-region. [ 85 ]

Infrarød deteksjon

Absorpsjoner ved 2,91 mikrometer av fast ammoniakk ble registrert fra interstellare korn i Becklin-Neugebauer-objektet og sannsynligvis i NGC 2264-IR. Denne deteksjonen bidro til å forklare den fysiske formen til tidligere dårlig forstått isabsorpsjonslinjer. [ 86 ]

Et spekter av Jupiters ring ble hentet fra Kuiper Airborne-observatoriet, som dekker området 100 til 300 cm -1 av spekteret. Spektralanalyse gir informasjon om globale egenskaper til ammoniakkgass og ammoniakk-iståke. [ 87 ]

Totalt 149 svarte skyposisjoner ble sjekket for bevis på "tette kjerner" ved å bruke linjeinversjonen av (J,K) = (1,1) deNH 3 . Generelt er kjerner ikke sfæriske i form, med radier fra 1,1 til 4,4. Det ble også funnet at kjerner med stjerner har bredere linjer enn kjerner uten stjerner. [ 88 ]

Ammoniakk ble også påvist i Dracos tåke og i en eller kanskje to molekylære skyer, som er assosiert med den infrarøde cirrusen . [ 89 ]

Nærliggende mørke skyobservasjoner

Ved å balansere og stimulere en emisjon med en spontan emisjon er det mulig å bygge en sammenheng mellom eksitasjonstemperaturen og tettheten. Men siden forbigående ammoniakknivåer kan tilnærmes som nivå 2 i et lavtemperatursystem, er denne beregningen enkel. Dette premisset kan brukes på svarte skyer, områder som mistenkes for å ha ekstremt lave temperaturer og mulige steder for fremtidig stjernedannelse. Ammoniakkdeteksjoner i svarte skyer viser smale linjer – noe som indikerer ikke bare lave temperaturer, men også et lavt nivå av turbulens i skyen. Radiusberegningslinjen gir et mål på skytemperaturen som er uavhengig av tidligere CO-observasjoner. Ammoniakkobservasjonene stemte overens med ~10 K temperaturrotasjon CO-målinger.Med dette kan tettheter bestemmes, og har blitt beregnet til å variere mellom 10 4 og 10 5 cm −3 i svarte skyer. Ved å plotte NH 3 -kartet konkluderer vi med at det har daglige skymålinger på 0,1 pc og masser nær en masse alene. Disse kule stedene med tette kjerner er steder der en stjerne vil dannes.

UC HII-regioner

Ultrakompakte HII-regioner er blant de beste sporene etter stjernedannelse med høy masse. Det tette materialet rundt UCHII-regioner er først og fremst molekylært. Siden en omfattende studie av massiv stjernedannelse nødvendigvis involverer skyen som stjernen ble dannet fra, er ammoniakk et uvurderlig verktøy for å forstå dette omkringliggende molekylære materialet. Siden dette molekylære materialet kan oppløses romlig, er det mulig å begrense varme/ioniserende ressurser, temperaturer, massene og størrelsen på regionene. De Doppler-forskyvde hastighetskomponentene tillater separasjon av distinkte områder av molekylær gass som kan spore utstrømninger og varme kjerner som stammer fra stjernedannelse.

Ekstragalaktisk deteksjon

Ammoniakk er påvist i ytre galakser, og ved å måle flere linjer samtidig er det mulig å måle temperaturen på gassen i disse galaksene direkte. Radiuslinjene antyder at temperaturene er varme (~50 K), og stammer fra tette skyer med størrelser på titalls pc. Dette bildet stemmer overens med bildet av Melkeveien vår — varme, tette molekylkjerner dannes rundt og danner stjerner innebygd i skyer med molekylært materiale i skalaen flere hundre pcs (gigantiske molekylskyer).

Bibliografi

Bretherick, L., red. (1986). Hazards in the Chemical Laboratory (4. utgave). London: Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85186-489-9 . OCLC 16985764 .
Aqua Ammoniakk . airgasspecialtyproducts.com. Arkivert fra originalen 19. november 2010 . Hentet 28. november 2010 .

Referanser

↑ CAS-nummer
↑ Rio, Rosario Solera del (2014). Biologiske aspekter ved anaerob fordøyelse II.2 . Paraninfo Editions, SA ISBN 9788484767008 . Hentet 9. januar 2018 .
↑ Bailey, Philip S.; Bailey, Christina A. (1998). Organisk kjemi: konsepter og anvendelser . PearsonEducation. ISBN 9789701701201 . Hentet 9. januar 2018 .
↑ Matheson Gas Data Book. "Nedre og øvre eksplosjonsgrenser for brennbare gasser og damper (LEL/UEL)" (PDF ) . Matheson gassprodukter. s. 443. Arkivert fra originalen 30. september 2019 . Hentet 2. oktober 2016 .
↑ Royal Spanish Academy og Association of Academies of the Spanish Language. "ammoniakk " Dictionary of the Spanish Language (23. utgave) . Hentet 29. juni 2022 .
↑ Royal Spanish Academy and Association of Academy of the Spanish Language (2005). «-iaca» . Panhispansk tvilsordbok . Madrid: Santillana. ISBN 978-8-429-40623-8 . Hentet 29. juni 2022 . Det latinske etymologiske stresset er -iac [í - a - ko], med en hiatus mellom de to vokalene i kontakt; men den flate spenningen -iaco [iá - ko], med diftong i stedet for hiatus, er også korrekt. På amerikansk spansk foretrekker den utdannede normen aksentueringen esdrújula ([maníako]); på spansk i Spania er vanlig uttale ([maniáko]) mer vanlig. Det anbefales å tilpasse skrivemåten til uttalen, slik at den som uttaler hiatus skriver -iaco og den som uttaler diftong skriver -iaco .
↑ abc Max Appl (2006). Ammoniakk, i Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a02_143.pub2 .
^ "Fysiske egenskaper for ammoniumhydroksid" . Arkivert fra originalen 27. november 2007.
↑ «ammoniakkdefinisjon» (på engelsk) . Hentet 26. juni 2009 . "ammōniakón (nøyt. av ammōniakós av Ammon; se -i-, -ac), påført et salt og en gummiharpiks tilberedt nær Ammons helligdom i Libya".
^ "ammoniakk" (på engelsk) . Arkivert fra originalen 24. september 2009 . Hentet 27. juni 2009 . «I 1782 ble begrepet 'ammoniakk' laget for denne fargeløse, skarpe gassen av den svenske kjemikeren Torbern Bergman. »
↑ Kirschbaum, B; Sika, D; Anderson, F.P. (1999). "Urinelektrolytter og urinanion og osmolare gap." The Journal of laboratory and clinical medicine 133 (6): 597-604. ISSN 0022-2143 . PMID 10360635 . doi : 10.1016/S0022-2143(99)90190-7 .
^ abc Chisholm , 1911 .
↑ Hewat, AW; Riekel, C. (1979). "Krystallstrukturen til deuteroammonia mellom 2 og 180 K ved forfining av nøytronpulverprofil". Acta Crystallographica Seksjon A 35 (4): 569. Bibcode : 1979AcCrA..35..569H . doi : 10.1107/S0567739479001340 .
↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics, 94. utg. http://www.hbcpnetbase.com Arkivert 24. juli 2017 på Wayback Machine .. Side 9-26. Hentet 18. juni 2013.
^ Cleeton, CE; Williams, N.H. (1934). Elektromagnetiske bølger på 1,1 cm. Bølgelengde og absorpsjonsspekteret til ammoniakk". Physical Review 45 (4): 234. Bibcode : 1934PhRv...45..234C . doi : 10.1103/PhysRev.45.234 .
↑ Baker, H.B. (1894). J. Chem. Soc. 65 : 612.
^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Kjemi av elementene. Oxford: Pergammon Press. s. 485. ISBN 0-08-022057-6 .
↑ Sterrett, KF; Caron, A.P. (1966). "Høytrykkskjemi for hydrogenholdige brensler" . Northrop Space Labs. Arkivert fra originalen 2011-08-23 . Hentet 23. februar 2015 .
↑ (OSHA) Kilde: Dangerous Properties of Industrial Materials (Sixth Edition) av N. Irving Sax
↑ JL Martinez Hurtado og CR Lowe (2014), Ammoniakksensitive fotoniske strukturer produsert i Nafion-membraner av laserablasjon, ACS Applied Materials & Interfaces 6 (11), 8903-8908. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am5016588
^ "Ammoniakk" . h2g2 Eponymer . BBC.CO.UK. 11. januar 2003. Arkivert fra originalen 2. november 2007 . Hentet 8. november 2007 .
↑ Chisholm, 1911 siterer Plinius Nat. Hist. xxxi. 39
^ "Sal-ammoniakk" . Webmineral . Hentet 7. juli 2009 .
↑ Haq, Syed Nomanul (28. februar 1995). Navn, natur og ting: Alkymisten Jabir Ibn Hayyan og hans Kitab Al-Ahjar (Bok av steiner) . Springer. ISBN 978-0-7923-3254-1 . Hentet 22. juni 2010 .
↑ Maurice P. Crosland (2004). Historiske studier i kjemispråket . Courier Dover-publikasjoner. s. 72. ISBN 0-486-43802-3 .
↑ Abraham, Lyndy (1990). Marvell og alkymi . Aldershot skole. ISBN 0-85967-774-5 .
^ Smith, Roland (2001). Erobre kjemi . Sydney: McGraw-Hill. ISBN 0-07-470146-0 .
↑ David Brown (18. april 2013). "Vannfri ammoniakkgjødsel: rikelig, viktig, farlig" . Washington Post . Hentet 23. april 2013 .
↑ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Uorganisk kjemi . San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5 .
↑ Samuel Rideal (1895). Desinfeksjon og desinfeksjonsmidler: En introduksjon til studiet av . London: Charles Griffin and Company. s. 109.
↑ Tajkarimi, Mehrdad et al. ; Riemann, HP; Hajmeer, MN; Gomez, EL; Razavilar, V.; Cliver, DO (2008). Ammoniakkdesinfeksjon av dyrefôr — Laboratorieundersøkelse. International Journal of Food Microbiology 122 (1-2): 23-28. PMID 18155794 . doi : 10.1016/j.ijfoodmicro.2007.11.040 .
^ " Evaluering av behandlingsmetoder for å redusere bakterier i teksturert storfekjøtt arkivert 2011-08-11 på Wayback Machine .", Jensen, Jean L et al. , American Society of Agricultural and Biological Engineers årsmøte 2009
↑ Referansedokument: Antimikrobielle intervensjoner for biff arkivert 18. september 2018 på Wayback Machine . , Dawna Winkler og Kerri B. Harris, Center for Food Safety, Department of Animal Science, Texas A&M University , mai 2009, side 12
↑ Moss, Michael (3. oktober 2009). "Burgeren som knuste livet hennes" . New York Times .
↑ Moss, Michael (31. desember 2009). "Sikkerheten ved behandlingsmetoden for storfekjøtt er stilt spørsmål" . New York Times .
^ "Diesel: Grønnere enn du tror" . Hentet 7. juli 2009 .
↑ "Phosgene: Helse- og sikkerhetsveiledning" . Internasjonalt program for kjemikaliesikkerhet . 1998.
^ "Ammoniakk som transportdrivstoff IV" . Norm Olson-Iowa Energy Center. 15.-16. oktober 2007. Arkivert fra originalen 7. februar 2012.
↑ Ammoniakkdrevet bil på YouTube .
^ "Se " Ammoniakkdrivstoff " . Greg Vezina . Hentet 7. juli 2009 .
^ "NH3Car.com" .
^ "Ammoniakkmotorer" . aqpl43.dsl.pipex.com. 1. oktober 2007. Arkivert fra originalen 17. november 2010 . Hentet 28. november 2010 .
↑ https://www.ozy.com/rising-stars/hes-creating-a-new-fuel-out-of-thin-air-for-85-cents-per-gallon/92686
↑ The Gazette Staff (6. oktober 2009). "Låser på vannfrie ammoniakktanker har feil" . Cedar Rapids Gazette .
^ "Illinois statsadvokat | Grunnleggende forståelse av meth» . illinoisattorneygeneral.gov. Arkivert fra originalen 10. september 2010 . Hentet 21. mai 2011 .
↑ Wlochowicz, A.; Stelmasiak, E. (1983). «Endring i termiske egenskaper til ull etter behandling med flytende ammoniakk». Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 26 (1): 17. doi : 10.1007/BF01914084 .
^ "Rykende hvit eik" .
^ a b "Gift FAQ-ark for ammoniakk" . Agency for giftige stoffer og sykdomsregister (ATSDR). september 2004.
↑ Ammoniakk , IDLH-dokumentasjon
↑ Er vannfri ammoniakk dekket av programmet for sikkerhetstillatelse for farlige materialer? fra nettstedet til United States Department of Transportation (DOT)
↑ abc Oram , Brian . [ http://www.water-research.net/index.php/ammonia-in-groundwater-runoff-and-streams «Ammoniakk i grunnvann, avrenning og bekker»]. Vannsenteret . Hentet 3. desember 2014 . ( brutt lenke tilgjengelig på Internet Archive ; se historikk , første og siste versjon ).
↑ Hargreaves, J.A.; Tucker, CS (2004). Håndtering av ammoniakk i fiskedammer . Sørlige regionale havbrukssenter.
↑ a b c sersjant, Chris (5. februar 2014). "Håndtering av ammoniakknivåer i et akvakulturmiljø" . Vann/avløpsvann . Hentet 3. desember 2014 .
↑ Elektronisk kode for føderale forskrifter: . ecfr.gpoaccess.gov. Hentet 22. desember 2011.
↑ Rizk-Ouaini, Rosett; Ferriol, Michel; Gazet, Josette; Saugier-Cohen Adad, Marie Therese (2006). «Oksidasjonsreaksjon av ammoniakk med natriumhypokloritt. Produksjon og nedbrytningsreaksjoner av kloraminer». Bulletin of the Societe Chimique de France 4 : 512. ISBN 3527306730 . doi : 10.1002/14356007.a02_143.pub2 .
^ "Haldor Topsoe ikke-alkalikatalysator for dampreformering R-67-7H" .
^ "Haldor Topsoe høytemperaturskiftekatalysator SK-201-2" .
^ "Haldor Topsoe lavtemperaturskiftekatalysator LK-821-2" .
^ "Haldor Topsoe ammoniakksyntesekatalysator KM1" . Arkivert fra originalen 25. september 2015 . Hentet 9/12/15 .
↑ Karl S. Roth, MD. "emedisinske spesialiteter > Metabolske sykdommer > Hyperammonemi" . Hentet 7. juli 2009 .
↑ Adjei, MB; Quesenberry, KH og Chamblis, CG (juni 2002). "Nitrogenfiksering og inokulering av fôrbelgfrukter" . University of FloridaIFAS utvidelse. Arkivert fra originalen 20. mai 2007.
^ "PubChem substanssammendrag" . Hentet 7. juli 2009 .
^ Zschocke, Johannes og Georg Hoffman (2004). Vademecum Metabolisme . Friedrichsdorf, Tyskland: Milupa GmbH.
^ Rose, Burton og Helmut Rennke (1994). Nyrepatofysiologi . Baltimore: Williams & Wilkins. ISBN 0-683-07354-0 .
^ Campbell, Neil A. ; Jane B. Reece (2002). "44" . Biologi (6. utgave). San Francisco: Pearson Education, Inc.pp. 937–938 . ISBN 0-8053-6624-5 .
↑ Redigert av Kirk Munsell. Bildeside kreditt Lunar and Planetary Institute. GRYTE. " NASAs solutforskning: Multimedia: Galleri: Gas Giant Interiors Arkivert 2006-02-20 på Wayback Machine .". Hentet 26. april 2006.
↑ Cheung, AC; Rangering, DM; Townes, CH; Thornton, D.D. og Welch, W.J. (1968). "Deteksjon av NH 3 -molekyler i det interstellare mediet ved deres mikrobølgeutslipp". Phys. Rev. Lett. 21 (25): 1701. Bibcode : 1968PhRvL..21.1701C . doi : 10.1103/PhysRevLett.21.1701 .
↑ a b Ho, PTP og Townes, CH (1983). "Interstellar ammoniakk". Ann. Rev. Astron. Astrophys. 21 (1):239-70. Bibcode : 1983ARA&A..21..239H . doi : 10.1146/annurev.aa.21.090183.001323 .
^ Miller, TJ (2003). "Deuteriumfraksjonering i interstellare skyer". Romvitenskapsanmeldelser 106 (1): 73-86. Bibcode : 2003SSRv..106...73M . doi : 10.1023/A:1024677318645 .
^ Ungerechts H, Walmsley CM, Winnewisser G; Walmsley; Winnewisser (1980). "Ammoniakk- og cyanoacetylenobservasjoner av kjernen med høy tetthet til L-183 (L-134-N)" . Astron. Astrophys. 88 : 259. Bibcode : 1980A&A....88..259U .
^ Genzel, R.; Downes, D.; Ho, PTP (1982). «NH 3 i Orion-KL – En ny tolkning». Astrophysics Journal 259 : L103. Bibcode : 1982ApJ...259L.103G . doi : 10.1086/183856 .
^ "UMIST-dataene for astrokjemi" . Hentet 7. juli 2009 .
↑ Vikor, L.; Al-Khalili, A.; Danared, H.; Djuric, N.; Dunn, G.H.; Larsson, M.; Le Padellec, A.; Rosaen, S. et al. (1999). "Forgreningsfraksjoner av dissosiativ rekombinasjon av NH4+ og NH2+ molekylære ioner" . Astronomi og astrofysikk 344 : 1027. Bibcode : 1999A&A...344.1027V .
↑ van Dishoeck, E.F.; og Black, JH (1986). "Omfattende modeller av diffuse interstellare skyer - Fysiske forhold og molekylære overflod". Astrophys. J. Suppl. Ser. 62 : 109-145. Bibcode : 1986ApJS...62..109V . doi : 10.1086/191135 .
^ "astrochemistry.net" . astrochemistry.net . Hentet 21. mai 2011 .
↑ Prasad, S.S. og Huntress, W.T. (1980). "En modell for gassfasekjemi i interstellare skyer". The Astrophysical Journal Supplement Series 43 : 1. Bibcode : 1980ApJS...43....1P . doi : 10.1086/190665 .
↑ Lininger, W.; Albritton, D.L.; Fehsenfeld, FC; Schmeltekopf, AL; Ferguson, E. E. (1975). "Flow-drift rørmålinger av kinetiske energiavhengigheter av noen eksoterme protonoverføringshastighetskonstanter". J. Chem. Phys. 62 (9): 3549. Bibcode : 1975JChPh..62.3549L . doi : 10.1063/1.430946 .
^ Smith, D.; Adams, N.G. (1977). "Reaksjoner av CH + n IONER med ammoniakk ved 300 K". Chemical Physics Letters 47 (1): 145. Bibcode : 1977CPL....47..145S . doi : 10.1016/0009-2614(77)85326-8 .
^ Wooten, A.; Bozyan, EP; Garrett, DB (1980). «Deteksjon av C 2 H i kalde mørke skyer». Astrophysical Journal 239 : 844. Bibcode : 1980ApJ...239..844W . doi : 10.1086/158168 .
^ Wilson, TL, Downes, D, Bieging, J; downes; Bieging (1979). Ammoniakk i Orion. AAP 71 : 275. Bibcode : 1979A&A....71..275W .
↑ MacDonald GH, Little LT, Brown AT, Riley PW, Matheson DN, Felli M; Litt; Brun; Riley; Matheson; Felli (1981). "Deteksjon av nye ammoniakkkilder". MNRAS 195 : 387. Bibcode : 1981MNRAS.195..387M .
^ Morris, M., Zuckerman, B., Palmer, P., Turner, BE (1973). "Interstellar ammoniakk". APJ 186 :501 . Bibcode : 1973ApJ...186..501M . doi : 10.1086/152515 .
↑ Torrelles, JM, Ho, PTP, Rodriguez, LF, Canto, J. (1985). "VLA-observasjoner av ammoniakk og kontinuum i regioner med høyhastighets gassutstrømning". APJ 288 :595. Bibcode : 1985ApJ...288..595T . doi : 10.1086/162825 .
^ Ho, PTP, Martin, RN, Turner, JL, Jackson, JM (1990). "VLA-avbildning av ekstragalaktisk ammoniakk - Varm gass i kjernen til IC 342". APJL 355 : L19. Bibcode : 1990ApJ...355L..19H . doi : 10.1086/185728 .
^ Cesaroni, R., Churchwell, E., Hofner, P., Walmsley, CM, Kurtz, S.; Churchwell; Hoffner; Walmsley; Kurtz (1994). "Varm ammoniakk mot kompakte HII-regioner". AAP 288 :903. Bibcode : 1994A&A...288..903C .
↑ Knacke RF, McCorkle S, Puetter RC, Erickson EF, Kraetschmer W (1982). "Observasjon av interstellar ammoniakk-is". APJ 260 : 141. Bibcode : 1982ApJ...260..141K . doi : 10.1086/160241 .
↑ Orton, GS, Aumann, HH, Martonchik, JV, Appleby, JF (1982). "Luftbåren spektroskopi av Jupiter i 100- til 300-cm -1 - regionen: Globale egenskaper til ammoniakkgass og isdis". Icarus 52 (1): 81. Bibcode : 1982Icar...52...81O . doi : 10.1016/0019-1035(82)90170-1 .
↑ Benson, PJ, Myers, P. (1989). «En undersøkelse for tette kjerner i mørke skyer». APJS 71 : 89. Bibcode : 1989 ApJS...71...89B . doi : 10.1086/191365 .
↑ Mebold, U., Heithausen, A., Reif, K.; Heithausen; Reiff (1987). Ammoniakk i den galaktiske haloen og den infrarøde cirrusen. AAP 180 : 213. Bibcode : 1987A&A...180..213M .

Eksterne lenker

Ulike forfattere (1910-1911). « Ammoniakk ». I Chisholm, Hugh, red. Encyclopædia Britannica . A Dictionary of Arts, Sciences, Literature, and General Information ( 11. utgave) . Encyclopædia Britannica, Inc.; for øyeblikket i det offentlige domene .
International Chemical Safety Card 0414 (vannfri ammoniakk), ilo.org.
International Chemical Safety Card 0215 (vandige løsninger), ilo.org.
"Ammoniac et solutions aqueuses" (på fransk) . Nasjonalt institutt for forskning og sikkerhet. Arkivert fra originalen 11. desember 2010.
Emergency Response to Ammonia Fertilizer Releases (Spills) for Minnesota Department of Agriculture.ammoniaspills.org
National Institute for Occupational Safety and Health – Ammoniakkside , cdc.gov
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Ammoniakk , cdc.gov
ATSDR på spansk - ToxFAQs: Ammoniakk. US Department of Health and Human Services.
ATSDR en Español - Folkehelsesammendrag: Ammoniakk. US Department of Health and Human Services.
Nasjonalt institutt for arbeidssikkerhet og hygiene i Spania: Internasjonalt kjemisk sikkerhetsdatablad for ammoniakk.