Αμμωνία 500ml 25-28%


6,90 8,56 με ΦΠΑ

Qty:
Compare

Αμμωνία 500ml 25-28%

Η αμμωνία[1] (αγγλικάammonia) είναι ανόργανη δυαδική χημική ένωση που περιέχει άζωτο και υδρογόνο, με μοριακό τύποNH3. Η χημικά καθαρή αμμωνία, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο αέριο, με χαρακτηριστική αποπνικτική οσμή. Είναι το απλούστερο αζάνιο. Η αμμωνία (άμεσα ή έμμεσα) συνεισφέρει σημαντικά στις θρεπτικές ανάγκες των γήινων οργανισμών, εξυπηρετώντας ως πρόδρομη ένωση για τροφές και λιπάσματα. Επίσης, η αμμωνία αποτελεί δομικό συστατικό για τη σύνθεση πολλών φαρμακευτικών, αλλά και πολλών εμπορικών καθαριστικών προϊόντων. Παρά την ευρύτατη χρήση της, η ίδια η αμμωνία είναι καυστική και βλαβερή.

Ταξινομήθηκε στις εξαιρετικά βλαβερές ουσίες στις ΗΠΑ (και όχι μόνο) και γι’ αυτό οι εγκαταστάσεις που παράγουν, αποθηκεύουν ή χρησιμοποιούν αμμωνία σε σημαντικές ποσότητες υπόκεινται (νομικά) σε αυστηρώς απαιτούμενες προδιαγραφές ασφαλείας.[2]

Η παγκόσμια βιομηχανική παραγωγή αμμωνίας το 2014 ήταν 176.300.000 τόνοι.[3] δηλαδή είχε μια αύξηση της τάξης του 16% σε σχέση με το 2006, κατά το οποίο η παγκόσμια βιομηχανική παραγωγή αμμωνίας ήταν 152.000.000 τόνοι.[4]

Η (χημικά καθαρή) αμμωνία συχνά αποκαλείται «άνυδρη αμμωνία». Ο όρος δίνει έμφαση στην απουσία νερού από το υλικό. Η άνυδρη, λοιπόν, αμμωνία βράζει στους -33,34 °C (υπό πίεση 1 atm) οπότε όταν είναι υγρό πρέπει να αποθηκευθεί κάτω από υψηλή πίεση ή και σε ψύξη σε (αρκετά) χαμηλή θερμοκρασία. Σε αντιδιαστολή, το υδατικό διάλυμά της, που συχνά παριστάνεται με τον τύπο NH4OH, ο οποίος είναι ισοδύναμος με τον τύπο NH3 (aq), και αποκαλείται «οικιακή αμμωνία». Ένα τυπικό εμπορικό προϊόν «πυκνής αμμωνίας» αντιστοιχεί σε περίπου 30% (άνυδρη) αμμωνία (κατά μάζα)[5].

Ουσίες που περιέχουν αμμωνία ή και κάποια παρόμοια χημικά είδη (συνήθως το κατιόν του αμμωνίου, NH4+) συχνά αποκαλούνται με τη χρήση του επιθέτου «αμμωνιακός».

Επίσης το συστηματικό όνομα «αζάνιο», επεκτείνεται τόσο στην ομώνυμη ομόλογη σειρά, όσο και ευρύτερα ακόμη, δηλαδή και σε μια σειρά «θυγατρικών» αζωτούχων ανόργανων και οργανικών ενώσεων, που συμπεριλαμβάνουν και τις αμίνες.

Ιστορία

Οι Ρωμαίοι ονόμασαν sal ammoniacus (ελλ. μτφ.: «άλας αμμωνιακό») τα κοιτάσματα χλωριούχου αμμωνίου που συνέλεγαν κοντά στο Ναό του Άμμωνα, στην αρχαία Λιβύη, εξαιτίας της γειτνίασης των κοιτασμάτων αυτών με το ναό[31]. (Αρκετά) άλατα του αμμωνίου είχαν γίνει γνωστά από τις πολύ πρώιμες εποχές. Έτσι, ο όρος hammoniacus sal εμφανίζεται σε γραπτά του Πλίνιου[32], παρόλο που (αυτός) ο γνωστός όρος δεν ήταν ταυτόσημος με τον πιο σύγχρονο όρο sal-ammoniac, που αναφέρεται ειδικά στο χλωριούχο αμμώνιο[33].

Με τη μορφή του sal-ammoniac (نشادر, nushadir), η αμμωνία ήταν σημαντική για τους Μουσουλμάνους αλχημιστές των αρχών του 8ου αιώνα. Η παλαιότερη (γνωστή) αναφορά έγινε από τον Πέρση χημικό και αλχημιστή Τζαμπίρ Ιμπν Χαγιάν (Jābir ibn Hayyān)[34], και στους Ευρωπαίους αλχημιστές από το 13ο αιώνα (τουλάχιστον), αφού αναφέρθηκε από τον Αλβέρτο το Μέγα (Albertus Magnus)[35]. Χρησιμοποιούνταν ακόμα από τους βαφείς του Μεσαίωνα με τη μορφή της ουρίας που έχει υποστεί ζύμωση, για την αλλαγή του χρώματος σε φυτικής προέλευσης βαφές. Το 15ο αιώνα, ο Βασίλειος Βαλεντίνος (Basilius Valentinus) έδειξε ότι η αμμωνία μπορεί να ληφθεί με την επίδραση βάσης σε sal-ammoniac, δηλαδή σε χλωριούχο αμμώνιο. Αργότερα, όταν το sal-ammoniac λαμβανόταν με απόσταξη οπλών και κεράτων από βόδια, και εξουδετέρωση του έτσι παραγόμενου ανθρακικού αμμωνίου με υδροχλωρικό οξύ, η αμμωνία ονομάστηκε spirit of hartshorn (ελλ. κατά λέξη μτφ.: «πνεύμα της καρδιάς του κεράτου»)[35][36].

Η αέρια (άνυδρη) αμμωνία απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1774 από τον Τζόζεφ Πρίστλεϊ (Joseph Priestley), που την ονόμασε alkaline air (ελλ. κατά λέξη μτφ.: «αλκαλικός αέρας»).[37] Το 1785, ο Κλωντ Λουί Μπερτολέ (Claude Louis Berthollet) εξακρίβωσε τη σύνθεση της αμμωνίας[35].

Πριν την αρχή του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, η περισσότερη αμμωνία παράγονταν με ξηρή απόσταξη αζωτούχων φυτικών και ζωικών αποβλήτων, που συμπεριλάμβαναν κοπριά καμήλας, από τα οποία λαμβάνονταν νιτρώδες οξύ και νιτρώδη άλατα, τα οποία ανήγαγαν με χρήση υδρογόνου. Επιπρόσθετα παράγονταν με απόσταξη γαιάνθρακα, καθώς και με την αποσύνθεση αμμωνιακών αλάτων από υδροξείδια αλκαλίων (κυρίως από υδροξείδιο του νατρίου) ή και ασβεστόνερο (που περιέχει οξείδιο του ασβεστίου). Συνήθως, το άλας του αμμωνίου που χρησιμοποιούνταν ήταν το χλωριούχο αμμώνιο (sal-ammoniac, στα λατινικά)[38]:

{\displaystyle \mathrm {2NH_{4}Cl+2CaO{\xrightarrow {}}CaCl_{2}+Ca(OH)_{2}+2NH_{3}} }{\mathrm {2NH_{4}Cl+2CaO{\xrightarrow {}}CaCl_{2}+Ca(OH)_{2}+2NH_{3}}}

Αντιδραστήρας υψηλής πίεσης που χτίστηκε το 1921 από την BASF στο Λουντβιχσχάφεν και επανανεγέρθηκε στις εγκαταστάσεις του Ιδρύματος Τεχνολογίας της Καρλσρούης, στη Γερμανία.

Η διεργασία Χάμπερ-Μπος (Haber–Bosch process), για την παραγωγή αμμωνίας από το άζωτο του αέρα, αναπτύχθηκε το 1909 από τους Φριτς Χάμπερ (Fritz Haber) και Καρλ Μπος (Carl Bosch) και πατενταρίστηκε το 1910. Η πρώτη βιομηχανικής κλίμακας παραγωγή και χρήση αμμωνίας έγινε στη Γερμανία κατά τη διάρκεια του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου[39], επειδή οι Σύμμαχοι (Αντάντ) εφάρμοσαν εμπάργκο εναντίον της, απαγορεύοντας την εισαγωγή νιτρικού αμμωνίου από τη Χιλή. Η αμμωνία χρησιμοποιούνταν, με τη σειρά της, για την παραγωγή εκρηκτικών, για τις ανάγκες του πολέμου[40].

Πριν τη διαθεσιμότητα του (σχετικά) φθηνού φυσικού αερίου, το υδρογόνο που (επίσης) απαιτούσε η παραγωγή της αμμωνίας προέρχονταν από την ηλεκτρόλυση του νερού ή παράγονταν με τη χρήση της χλωραλκαλικής διεργασίας. Για ένα χρονικό διάστημα, η περισσότερη αμμωνία στην Ευρώπη παράγονταν κοντά στην υδροηλεκτρική μονάδα του Βέρμορκ (Vemork) της Νορβηγίας, με το υδρογόνο να παράγεται με ηλεκτρόλυση του νερού.

Ποιοτική ανίχνευση και ποσοτικός προσδιορισμός

Σε διάλυμα

Τόσο η ίδια η αμμωνία όσο και τα αμμωνιακά άλατα μπορούν γρήγορα να ανιχνευθούν, ακόμη και σε πολύ ελάχιστα ίχνη, με την προσθήκη του διαλύματος Νεσλέρ (Nessler’s solution), που ουσιαστικά είναι διάλυμα τετραϊωδοϋδραργυριούχου καλίου [K2(HgI4)], το οποίο (σε περίπτωση θετικής δοκιμής) δίνει διακριτό κίτρινο χρωματισμό. Η ποσότητα της αμμωνίας σε αμμωνιακά άλατα μπορεί να εκτιμηθεί ποσοτικά με συναπόσταξη των αλάτων μαζί με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) ή με υδροξείδιο του καλίου (KOH). Η αποστάζουσα αμμωνία μπορεί να προσδιοριστεί ποσοτικά με απορρόφησή της από γνωστό (δηλαδή τιτλοδοτιμένο) όγκο (διαλύματος) θειικού οξέος (H2SO4). Τελικά, η περίσσεια του θειικού οξέος προσδιορίζεται ογκομετρικά. Εναλλακτικά, η αμμωνία μπορεί να απορροφηθεί από υδροχλωρικό οξύ (HCl) και στη συνέχεια το σχηματιζόμενο χλωριούχο αμμώνιο καθιζάνει (με την προσθήκη εξαχλωροχρυσιούχου οξέος, H2PtCl6) με τη μορφή (κίτρινου ιζήματος) εξαχλωρολευκοχρυσιούχου αμμωνίου [(ΝΗ4)2PtCl6], (που τελικά προσδιορίζεται σταθμικά.)

Δομή και ιδιότητες

Το μόριο της αμμωνίας έχει δομή τριγωνικής πυραμίδας, όπως προβλέπει η θεωρία σθένους – δεσμού (Valence shell electron pair repulsion theoryVSEPR theory) με πειραματικά επιβεβαιωμένη δεσμική γωνία 106,7°[49]. Το κεντρικό άτομο του αζώτου έχει πέντε (5) ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στοιβάδα, στα οποία προστίθενται άλλα τρία (3)ένα (1) από κάθε άτομο υδρογόνου. Αυτό δίνει ένα σύνολο οκτώ (8) ηλεκτρονίων (δομή ευγενούς αερίου, συγκεκριμένα αυτή του νέον, για το άζωτο), δηλαδή τέσσερα (4) ζεύγη ηλεκτρονίων. Αν τα ζεύγη αυτά ήταν όλα ισότιμα, όπως στο μόριο του μεθανίου, θα τακτοποιούνταν σε τετραεδρική μοριακή δομή και θα είχαμε δεσμική γωνία 109,5°. Στην αμμωνία, όμως, μόνο τα τρία (3) ζεύγη που προέρχονται από σ δεσμούς N – H είναι ισότιμα μεταξύ τους, ενώ το ένα (1) είναι μονήρες ζεύγος του ίδιου του ατόμου του αζώτου. Γι’ αυτό και η πειραματικά μετρημένη δεσμική γωνία στο μόριο της αμμωνίας αποκλίνει από την τετραεδρική και είναι 106,7°[49]. Το μονήρες ζεύγος του ατόμου του αζώτου καθιστά την αμμωνία βάση, δηλαδή δέκτη πρωτονίων ή και δότη ζεύγους ηλεκτρονίων (βάση κατά Λιούις). Ακόμη, το μονήρες ζεύγος ηλεκτρονίων δίνει διπολική ροπή στο μόριο της αμμωνίας, κάνοντάς το πολικό. Αυτή η πολικότητα του μορίου της αμμωνίας, μαζί με την ικανότητά του να σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου, τόσο με άλλα μόρια αμμωνίας, όσο και με μόρια νερού, καθιστούν την αμμωνία πολύ αναμείξιμη με το νερό. Η αμμωνία είναι μέτρια βασική. Ένα υδατικό διάλυμα αμμωνίας συγκέντρωσης 1 mole/lit έχει pH = 11,6. Αν προστεθεί σε αυτό αρκετό οξύ ώστε να γίνει το διάλυμα ουδέτερο (δηλαδή με pH = 7), το 99,4% των μορίων της αμμωνίας είναι πρωτονιομένα, σχηματίζοντας κατιόντα αμμωνίου (NH4+). Η θερμοκρασία και η αλατότητα του διαλύματος επίσης επηρεάζουν τη συγκέντρωση των NH4+. Το κατιόν αυτό έχει πλέον τετραεδρική δομή, όπως το ισοηλεκτρονικό του μόριο του μεθανίου.

Το μόριο της αμμωνίας πραγματοποιεί αναστροφή του ατόμου του αζώτου σε θερμοκρασία δωματίου, όπως κατ’ αναλογία συμβαίνει με μια ανοικτή ομπρέλα υπό την επίδραση ισχυρού ανέμου. Το ενεργειακό εμπόδιο γι’ αυτήν την αναστροφή είναι 24,7 kJ/mol, που αντιστοιχεί σε συχνότητα συντονισμού 23,79 GHz, που είναι αντίστοιχη με ακτινοβολία μικροκυμάτων με μήκος κύματος 1.260 cm. Η απορρόφηση αυτή ήταν (ιστορικά) η πρώτη απορρόφηση στο φάσμα των μικροκυμάτων που παρατηρήθηκε.