آمونیاک صنعتی مایع

آمونیاک یک ماده غیرآلی با فرمول شیمیایی NH3 است که در دمای محیط به حالت گاز بی رنگ و با بوی نامطبوع است. این ماده به عنوان مهم ترین ترکیب نیتروژن دار شناخته می شود و در طبیعت و بدن انسان نیز به واسطه تجزیه برخی ترکیبات آلی در طی فرایندهای متابولیکی وجود دارد.

آمونیاک مایع یکی از شناخته شده ترین و پرکاربردترین حلال های یونی غیرآبی است. مهم ترین ویژگی آن، قابلیت انحلال فلزات قلیایی به شکل محلول های رنگی رسانا است که درون این محلول الکترون های حل شده نیز وجود دارند. این الکترون های آزاد در محلول توسط ساختار مولکولی آمونیاک احاطه می شوند. محلول های فوق به عنوان عوامل کاهنده بسیار پرکاربرد بوده و ظاهری فلزی دارند. همچنین رسانای الکتریکی خوبی نیز هستند.

این محلول ها برای چندین روز پایدار هستند. بیشتر بررسی های انجام شده روی محلول آمونیاک پیرامون خاصیت کاهندگی آن است. از سوی دیگر اگرچه اکسایش آمونیاک مایع معمولا کند صورت می گیرد با این حال همچنان خطر انفجار مخصوصا زمانی که یون های فلزی انتقالی به عنوان کاتالسیت بالقوه موجود باشند، در این حالت وجود دارد.

آمونیاک در حالت مایع یک حلال آبی مهم به شمار می رود که قادر است فلزهای قلیایی و قلیایی خاکی را حل نموده و محلول های رسانای آبی رنگ ایجاد نماید.

 از مهم ترین کاربردهای آمونیاک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1) آمونیاک در تولید کود

بخش اعظم آمونیاک تولید شده در دنیا جهت تولیدکود مورد استفاده قرار می گیرد تا به تولید مواد غذایی برای میلیاردها نفر در سراسر جهان کمک کند. تولید محصولات غذایی به طور طبیعی باعث کاهش منابع مواد مغذی خاک می شود. کشاورزان به منظور حفظ محصولات سالم و افزایش حاصلخیزی خاک، از کودها در زمین های زراعی خود استفاده می کنند. کود همچنین می تواند به افزایش سطح مواد مغذی ضروری مانند روی، سلنیوم و بور در محصولات غذایی کمک کند.

2) آمونیاک در محصولات پاک کننده خانگی

آمونیاک به تنهایی یا به عنوان یک جز در بسیاری از محصولات پاک کننده خانگی وجود دارد. از این رو این محصولات قادرند تا انواع سطوح خانگی همچون وان حمام، سینک ظرفشویی، سنگ توالت و سطوح کابینت آشپزخانه را پاک کنند. آمونیاک همچنین در پاکسازی دوده ها و لکه های به جا مانده از چربی ها مانند روغن پخت و پز نیز موثر است.

به دلیل اینکه آمونیاک به سرعت تبخیر می شود در ساخت محلول های پاک کننده شیشه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. قابلیت تبخیر سریع امکان پاکسازی بدون اثر و لکه را میسر می کند.

3) آمونیاک در کاربردهای تولیدی و صنعتی

هنگامی که آمونیاک به عنوان یک گاز مبرد در تجهیزات تهویه مطبوع استفاده می شود، قادر است مقادیر قابل توجهی از حرارت را از محیط اطراف خود جذب کند. استفاده در تصفیه منابع آبی از جمله دیگر کاربردهای مهم آن به شمار می رود.

آمونیاک به عنوان یک ماده اصلی در محصولات بسیاری از قبیل پلاستیک ها، مواد منفجره، الیاف، آفت کش ها و رنگ ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب نیتروژن دار همچنین در صنعت تصفیه زباله و فاضلاب، خنک کاری، لاستیک و تولید کاغذ و دارو به عنوان یک تثبیت کننده، خنثی کننده و منبع نیتروژن بکار می رود.

4) آمونیاک در فرایند تخمیر

به فرایند متابولیکی تبدیل قندها به گاز، الکل یا اسید در زمانی که میزان اکسیژن محیط کم باشد تخمیر می گویند. آمونیاک به عنوان یک منبع نیتروژن برای میکروارگانیسم ها در حین فرایند تخمیر مورد استفاده قرار می گیرد. از طرفی قادر است pH محیط تخمیر را نیز تنظیم نماید.

5) آمونیاک یک عامل ضد عفونی کننده و ضد میکروبی

آمونیاک یک ماده ضدعفونی کننده قوی و در عین حال یک ماده ضد میکروبی موثر است. از آمونیاک بدون آب جهت از بین بردن آلودگی میکروبی گوشت ها استفاده می شود.

6) تولید ترکیبات مختلف

از آمونیاک برای تولید ترکیبات مختلفی از جمله هیدروژن سیانید، هیدرازین، هیدروکسیلامین، کربنات آمونیوم، فنل، اوره و اسیدهای آمینه استفاده می شود.

7) آمونیاک در سیستم های تبرید

از آمونیاک به عنوان یه ماده مبرد در صنعت تبرید استفاده می شود. امروزه استفاده از آمونیاک خالص به دلیل سمی بودن آن درمقیاس کوچک و خانگی تقریبا منسوخ شده است. اما در حال حاضر آمونیاک در ترکیب با هیدروژن و آب و مرتفع شدن مشکل سمومیتش در سیستم های تبرید جذبی و سیستم های تراکمی بخار مورد استفاده قرار می گیرد.

8) آمونیاک به عنوان یک محرک

در ورزش های سنگین مانند وزنه برداری که نیاز بدن به اکسیژن افزایش می باید از آمونیاک به عنوان ماده محرک جهت گشایش عروق استفاده می شود. استنشاق مقدار کمی از آمونیاک مایع توسط ورزشکاران باعث بهبود جریان اکسیژن در خون، افزایش هشیاری و بهبود قوای جسمانی آن ها می شود.

9) آمونیاک به عنوان گاز بالابر

آمونیاک در دما و فشار استاندارد چگالی کمتری از جو دارد و قدرت بالابری آن حدودا نصف هیدروژن و هلیوم است. در برخی موارد از آمونیاک به عنوان گاز بالابر جهت پر کردن بالن های گازی استفاده می شود. چون نقطه جوش این گاز در مقایسه با هلیوم و هیدروژن بیشتر است، بطور بالقوه این قابلیت را دارد تا در بالن سرد شده و قدرت بالابری خود را کاهش دهد.

10) آمونیاک به عنوان یک حامل منبع انرژی

آمونیاک این قابلیت را دارد تا به عنوان ماده ای جهت تامین هیدروژن سوختی مورد استفاده قرار بگیرد. ذخیره سازی و حمل و نقل آمونیاک نسبت به هیدروژن در هر دو حالت مایع و گاز ارزان تر است. در واقع در یک میزان مشخص از واحد حجم، آمونیاک مقدار هیدروژن بیشتری نسبت به هیدروژن خالص در خود دارد. این مورد با در نظر گرفتن کاربردهای هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک و چالش های ذخیره سازی و حمل و نقل آن، می تواند چشم انداز خوبی را جهت تامین منابع انرژی پاک و تجدید پذیر ترسیم نماید.

آمونیاک به عنوان عامل ته نشین کننده

هیدروکسید اکثر فلزها در محلول های نمک خود در حضور آمونیاک محلول ته نشین می شوند. Fe(OH)3 قهوه ای رنگ مایل به قرمز، Pb(OH)2 سفید رنگ، Cu(OH)2 آبی رنگ و Zn(OH)2 ژلاتینی سفید رنگ از جمله این موارد هستند.

چگونگی تولید آمونیاک

1) تولید آمونیاک از گاز سنتز

اصلی ترین روش تولید آمونیاک از واکنش مستقیم هیدروژن و نیتروژن است. در این فرایند ابتدا گاز طبیعی به عنوان خوراک اصلی که شامل ترکیبات واکنش دهنده است در حضور کاتالیزور تصفیه می شود تا آلاینده هایی همچون گوگرد و کلر از آن جداسازی شوند. عمل تصفیه در حضور کاتالیزور هایی همچون اکسید روی صورت می پذیرد.

پس از انجام عمل تصفیه، گاز طبیعی تبدیل به گاز سنتز با ترکیباتی چون هیدروژن، آب، کربن منواکسید و نیتروزن می گردد. در این بخش از فرایند گاز کربن منو اکسید جهت تبدیل به کربن دی اکسید که خوراک سازنده اوره است مورد فرآوری قرار می گیرد  و پس از تبدیل شده به کربن دی اکسید به واحد تولید اوره ارسال می شوند.

در گام بعدی، گاز سنتز که از ترکیبات آن تنها هیدروژن و نیتروزن باقی مانده است به واحد تولید آمونیاک ارسال می شود. در این واحد در حضور کاتالیزور و در دمای بالای 400 درجه سانتی گراد و فشار بیش از 100 اتمسفر، نیتروژن و هیدروژن با یکدیگر واکنش می دهند و آمونیاک را تولید می کنند.

2) تولید آمونیاک از تقطیر زغال سنگ

زغال سنگ درون خود ترکیبات آلی مختلفی دارد که با گرمایش آن این مواد در دماهایاثرات آمونیاک بر روی سلامتی

گرچه آمونیاک در طبیعت به طور گسترده ای وجود دارد و در ب بسیاری از مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرد، با این حال ماده ای سمی بوده و استنشاق آن موجب مسمومیت می شود.

بخارهای آمونیاک بوی تند و تیزی داشته و می توانند به چشم ، بینی، غشاهای مخاطی، پوست و دستگاه تنفسی آسیب جدی وارد نمایند. تماس چشمی با آمونیاک، احساس سوزش، زخم و سرمازدگی به همراه دارد و در صورتی که شدت تماس زیاد باشد ممکن است باعث نابینایی شود. در هنگام تماس پوستی، آمونیاک با رطوبت پوست واکنش می دهد و منجر به سوزش، خارش و خشکی پوست در ناحیه تماس می شود. تنفس آمونیاک باعث ایجاد سوزش در مجراری تنفسی و سرفه های طولانی می شود. قرارگیری در معرض مقادیر زیاد آمونیاک می تواند باعث آسیب دائمی ریه شود و حتی به مرگ بیانجامد.

ساختار مولکولی

آمونیاک از ترکیب یک اتم نیتروژن با سه اتم هیدروژن به وجود می آید. در ساختار مولکولی آن بر روی اتم نیتروژن یک جفت الکترون غیرپیوندی وجود دارد که منجر به ایجاد شکل هرم مثلثی با زاویه پیوندی کمتر از 109 درجه در ساختار آن گردیده است. آمونیاک یک مولکول قطبی محسوب می شود و قادر است از طریق پیوند هیدروژنی با مولکول های دیگر ترکیب شود.

خواص فیزیکی

آمونیاک به دلیل قطبی بودن در آب انحلال پذیر است. چگالی آن در حالت گازی از هوا کمتر بوده به همین دلیل از هوا سبک تر است. آمونیاک در دمای 34/33-  سانتی گراد به جوش می آید و در دمای 7/77- منجمد می شود. به دلیل نقطه جوش پایین، ذخیره سازی آمونیاک به حالت مایع باید در محفظه هایی با دمای کم و فشار زیاد صورت پذیرد.

خواص شیمیایی

آمونیاک یک نوع باز ضعیف محسوب می شود. در واکنش با اسیدهای مختلف منجر به تولید نمک های آمونیاک می شود که از لحاظ شیمیایی در بسیاری از صنایع بکار می روند. این ترکیب نیتروژن دار به سادگی در آب طی واکنشی گرماده حل می شود و هیدروکسید آمونیوم را ایجاد می کند.

واکنش های شیمیایی آمونیاک

واکنش با اکسیژن

آمونیاک در واکنش سوختن با حضور اکسیژن با شعله زرد و سبز رنگ می سوزد و بخار آب و نیتروژن تولید می کند.  

4NH3(g) + 3O2(g) → 6H2O(g) + 2N2(g)

در حضور مقادیر اضافی اکسیژن، نیتروژن اکسید به جای نیتروژن تولید می شود.

4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)

واکنش به عنوان یک عامل کاهنده

آمونیاک اگرچه عامل کاهنده قوی محسوب نمی شود با این حال باعث کاهش شیمیایی اکسید مس گرم می شود و آن را به مس، آب و نیتروژن تبدیل می کند.

3CuO(s) + 2NH3(g) → 3Cu(s) + 3H2O(l) + N2(g)

واکنش با گاز کلر

مقادیر اضافی آمونیاک در واکنش با کلر، ابتدا منجر به تولید هیدروژن کلرید و نیتروژن می شود. سپس مقادیر اضافی آمونیاک در واکنش با هیدروژن کلرید، آمونیوم کلرید و دود سفید تولید می کند.

2NH3(g) + 3Cl2(g) → 6HCl(g) + N2(g)

6NH3(g) + 6HCl(g) → 6NH4Cl(s)

3Cl2(g) + 8NH3(g) → 6NH4Cl(s) + N2(g)

واکنش با کربن دی اکسید

آمونیاک در یک واکنش مهم، با کربن دی اکسید واکنش داده و اوره را تولید می کند.

2NH3(g) + CO2(g) → (NH2)2CO(s) + H2O(l)

تجزیه حرارتی آمونیاک

آمونیاک در دمای بسیار زیاد و در حضور جرقه های مداوم به نیتروژن و هیدروژن تبدیل می شود.

2NH3(g) → 3H2(g) + N2(g) 

تشخیص آمونیاک در محیط

  • بوی تند، زننده و خفه کننده ای دارد.
  • کاغذ قرمز رنگ لیتموس را به عنوان شناساگر اسید و باز به رنگ آبی در می آورد. این مورد بیانگر بازی بودن آن است.
  • در واکنش با هیدروکلریک اسید دود سفید منتشر می کند. 

نکات ایمنی حین استفاده از آمونیاک

برای جلوگیری از تنفس آمونیاک در حین کار یا در شرایط محیطی آلوده به آن باید از ماسک های شیمیایی با فیلتر مخصوص محافظت از آمونیاک استفاده نمود. در صورت تنفس آمونیاک باید فرد مورد نظر به هوای آزاد منتقل شده و در صورت نیاز به وی ماسک اکسیژن وصل شود.

برای جلوگیری از تماس پوستی با آمونیاک باید از تجهیزات پوششی مقاوم در برابر تجهیزات شیمیایی مانند دستکش استفاده نمود. در صورت تماس پوستی ضروری است که محل تماس با آب ولرم به خوبی شستشو داده شود.

برای جلوگیری از تماس چشمی با آمونیاک باید از عینک های محافظ مواد شیمایی استفاد کرد. در صورت تماس چشمی باید چشم را در حدود 10 دقیقه با آب ولرم به خوبی شستشو داد. در تمامی موارد فوق در صورت ادامه دار شدن عوارض تماس، ضروری است که حتما به پزشک مراجعه شود.

الزامات ایمنی در محل نگهداری آمونیاک

  • محفظه های آمونیاک باید در محیطی خنک و خشک و به دور از تابش مستقیم نور خورشید نگه داری شوند.

  • محل نگهداری محفظه ها و تجهیزات آمونیاک باید مطابق با کدهای آتش نشانی باشد.

  • در صورتی که تاسیسات ذخیره سازی در مجاورت مواد قابل اشتعال باشد، دیوارهای ضد آتش باید برای جدا کردن دو ناحیه و جلوگیری از گسترش آتش ساخته شود.

  • برای ساخت محل نگه داری آمونیاک بهتر است از مواد غیرقابل احتراق استفاده شود.

  • محل نگهداری باید بطور دائم نسبت به انتشار آمونیاک ارزیابی شود.

  • محل نگهداری باید دارای سیستم تهویه مناسب باشد.

  • دمای محیط نگه داری آمونیاک باید بین 15 تا 20 درجه سانتی گراد باشد.

  • از تماس حرارت و شعله مستقیم با محفظه های آمونیاک باید جلوگیری شود. زیرا امکان انفجار مخازن تحت فشار افزایش می یابد.

  • در نگهداری محفظه های آمونیاک باید دقت کافی لحاظ شود و از برخورد آن ها با یکدیگر باید جلوگیری به عمل آید.

  • اتصال ایمن سیلندرها به دیوارها باید رعایت شود تا از افتادن سیلندرها پیشگیری شود.

تماس با ما

آدرس : تهران اتوبان شهید همت غرب، میدان دریاچه، خیابان شهید جوزانی غربی،جنب شهرک شهید صیاد شیرازی، فاز 2،مجتمع تجاری خلیج فارس،طبقه اول،واحد 75

شماره ثابت : 46084205-021

شماره همراه : 09128186370

 ایمیل : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید


تمام مطالب و تصاویر این وب سایت برای شرکت وایت شیمی محفوظ است

استفاده از تصاویر و مطالب این وب سایت با ذکر منبع بلامانع است