1. Amoniac khí NH3 là gì?
Amoniac là hợp chất của Nitơ và Hydro có công thức hóa học NH3 gồm một Hydrua nhị phân ổn định và hydrua pnictogen đơn giản nhất. Đây là chất khí độc, có mùi khai và thường được sử dụng để sản xuất phân bón và dùng trong công nghệ làm lạnh.
2. Những tính chất vật lí hóa của khí amoniac (NH3)
2.1. Những tính chất vật lí nổi bật của khí amoniac (NH3)
- Amoniac là tồn tại ở dạng khí không màu, mùi khai.
- Điểm sôi: -33,35°C.
- Điểm đóng: -77,7°C.
- Amoniac có thể hoá lỏng, nhưng do điểm sôi rất thấp nên amoniac lỏng cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp, áp suất cao.
2.2. Những tính chất hóa học của khí amoniac (NH3)
Amoniac có công thức hóa học là NH3 và là một bazơ yếu. Khi kết hợp với các loại axit khác, muối amoni sẽ được tạo ra. Các muối Amonia tan hoàn toàn trong nước và phản ứng có tỏa nhiệt. Khi hòa tan khí amoniac vào nước sẽ tạo ra sản phẩm chính là amoni hydroxit (NH4OH).
NH3 + H2O → NH4OH
Amoniac lỏng có thể hòa tan nhiều loại kim loại kiềm và kiềm thổ, tạo thành dung dịch dẫn có màu xanh.
3. Điều chế/Sản xuất amoniac – NH3 như thế nào?
3.1. Điều chế Amoniac NH3 trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm sẽ cho NH4Cl phản ứng với nước vôi trong thu đươc NH4OH không bền phân ly để tạo ra khí NH3.
2NH4Cl + Ca(OH)2 → NH3 + CaCl2 + H2O
3.2. Sản xuất NH3 trong công nghiệp như nào?
NH3 được cấu tạo từ azot và hydro liên kết với nhau. Trong đó, Azot được thu từ không khí còn hydro được tạo thành từ nước. Sau khi được sấy khô, hâm nóng và nén ở 530 o C, hỗn hợp này (azot, hydro) được cho qua các liên kết muối khác nhau để tạo thành amoniac.
Hiện nay, các công nghệ được sử dụng để sản xuất NH3 gồm có:
- Công nghệ Haldor Topsoe.
- Công nghệ M.W. Kellogg.
- Công nghệ Krupp Uhde.
- Công nghệ ICI.
- Công nghệ Brown & Root.
4. Ứng dụng amoniac khí NH3 99% trong cuộc sống, sản xuất
Amoniac là tiền thân của nhiều hợp chất nitơ quan trọng như: urea, axit amin, phenol, soda ash, axit nitric,…. và nhiều chất khác. Trong cuộc sống, amoniac có những ứng dụng chủ yếu như:
- Phần lớn amonic được dùng để sản xuất phân đạm, axit nitric.
- Khí Amoniac được dùng trong sản xuất vật liệu tổng hợp như nhựa phenolics và polyurethan, sợi dệt tổng hợp (nylon, rayon, acrylic), ngăn chặn sự đông tụ của mủ thô trong quá trình vận chuyển từ rừng trồng đến nhà máy trong ngành công nghiệp cao su.
- Được dùng làm chất làm lạnh trong hệ thống làm lạnh công nghiệp, điển hình là trong công nghiệp thực phẩm, nước giải khát, hóa dầu và kho lạnh. Một gam amoniac hấp thụ 327 kalo nhiệt, vì vậy, nó được dùng làm chất làm mát trong máy lạnh và điều hòa không khí.
- Là chất sinh hàng và sản xuất hidrazin N2H4 – nhiên liệu của tên lửa.
- Dùng làm chất tẩy rửa trong các hộ gia đình.
- Amoniac là một trong những hóa chất cơ bản phổ biến được dùng để trung hòa axit và thành phần của dầu thô, giúp bảo vệ các thiết bị khỏi bị ăn mòn.
- Trong ngành dệt may, hóa chất này được dùng để xử lý nguyên liệu bông.
- Dùng trong khai thác mỏ các kim loại đồng, niken, molypden từ quặng.
- Do dễ dàng phân hủy để tạo ra nguồn hydro nguyên tử trong các máy hàn, đồng thời, nó cũng giúp hấp thụ một lượng lớn nhiệt từ môi trường xung quanh.
- Người ta sử dụng NH3 trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, xử lý nước thải, ổn định độ pH. Ở dạng dung dịch, nó được dùng để tái tạo nhựa trao đổi anion yếu. Ngoài ra, amoniac cũng được dùng kết hợp với Chlorine trong công nghiệp sản xuất nước uống và đóng vai trò là chất khỉ oxygen trong xử lý nước lò hơi.
- Người ta sử dụng NH3 trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, xử lý nước thải, ổn định độ pH.
- Trong các hệ thống kiểm soát khí thải dùng để trung hòa oxide từ quá trình đốt cháy, người ta cũng sử dụng khí amoniac. Đây là phương pháp kiểm soát Nox, giúp nâng cao hiệu quả của các chất kết tủa tĩnh điện.
- Được dùng làm tác nhân phát triển trong các quá trình quang hóa như in trắng, in xanh, trong quá trình sao chép diazo…
- Trong ngành công nghiệp da, amoniac được dùng với vai trò như một chất đóng rắn và loại bỏ chất nhờn, ngăn ngừa nấm mốc.
- Đây là chất phân tán casein trong lớp phủ giấy nên nó được dùng trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy để nghiền gỗ.
5. Khí Amoniac NH3 99% có độc hại hay không?
- Trong môi trường độ ẩm không khí cao, NH3 có thể chuyển thành dạng hơi nước, nặng hơn không khí, do đó có thể lan ra trên mặt đất và cả những vùng thấp.
- Vì amoniac có tính ăn mòn nên nếu tiếp xúc vơi nồng độ cao có thể gây bỏng niêm mạc mũi, cổ họng, phá hủy đường hô hấp gây suy hô hấp, còn nếu hít với nồng độ thấp hơn sẽ gây ho, kích ứng mũi họng, chảy nước mắt.
- Bắn amoniac đậm đặc vào mắt sẽ gây bỏng, thậm chí mù vĩnh viễn.
- Nuốt phải amoniac đậm đặc có thể bỏng miệng, cổ họng, dạ dày.
6. Những lưu ý khi bảo quản và vận chuyển NH3 an toàn
6.1. Lưu ý khi bảo quản NH3 an toàn
- Cần bảo quản khí NH3 ở trong các bồn lỏng hoặc bình chứa đã được ghi nhãn mác rõ ràng.
- Không nạp NH3 lỏng đầy quá 80% thể tích thiết bị chứa dựng.
- Cần được lưu trữ hóa chất này trong thùng kí, tại những nơi khô ráo, thoáng mát, riêng biệt và thông gió tốt, tránh xa nơi có thể gây cháy. Tránh nhiệt, độ ẩm và tránh xa các vật tương khắc.
6.2. Lưu ý khi vận chuyển NH3 đảm bảo an toàn
- Với NH3 ở dạng dung dịch amonia, hoặc amonia lỏng thì nên chứa trong bồn lỏng và vận chuyển bằng xe ô tô hoặc bình chứa.
- Phương tiện vận chuyển cần phải có mái che, thành xe chắc chắn.
- Không được chở lẫn người cùng các vật liệu dễ cháy. Bình chứa được xếp ở tư thế đứng một lượt, giữa các bình phải có đệm lót.
- Khi bốc xếp các bình chứa một cách nhẹ nhàng, không để sản phẩm đó ở những nơi có nhiệt độ cao.
