Amoniac

Tôi làm cây xanh và chẳng bao lâu nữa có thể “xanh hơn”.
Tôi là phân tử nào?

Cấu trúc của amoniac

Sự thật nhanh về amoniac

Số đăng ký CAS No.7664-41-7
Danh pháp SciFinderAmmonia
Công thức thực nghiệmH3N
Khối lượng phân tử17,03 g / mol
Trạng tháiKhí không màu
Điểm sôi–33.3 ºC
Khả năng hòa tan trong nước≈530 g/L (20 ºC)
≈320 g/L (25 ºC)

Amoniac là một chất khí độc, không màu, có mùi độc hại quen thuộc. Nó xuất hiện trong tự nhiên, chủ yếu được tạo ra bởi quá trình phân hủy yếm khí của thực vật và động vật; và nó cũng đã được phát hiện trong không gian vũ trụ. Một số thực vật, chủ yếu là cây họ đậu, kết hợp với vi khuẩn rhizobia, “cố định” nitơ trong khí quyển để tạo ra amoniac.

Amoniac đã được biết đến bởi mùi của nó từ thời cổ đại. Nó được phân lập vào thế kỷ 18 bởi các nhà hóa học nổi tiếng Joseph Black (Scotland), Peter Woulfe (Ireland), Carl Wilhelm Scheele (Thụy Điển / Đức) và Joseph Priestley (Anh). Năm 1785, nhà hóa học người Pháp Claude Louis Berthollet đã xác định thành phần nguyên tố của nó.

Amoniac được sản xuất thương mại thông qua phản ứng xúc tác của nitơ và hydro ở nhiệt độ và áp suất cao. Quá trình này được phát triển vào năm 1909 bởi hai nhà hóa học người Đức Fritz Haber và Carl Bosch. Cả hai đều nhận được giải Nobel Hóa học cho công việc của họ, nhưng trong những năm khác nhau: Haber năm 1918 và Bosch năm 1931. Quy trình cơ bản của Haber – Bosch vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Năm 2020, công suất sản xuất amoniac trên toàn thế giới là 224 triệu tấn (Mt). Sản lượng thực tế là 187 triệu tấn. Nó đứng thứ 9 trong số các hóa chất được sản xuất trên toàn cầu.

Hầu hết sản lượng amoniac — ≈85% —được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp trong nông nghiệp. Phân hóa học làm từ amoniac bao gồm urê, amoni photphat, amoni nitrat và các nitrat khác. Các hóa chất quan trọng khác được sản xuất từ ​​amoniac bao gồm axit nitric, hydrazine, xyanua và axit amin.

Amoniac đã từng được sử dụng rộng rãi như một chất làm lạnh. Nó đã được thay thế phần lớn bởi chlorofluorocarbons và hydrochlorofluorocarbon, những hợp chất này cũng đang được giám sát môi trường. Có lẽ việc sử dụng amoniac quen thuộc nhất trong gia đình là trong chất tẩy rửa kính.

Amoniac hòa tan nhiều trong nước; độ hòa tan chính xác của nó phụ thuộc vào nhiệt độ (xem dữ kiện sự thật nhanh về amoniac ở trên). Amoniac trong nước còn được gọi là amoni hydroxit, nhưng phân tử đó không thể được phân lập. Khi amoniac được sử dụng làm phối tử trong các phức chất phối trí, nó được gọi là “ammine”.

Hiện nay, amoniac được sản xuất từ ​​hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch và do đó không phải là sản phẩm “xanh”, mặc dù nó được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Nhưng amoniac xanh môi trường có thể xuất hiện nếu hydro được tạo ra bằng các phương pháp khác, chẳng hạn như điện phân nước bằng năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời.

Amoniac có thể được đốt cháy làm nhiên liệu trong động cơ tiêu chuẩn. Một nghiên cứu của công ty chất xúc tác Haldor Topsoe (Kongens Lyngby, Đan Mạch) kết luận rằng việc thay thế nhiên liệu tàu thủy thông thường bằng amoniac xanh sẽ tiết kiệm chi phí và loại bỏ một nguồn đáng kể khí nhà kính. Nó cũng có thể được sử dụng trong nhiên liệu máy bay. Trong giai đoạn chuyển tiếp, amoniac có thể được trộn với nhiên liệu thông thường. 

Thông tin về nguy cơ amoniac

Nhóm sự cố*Tuyên bố nguy hiểm
Khí chịu áp suất, khí hóa lỏngH280 — Chứa khí dưới áp suất; có thể nổ nếu đun nóng Cảnh báo An toàn Hóa chất
Ăn mòn / kích ứng da, loại 1BH314 — Gây bỏng da nghiêm trọngCảnh báo An toàn Hóa chất
Tổn thương mắt nghiêm trọng / kích ứng mắt, loại 1H318 — Gây tổn thương mắt nghiêm trọngCảnh báo An toàn Hóa chất
Độc tính cấp tính qua đường hô hấp, loại 3H331 — Độc nếu hít phảiCảnh báo An toàn Hóa chất
Nguy hiểm đối với môi trường nước, nguy hiểm cấp tính, loại 1H400 — Rất độc đối với đời sống thủy sinhCảnh báo An toàn Hóa chất
Nguy hiểm đối với môi trường nước, nguy hiểm lâu dài, loại 2H411 ​​— Độc đối với đời sống thủy sinh với ảnh hưởng lâu dàiCảnh báo An toàn Hóa chất

* Hệ thống phân loại và ghi nhãn hóa chất được hài hòa trên toàn cầu. Giải thích từ tượng hình. 

Tham khảo ACS.