الأمونيا (NH3): ماهيتها ، ما هي مخاطرها

أ الأمونيا، مع الصيغة NH3 ، هو غاز عديم اللون وسام ذو رائحة قوية وكريهة. له هندسة هرمية ، بالإضافة إلى كونه أكثر الغازات القابلة للذوبان فيها ماء هذا معروف ، على وجه التحديد من خلال تشكيل روابط هيدروجينية. إنها مادة مهمة في دورة النيتروجين العالمية.

يستخدم على نطاق واسع كسماد منذ نتروجين وهو من المغذيات الكبيرة للنباتات. عملية الإنتاج الرئيسية هي عملية هابر بوش ، التي تم تطويرها في بداية القرن العشرين. إنها مادة تلهم الرعاية ، حيث تحتوي على إمكانات سامة كبيرة ، وفي بعض الحالات ، يمكن أن يكون التعرض لها قاتلاً.

اقرأ أيضا: الأسبستوس - مادة تم حظرها في العديد من البلدان بسبب مشاكل صحية

مواضيع هذا المقال

• 1- ملخص عن الأمونيا
• 2 - خواص الأمونيا
• 3 - ما هي خصائص الأمونيا؟
• 4 - ما هي الأمونيا؟
• 5- الحصول على الأمونيا
• 6 - احتياطات مع الأمونيا
• 7- تاريخ الأمونيا

ملخص عن الأمونيا

• الأمونيا جزيء بالصيغة NH₃، قطبي ، قابل للذوبان في الماء والهندسة الهرمية.
• إنه غاز عديم اللون وسام ذو رائحة قوية كريهة.
• يتم تخصيص جزء كبير من الأمونيا المنتجة لإنتاج اسمدة، لأن النيتروجين من المغذيات الكبيرة للنباتات.
• الطريقة الرئيسية للحصول على الأمونيا صناعيا هي من خلال عملية هابر بوش ، التي تم تطويرها في بداية القرن العشرين.
• الأمونيا توحي بالحذر ، والتعرض لهذا الغاز يمكن أن يسبب مشاكل خطيرة ، بما في ذلك الوفاة.
• على الرغم من كونها معروفة منذ العصور القديمة ، إلا أنها كانت معزولة ومميزة فقط في القرن الثامن عشر.

خصائص الأمونيا

• الصيغة الجزيئية: نيو هامبشاير₃.
• الكتلة المولية: 17.031 جم مول^-1.
• نقطة الانصهار: -77.73 درجة مئوية.
• نقطة الغليان: -33.33 درجة مئوية.
• كثافة: 0.696 جرام. إل^-1.
• مظهر جسماني: غاز عديم اللون.
• الذوبان: شديد الذوبان في الماء (≈ 530 جم. إل^-1 عند 20 درجة مئوية) ؛ قابل للذوبان في الإيثانول إنها إيثيل الأثير.
• عزم ثنائي الاقطاب: 1.47 د (جزيء قطبي).
• الهندسة الجزيئية: هرمي.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الدعاية ؛)

ما هي خصائص الأمونيا؟

الأمونيا هي غاز عديم اللون ، سام ، ذو رائحة نفاذة. يحدث في الطبيعة ، بشكل رئيسي من خلال التحلل اللاهوائي للمواد النباتية والحيوانية ، ويتم اكتشافه أيضًا في الفضاء الخارجي. بعض الخضروات مع البكتيريا ريزوبيوم، قادرة على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي وبالتالي إنتاج NH4₃، في مرحلة مهمة في دورة النيتروجين العالمية.

عندما تتفاعل مع الأكسجين، في الإحتراقتنتج غاز النيتروجين والماء:

4 نيو هامبشاير₃ +30₂ → 2 إن₂ + 6 ح₂ا

بين ال غازات، الأمونيا لديها أعلى قابلية للذوبان في الماء، نتيجة مباشرة لتشكيل رابطة الهيدروجين مع جزيئات H.₂س. كما أن لها طابعًا أساسيًا قليلاً ، بسبب تفاعل التأين التالي:

نيو هامبشاير₃ (عبد القدير) + ح₂O (ل) ⇌ NH₄⁺ (عبد القدير) + أوه^- (هنا) ك_ب = 1.8 × 10^-5

انخفاض قيمة K._ب يوضح أن القليل من الأمونيا يتأين ، لذلك حتى في المحاليل المخففة ، لا تزال رائحة الأمونيا ملحوظة.

توضيح جزيء الأمونيا.

ما هي الأمونيا؟

اكثر من يتم استخدام 80 ٪ من إنتاج الأمونيا في العالم بشكل مباشر أم لا زراعة. من بين الأسمدة التي يتم إنتاجها باستخدام الأمونيا اليوريا وفوسفات الأمونيوم ونترات الأمونيوم والنترات الأخرى. وفقًا للمسح الجيولوجي بالولايات المتحدة ، في عام 2018 ، بلغ الإنتاج العالمي من الأمونيا حوالي 144 مليون طن ، مع آسيا المنتج الرئيسي ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الصين.

هذا كل شيء لماذاالنيتروجين هو أحد المغذيات الكبيرة للنباتات. وبالتالي ، فهو عنصر أساسي لنموه الجيد.

تستخدم الأمونيا كسماد.

الأمونيا أيضا مهم في تركيب حامض النيتريك، واحدة من أكثر المواد الكيميائية إنتاجًا وتداولًا في العالم. تبدأ العملية بـ أكسدة من نيو هامبشاير₃ إلى NO ، من خلال احتراق الأمونيا عند درجة حرارة 1200 كلفن في وجود محفز الروديوم والبلاتين (Rh / Pt):

4 نيو هامبشاير₃ +50₂ → 4 لا + 6 ح₂ا

ثم يتم خلط أكسيد النيتروجين مع الهواء وامتصاصه في تيار معاكس من الماء ، مما ينتج عنه ، بعد خطوات قليلة ، حمض النيتريك بتركيز حوالي 60٪ بالكتلة.

من بين الاستخدامات الأقلية ، استخدام الأمونيا في صناعة مستحضرات التجميل وكذلك في تكوين منتجات التنظيف والمبيضات.

اقرأ أيضا: نترات الأمونيوم - مركب شديد التفاعل يستخدم في الأسمدة والمتفجرات

الحصول على الأمونيا

الشكل الرئيسي لإنتاج الأمونيا هو عملية هابر بوش ، تم تطويرها لأول مرة في عام 1908 بواسطة الكيميائي الألماني فريتز هابر ثم تم تكييفها مع النطاق الصناعي بواسطة الكيميائي والمهندس الألماني كارل بوش بين عامي 1909 و 1913. كلاهما حصل على جائزة جائزة نوبل الكيمياء لهذا العمل الفذ.

ختم سويدي عام 1978 تكريم العالم فريتز هابر. [1]

أ رد فعل العملية كما يلي:

لا₂ + 3 ح₂ ⇌ 2 NH₃

يتم إنتاج الهيدروجين من خلال الميثان، CH₄، بالبخار والهواء ، لإنتاج ثاني أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين. يمكن أن يتفاعل ثاني أكسيد الكربون نفسه أيضًا مع البخار لإنتاج المزيد من غاز الهيدروجين.

CH₄ + ح₂O → CO + 3 H.₂

أول أكسيد الكربون + ح₂O → CO2 + H₂

التحدي الذي تواجهه عملية هابر بوش هو العائد ، ومن أجل تحقيق عائد جيد ، فإن الشروط يجب تعديل الديناميكا الحرارية بشكل جيد للغاية ، في تطبيق كلاسيكي لمبادئ الكيمياء الفيزيائية في الأنظمة في توازن.

كونه تفاعل طارد للحرارة (ΔH = - 92 kJ.mol^-1) ارتفاع درجة الحرارة بالرغم من زيادة سرعة تفاعل كيميائي، يقلل من مردود التفاعل. عند درجة حرارة معينة ، يتم زيادة كل من معدل التفاعل وعائده في حالة الضغط العالي. كما أن وجود عامل حفاز يسهل العملية. لذلك ، تكون ظروف الإنتاج المثالية مع درجة حرارة قريبة من 450 درجة مئوية ، أ ضغط 20،260 كيلوباسكال ومحفز حديد غير متجانس₃ا₄ مختلطة مع K.₂O ، SiO₂ و آل₂ا₃.

احتياطات مع الأمونيا

الأمونيا غاز سام ، لكن التركيزات الطبيعية لهذا المركب لا تشكل خطورة علينا. بالفعل بالنسبة لأولئك الذين يعملون مع هذه المادة ، يجب أن يكون الاهتمام مستمرًا، لأنه عند مستويات أعلى من التعرض NH₃ يمكن أن يتسبب في أضرار جسيمة ، مثل تهيج جلد، نحن عيون، في الحلق و رئتين، بالإضافة إلى حدوث السعال والحروق. عندما يكون تركيز الأمونيا في حدود 2500 إلى 4000 جزء في المليون (ملغ. L-1) في الهواء ، يتسبب في وفاة الإنسان في حوالي 30 دقيقة وعند مستويات تركيز أعلى ، مثل 5000 إلى 10000 جزء في المليون ، يكون الموت فوريًا عمليًا.

رغم كل هذا الأمونيا لا تصنف على أنها مادة مسرطنة من الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC).

تاريخ الأمونيا

على الرغم من أنه من المفهوم أن الأمونيا معروفة منذ العصور القديمة ، إلا أنها واحدة من أولى الإشارات إلى الحل يأتي ماء هذه المادة من عمل ريموند لولي ، المبشر الكاتالوني الذي عاش بين الثالث عشر والثالث عشر الرابع عشر. الكتاب الكيميائي المتشكك (من الانجليزية المتشكك Chymist) ، من عام 1661 وتأليف روبرت بويل ، يذكر أيضًا محلول مائي من الأمونيا ، بنفس الطريقة التي ذكر يوهان كونكيل فان لوينسترن الغاز في أعماله.

أ هذا الاكتشاف يعود إلى الإنجليزي جوزيف بريستلي^*، الذي عزل وتميز المركب في عام 1773 عن طريق تسخين محلول مائي من الأمونيا (والذي أطلق عليه "الروح المتطايرة لملح الأمونيوم"). في ذلك الوقت ، أشار بريستلي إلى الغاز على أنه "هواء قلوي". في عام 1782 ، اقترح الكيميائي السويدي Torburn Olof Bergman تسمية الأمونيا بـ "الهواء القلوي" ، وفي عام 1785 ، حدد الكيميائي الفرنسي كلود لويس بيرثوليت التركيب الكيميائي للأمونيا.

^* تنسب الجمعية الكيميائية الأمريكية أيضًا الفضل إلى السويدي جوزيف بلاك والأيرلندي بيتر وولف والسويدي كارل فيلهلم شيل كعلماء عزلوا الأمونيا.

بقلم ستيفانو أروجو نوفايس
مدرس كيمياء 

تعرف على المزيد حول دورة النيتروجين ، وهي دورة بيوجيوكيميائية مهمة تضمن تداول هذا العنصر. في هذا النص ، سنتناول كل مرحلة من مراحل دورة النيتروجين ، وسنتحدث عن أهميتها وسنركز على دور البكتيريا في هذه العملية. سوف نقدم أيضا تمارين حول هذا الموضوع.

الاكتشاف الذي أنقذ البشرية من نقص الغذاء.

تعرف على ماهية نترات الأمونيوم وما هي خصائصها وكيف يمكن استخدامها. راجع أيضًا المخاطر التي يوفرها هذا المركب.

اقرأ عن النترات واكتشف خصائصها واستخداماتها. انظر كيف يمكنهم التصرف على أجسادنا وحل التمارين المقترحة حول هذا الموضوع.

انقر وتعرف على تاريخ وخصائص ومصادر وطرق الحصول على النيتروجين واستخداماته.