آمونیاک
آمونیاک (Ammonia) با فرمول شیمیایی NH₃، یک گاز بی‌رنگ، تندبو، سمی و بسیار محلول در آب است که نقش کلیدی در صنایع شیمیایی، کشاورزی، تصفیه آب و ساخت کودهای ازته دارد. آمونیاک یکی از مهم‌ترین ترکیبات پایه در زنجیره تولید مواد نیتروژن‌دار است و هم به‌صورت گاز فشرده (آمونیاک بی‌آب) و هم به‌صورت محلول آمونیاکی در آب (آمونیاک آبی) در بازار عرضه می‌شود.
ساختار شیمیایی آمونیاک
- فرمول مولکولی: NH₃
- ساختار فضایی: سه‌وجهی هرمی (Trigonal Pyramidal)
- زاویه پیوند: حدود 107.8 درجه
- ویژگی پیوند: یک اتم نیتروژن با سه اتم هیدروژن دارای یک جفت‌الکترون آزاد روی نیتروژن
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آمونیاک
- حالت در دمای محیط: گاز (یا مایع فشرده تحت فشار)
- بوی مشخصه: بسیار تند، سوزاننده و نافذ
- نقطه جوش: -33.34 °C
- pH محلول آبی (1M): حدود 11.6
- حلالیت در آب: بسیار بالا – 1 حجم آب، حدود 700 حجم گاز NH₃ را در خود حل می‌کند
- انحلال‌پذیری در اتانول: کم
کاربردهای آمونیاک
صنایع کشاورزی:
- تولید کودهای نیتروژنی مانند اوره، نیترات آمونیوم و فسفات آمونیوم
- تنظیم pH خاک‌های اسیدی
صنایع شیمیایی:
- ماده پایه در تولید اسید نیتریک، آمین‌ها، نیترات‌ها، سدیم آمید و ترکیبات نیتروژنی دیگر
- سنتز رزین‌ها و ترکیبات آلی نیتروژنه
صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی:
- جذب‌کننده CO₂ در فرایند ریفورمینگ بخار متان (Steam Reforming)
- استفاده در واحدهای دمولسیون، گازشویی و کنترل آلاینده‌ها
تصفیه آب و پساب:
- حذف یون‌های فلزی سنگین مانند مس، نیکل، سرب
- تنظیم pH و مهار بوی نامطبوع حاصل از ترکیبات گوگردی
صنایع غذایی و دارویی:
- استفاده محدود به عنوان ضدعفونی‌کننده، تنظیم‌کننده pH
- تولید بیکربنات آمونیوم (جوش‌شیرین) و برخی ترکیبات دارویی نیتروژنه
صنایع برودتی:
- یکی از قوی‌ترین مبردهای صنعتی با نام R-717
- راندمان بالا در سیستم‌های چیلر و سردخانه
مزایای آمونیاک
- منبع نیتروژن ارزان و مؤثر برای تولید کود
- مبرد صنعتی قوی با راندمان بالا
- محلول قلیایی مؤثر برای تصفیه آب و حذف فلزات سنگین
- حلال مناسب برای برخی واکنش‌های شیمیایی خاص
- قابلیت تولید داخلی از نیتروژن و هیدروژن (فرایند هابر-بوش)
معایب آمونیاک
- سمیت بالا در صورت استنشاق یا تماس با پوست
- اشتعال‌پذیر در شرایط خاص (با غلظت بالا در هوا)
- بوی بسیار تند و تحریک‌کننده
- خورندگی شدید در غلظت‌های بالا
- نیاز به تجهیزات خاص برای نگهداری تحت فشار
ایمنی و نگهداری آمونیاک
- طبقه‌بندی GHS:
- H331: سمی در صورت استنشاق
- H314: باعث سوختگی شدید پوست و آسیب جدی به چشم
- تجهیزات ایمنی (PPE):
- ماسک با فیلتر مخصوص آمونیاک
- دستکش مقاوم شیمیایی
- عینک ایمنی و محافظ صورت
- تهویه محیط الزامی است، استفاده در فضای بسته فقط با سیستم تهویه فعال مجاز است
- خطر آتش‌سوزی:
- آمونیاک خودبه‌خود شعله‌ور نمی‌شود اما با هوا می‌تواند تشکیل مخلوط انفجاری دهد
- شرایط نگهداری:
- در مخازن فولادی مقاوم در برابر خوردگی
- دور از رطوبت، در دمای کنترل‌شده
- دارای سیستم نشت‌یابی و ایمنی پیشرفته
- حمل و نقل صنعتی:
- با تانکرهای تحت فشار
- دارای طبقه‌بندی خطرناک: UN 1005
