آمونیاک چیست و چه کاربردهایی دارد؟

به گزارش عصر تحلیل به نقل از اکوانرژی: آمونیاک یک ماده ی شیمیایی که به شکل گازی بی رنگ و تحریک کننده با بوی بسیار تند است، آمونیاک (ammonia) نام دارد و شکل خالص آن به نام آمونیاک بی آب شناخته می شود. این ماده به طور طبیعی هم در طبیعت و هم در بدن انسان ها وجود دارد. در بدن انسان به عنوان یک بلوک ساختمانی برای ساخت پروتئین ها و سایر مولکول های پیچیده و ضروری است. در طبیعت نیز در خاک طی فرایندهای باکتریایی ایجاد می شود همچنین زمانی که فضولات گیاهان و حیوانات پوسیده می شود، این گاز تولید می شود.

این گاز محلول در آب است و در آن محلول هیدروکسید آمونیوم ایجاد می کند که آمونیاک مایع نیز نامیده می شود و به سرعت به گاز تبدیل می شود. این ماده می تواند باعث تحریک و سوختگی شود. این ماده از هوا سبک تر است و بالا می رود و معمولا در مناطقی با ارتفاع پایین ته نشین می شود. اما در حضور رطوبت می تواند بخاراتی را تشکیل دهد که از هوا سنگین تر هستند این بخارات می توانند در امتداد زمین یا مناطق کم ارتفاع پخش شوند.

آمونیاک اهمیت زیادی در صنایع شیمیایی دارد، به طوری که خاستگاه نیتروژن همه ترکیبات آلی تولیدی از آمونیاک است. مصرف عمده آمونیاک در تولید کودهاست. این فرآورده در ابتدا به روش‌های کمان الکتریکی و سیانامید تولید می‌شد که در این روش میزان مصرف انرژی برای تولید یک تن آمونیاک خیلی زیاد بود.

ایران با داشتن منابع غنی گاز طبیعی (متان) که خوراک اصلی واحد آمونیاک است در حال حاضر بیش از ۴ میلیون تن در سال آمونیاک تولید می‌کند و به دلیل طرح‌های گسترده‌ای که شرکت ملی صنایع پتروشیمی در زمینه ساخت و راه‌اندازی واحدهای آمونیاک در اکثر نقاط کشور دارد..

تاریخچه آمونیاک

این ماده برای اولین بار توسط دانشمندی انگلیسی در سال ۱۷۷۴ تهیه و سپس در سال ۱۷۸۵ توسط برتوله دانشمند فرانسوی ترکیب دقیق آن تعیین شد. روش تجاری و اصلی تولید این ماده توسط واکنش مستقیم عنصر هیدروژن با عنصر نیتروژن است.

N2 + 3H2 → ۲NH3

این واکنش به یک کاتالیزور، فشار و دمای بالا نیاز دارد البته در آزمایشگاه، آمونیاک به بهترین شکل از هیدرولیز یک نیترید فلزی سنتز می شود.

Mg3N2 + 6H2O → ۲NH3 + 3Mg(OH)2

کاربردهای آمونیاک

مهم‌ترین کاربرد آمونیاک برای تولید کود است (% ۸۰ تولید جهانی در این بخش مصرف می‌شود). صنعت پلاستیک با حدود % ۱۰ برای تولید پلی یورتان‌ها، رزین‌های اوره- فرمالدئید، نایلون، پلی‌آکریلونیتریل‌ها و …، دومین مصرف کننده به شمار می‌آید. حدود % ۵ تولید آمونیاک در مواد منفجره به کار رفته و بقیه در تولید سموم و کاربردهای دیگر (عمدتاً ساخت مواد شیمیایی آلی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ایران بیشترین مصرف آمونیاک برای تولید کود اوره جهت استفاده در کشاورزی و باقیمانده جهت صنایع و موارد دیگر استفاده می‌شود. از آنجایی‌که حدود % ۸۰ مصرف آمونیاک جهت ساخت کودهای شیمیایی مصرف می‌شود بنابراین آینده تولید آمونیاک وابسته به کود و الگوی مصرف جهانی آن است.

محلول آمونیاک

محلول آمونیاک یک مخلوط مایع از نمک آمونیاک و آب با فرمول شیمیایی NH4OH است و معمولا آن را آمونیوم هیدروکسید و آمونیاک آبی می نامند.

منابع

این ترکیب به شکل طبیعی در هوا، آب، خاک، گیاهان، حیوانات و حتی انسان ها وجود دارد و به عنوان بخشی از چرخه نیتروژن تجدید می شود. در نتیجه این فرایند طبیعی، این گاز مدت زمان زیادی در محیط دوام نمی آورد و تجمع زیستی هم ندارد. در بدن انسان هم زمانی ساخته می شود که بدن غذاهای حاوی پروتئین را به اسیدهای آمینه و آمونیاک تجزیه و آمونیاک را به اوره تبدیل کند.

کودهای شیمیایی

عمده ترین کاربرد این ماده به عنوان کود شیمیایی است. حدودا ۹۰% آمونیاک تولید شده در جهان در کودهای شیمیایی مصرف می شود و برای میلیاردها نفر در جهان غذا تولید می کند. این ماده می تواند به شکل نمک های آمونیوم مانند نیترات آمونیوم، سولفات آمونیوم و انواع فسفات وجود داشته باشد. اوره رایج ترین منبع نیتروژن مورد استفاده برای کود در سراسر دنیاست؛ می توانید برای خرید کود اوره گرانوله با کارشناسان شیمی استور در بخش فروش تماس بگیرید. این ماده یک قسمت اصلی برای کود نیترات آمونیوم است که نیتروژن را آزاد می کند و یک ماده ی مغذی برای رشد گیاهان، چمن و محصولات کشاورزی است. خرید مواد شیمیایی مانند کودهای شیمیایی به راحتی از فروشگاه شیمی استور امکان پذیر است.

محصولات پاک کننده خانگی

آمونیاک خانگی یا همان هیدروکسید آمونیوم عنصری است که در بیشتر محصولات تمیزکننده خانگی وجود دارد. از این محصولات برای تمیز کردن سطوحی مانند وان، سینک، توالت، میز و کاشی استفاده می کنند.

همچنین این ترکیب در از بین بردن لکه های چربی حیوانی یا روغن های گیاهی مثل چربی های پخت وپز و لکه های شراب موثر است. به دلیل سرعت بالای تبخیر در محلول های تمیز کننده شیشه برای جلوگیری از ایجاد اثر پاک کنندگی استفاده می شود. البته محلول های تمیز کننده برای مصارف صنعتی حاوی غلظت های بالاتری از این ماده هستند و می توانند به سرعت باعث تحریک و سوختگی شوند.

مخلوط آمونیاک و مایع سفید کننده

ترکیب این دو ماده با یکدیگر باعث تولید گاز سمی کلروآمین می شود و سرفه اسهال عوارض ناشی از آن است.

رنگ مو

آمونیاک در رنگ موها باعث افزایش pH موها در طول فرایند رنگ آمیزی و  باز شدن کوتیکول های مو می شود در نتیجه رنگ به لایه ی داخلی موها نفوذ می کند.

البته این ماده می تواند به موها آسیب جدی وارد کند از این رو توصیه می شود از رنگ های بدون آمونیاک استفاده کنید.

مصارف صنعتی آمونیاک

به دلیل خاصیت جذب کنندگی گرما از این ماده به عنوان خنک کننده در تجهیزات تبرید و تهویه مطبوع استفاده می کنند. یک گرم از این ترکیب می تواند ۳۲۷ کالری گرما را جذب کند. به عنوان گاز مبرد در تصفیه منابع آب، ساخت پلاستیک، مواد منفجره، پارچه، آفت کش ها، داروها، رنگ ها و سایر مواد شیمیایی کاربرد دارد. همچنین به عنوان خنثی کننده، تثبیت کننده و منبع نیتروژن در تصفیه آب و فاضلاب، تولید لاستیک، خمیر کاغذ، صنایع غذایی و آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرد.

سایر کاربردهای آمونیاک

علاوه بر موارد بالا در ادامه سایر کاربردهای این گاز را در صنعت مشاهده خواهید کرد:

خنثی کننده محصولات جانبی اسیدی در پالایش نفت

به دلیل تجزیه راحت، منبع قابل حمل هیدروژن اتمی برای جوشکاری

ساخت مواد منفجره تجاری

در نساجی، ساخت الیاف مصنوعی مانند نایلون و ابریشم مصنوعی

در رنگرزی، تمیز کردن پنبه، پشم و ابریشم

کاتالیزور در تولید برخی از رزین های مصنوعی

در صنعت پلاستیک، جلوگیری از انعقاد لاتکس خام در زمان انتقال آن از مزرعه به کارخانه

برای تولید متیل فسفوینک اسید از این ماده و فسفونیک اسید بهره می برند. برای خرید اسید فسفونیک با قیمت مناسب با کارشناسان ما در واحد فروش تماس بگیرید.

همانطور که مشاهده کردید این گاز، ماده ای ارزشمند است که در طیف گسترده ای از صنایع کاربرد دارد.

آمونیاک در خون

مقدار بالا آمونیاک در خون می تواند مشکلات جدی مانند آسیب مغزی، کما و حتی مرگ شود. سطح بالای آمونیاک در خون اغلب به دلیل بیماری کلیوی است.

آمونیاک بالا در نوزادان

سطح بالای آمونیاک در نوزادان به دلیل بیماری ژنتیکی چرخش ادرار یا بیماری همولیتیک در نوزادان است.

خطرات آمونیاک

کارگرانی که در معرض این ماده هستند می توانند، آسیب ببینند. سطوح بالای این ماده می تواند باعث تحریک و سوزش پوست، دهان، گلو، چشم و ریه شود؛ با آسیب به ریه می تواند باعث مرگ شود.

خطرات آتش سوزی و انفجار

آمونیاک ، گازیست قابل اشتعال و حدود اشتعالش ۱۶ تا ۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا می‌باشد. حضور مواد نفتی و دیگر مواد قابل اشتعال ، خطر حریق را افزایش می‌دهند. محلول غلیظ اکسید نقره از محلول آمونیاک حل شده و تولید فولمینات نقره به فرمول CNOAg می‌نماید که ماده ای شدیداً قابل انفجار است. همچنین گاز آمونیاک در اثر حرارت از ۴۰۰ درجه به بالا تجزیه شده ، تولید هیدروژن می‌نماید.

خطرات بهداشتی

سبب تحریکات سیستم تنفسی ، ‌پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به ریه‌ها در اثر مواجهه با حجم زیاد این گاز می‌تواند سبب مرگ شود. در صورت تماس با آمونیاک مایع ، سوختگی شدید در محل تماس ایجاد می‌گردد. آستانه مجاز مواجهه با آن ، ppm     ۵۰است و جهت کمکهای اولیه ، قسمتهای آلوده سطح بدن را با آب و صابون شسته و چشمها را نیز با آب فراوانی شستشو داد و به پزشک مراجعه نمود.

طریقه اطفاء حریق

در صورتی‌که سیلندر گاز آمونیاک مشتعل شد، نباید شعله آن را خاموش نمود، مگر اینکه قبلاً بتوان جریان گاز را قطع کرد. در حین عملیات اطفاء ، باید سیلندرهای حاوی گاز آمونیاک را با آب خنک نمود. از پودر شیمیایی خشک یا گاز کربنیک یا آب به‌صورت اسپری جهت اطفاء می‌توان استفاده نمود. به هنگام عملیات باید از لباس کاملاً ایمن و سیستم حفاظتی دستگاه تنفس استفاده کرد.

طریقه نگهداری و حمل ونقل

آمونیاک باید در سیلندرهای استیل نگهداری و توسط تانکرهای مخصوص آن حمل گردد. باید سعی نمود از رسیدن تنشهای فیزیکی و حرارت زیاد به ظروف محتوی آمونیاک جلوگیری شود. انبار و محل نگهداری آن باید مقاوم در برابر حریق بوده و دارای سیستم اعلام و اطفاء اتوماتیک باشد. آمونیاک باید جدا از موادی چون گازهای اکسید کننده، کلر، برم، ید و اسیدها نگهداری شود.