Ammoniak

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Ga naar: navigatie, zoeken
Ammoniak
Structuurformule en molecuulmodel

Structuur van ammoniak

3D voorstelling van ammoniak
Algemeen
Molecuulformule NH3
IUPAC
azaan
Molmassa 17,03052 g/mol
SMILES
N
InChI
InChI=1/H3N/h1H3
CAS-nummer 7664-41-7
EG-nummer 231-635-3
PubChem 222
Beschrijving gas met kenmerkende zeer sterke geur, dikwijls vloeibaar gemaakt of opgelost in water
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
[1]
T giftig; N gevaarlijk voor het milieu
Risico (R) en veiligheid (S) R-zinnen: R10-R23-R34-R50[1]
S-zinnen: S1/2-S9-S16-S26-S36/37/39-S45-S61[1]
EG-Index-nummer 007-001-00-5
VN-nummer 1005[2]
ADR-klasse Gevarenklasse 2.3
MAC-waarde 20 ppm (14 mg/m³)[2]
LD50 (ratten) 4000 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand gas
Kleur kleurloos
Dichtheid 0,6 . 10-3[2] g/cm³
Smeltpunt -78[2] °C
Kookpunt -33[2] °C
Vlampunt 132[2] °C
Dampdruk 8.6 bar bij 20 °C Pa
Goed oplosbaar in water[2]
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)

Ammoniak is een chemische verbinding van stikstof en waterstof met samenstelling NH3. De structuur van de verbinding is niet vlak, maar vormt een tetraëder met de stikstof in het midden. Het molecuul is polair.

Ammoniak is bij kamertemperatuur een gas met een karakteristieke, sterk prikkelende geur. Het gas is in zeer grote hoeveelheden (tot wel 33 massa%[3]) in water oplosbaar. Deze oplossing staat bekend als ammonia en is basisch.

NH3 (g) + H2O (l) \overrightarrow{\leftarrow} NH4+ (aq) + OH- (aq)

Inhoud

[bewerken] Toepassingen

Verdunde ammoniakoplossingen worden ammonia genoemd. Deze oplossingen worden wel als schoonmaakmiddel gebruikt, bijvoorbeeld om verf af te nemen voordat er opnieuw geschilderd wordt. Vet lost namelijk goed op in de ammoniakoplossing. Daarbij is goede ventilatie essentieel. Ammoniak is giftig. Omdat de oplosbaarheid afneemt naarmate de temperatuur toeneemt, is het niet verstandig ammonia te verhitten omdat dan het merendeel van het ammoniak uit de oplossing vrij zal komen.

Ook wordt ammoniak gebruikt als koelmiddel in (grotere) koelinstallaties. Bovendien is ammoniakgas een belangrijk halffabrikaat voor de productie van kunstmest.

Cocaïneverslaafden gebruiken ammoniak om de cocaïne op te koken tot crack, waarna de opgekookte cocaïne kan worden gerookt.

Ammoniak wordt tevens beschouwd als een mogelijk opslagmiddel voor waterstof: zuivere waterstof kan alleen onder extreme omstandigheden opgeslagen worden (zeer hoge druk). De opslag van ammoniak in vloeibare vorm daarentegen is vergelijkbaar met LPG.

Opmerkelijk is dat uit het giftige ammoniak met het bijtende zoutzuur reageert tot ammoniumchloride (salmiak), een onschuldige stof die in snoepgoed gebruikt wordt.

[bewerken] Vloeibare ammoniak als oplosmiddel

Omdat het kookpunt bij -33°C ligt is het niet moeilijk om met vloeibaar ammoniak te werken, hetzij bij lagere temperaturen hetzij bij wat hogere drukken. Als vloeistof heeft ammoniak op water gelijkende eigenschappen omdat het molecuul een dipool heeft en ook waterstofbinding een rol speelt. Toch zijn er een aantal opmerkelijke verschillen in de oplosbaarheden van verschillende stoffen tussen water en ammoniak. Alkalimetalen zoals natrium en kalium lossen gemakkelijk op en geven karakteristieke blauwe oplossingen waaruit het metaal weer te herwinnen is door verdamping van het oplosmiddel. Met water reageren deze metalen heftig. Vrijwel alle fluoriden zijn onoplosbaar, maar iodiden lossen vaak goed op, zelfs bijvoorbeeld zilveriodide. Ook perchloraten, nitraten, thiocyanaten, cyanides en nitrieten zijn meestal oplosbaar. Daarentegen zijn carbonaten, oxalaten, sulfaten, sulfieten, sulfiden, arsenaten, fosfaten, hydroxiden en oxiden in de regel onoplosbaar [4]

[bewerken] Productie

Ammoniak wordt in grote fabrieken gemaakt door hydrogenering van stikstof uit de lucht onder hoge druk met hulp van een katalysator (Haber-Boschproces). De ontwikkeling van deze katalysator vond plaats voordat er begrip over de werking van katalysatoren en de invloed op reacties bestond; daardoor was de enige manier om duizenden verschillende stoffen te proberen en te kijken welke stof de beste katalysator vormde.

Ammoniak wordt ook uitgescheiden als eindproduct van de eiwitvertering door sommige in water levende dieren. Uit gewone, natuurlijke mest komt ook ammoniak vrij. Vooral de hydrolyse van ureum is verantwoordelijk voor de vorming van ammoniak. Het is met name deze ammoniak die milieuproblemen oplevert:

(H2N)2CO + H2O → 2 NH3 + CO2

[bewerken] Milieueffecten

Een teveel aan ammoniak schaadt het milieu op twee manieren. In de bodem wordt ammoniak omgezet in salpeterzuur. Deze verzuring is schadelijk voor bos- en natuurgebieden. Meer dan helft van de verzuring in Nederland komt door de uitstoot van ammoniak. Ten tweede kan ammoniak een overmaat aan voedingsstoffen veroorzaken, waardoor bijvoorbeeld de algengroei in het water explosief toeneemt (vermesting of eutrofiëring wat aan het einde van het groeiseizoen als de algen afsterven en gaan rotten weer tot hypoxie - het ontbreken van zuurstof - kan leiden). De huidige overmaat aan ammoniak in het milieu is voor 90 procent uit de landbouw afkomstig. De ammoniak ontsnapt uit de stallen of komt in de lucht terecht na bemesting van het land (emissie). Via de lucht komt het ammoniak in de bodem of het water terecht (depositie).

De afgelopen decennia heeft de landbouw in Nederland inspanningen geleverd om de milieubelasting terug te dringen. Zo wordt de lucht in de stallen gezuiverd en drijfmest mag niet meer oppervlakkig uitgespreid worden maar moet emissiearm worden geïnjecteerd in de bodem. Ook door het afdekken van mestsilo's of het bouwen van emissie-arme stallen kan de emissie worden beperkt. Door deze en andere maatregelen is de ammoniakemissie uit dierlijke mest sinds 1980 tot 2003 gedaald met ruim een kwart. Verder is het zo dat bedrijven die dichter bij een bos of natuurgebied liggen, een veel grotere ammoniakbelasting op dit natuurgebied of bos veroorzaken dan bedrijven die verder weg liggen. Daarom worden boeren in de omgeving van dergelijke kwetsbare gebieden gestimuleerd om hun bedrijf te verplaatsen.

[bewerken] Externe links

[bewerken] Bronnen, noten en/of referenties

Bronnen, noten en/of referenties:

  1. ↑ a b c ESIS (European chemical Substances Information System)
  2. ↑ a b c d e f g MSDS fiche van ammoniak, Sigma-Aldrich (Aldrich), productnummer 294993, geraadpleegd op 12/06/2008
  3. ↑ 05002 Ammonium hydroxide solution puriss., 30-33% NH3 in H2O
  4. ↑ Inorganic Chemistry, Therald Moeller. John Wiley & Sons 1952


 
Persoonlijke instellingen
Boek maken