Amoniac là hóa chất phổ biến trong tự nhiên và được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp lạnh và công nghiệp hóa chất. Vậy Amoniac có những tính chất lý hóa gì? Trong tự nhiên và trong phòng thí nghiệm nó được hình thành ra sao? Liệu Amoniac được ứng dụng nhiều trong công nghiệp như vậy có gây hại đến sức khỏe hay không và nó sẽ gây ra những triệu chứng gì khi chúng ta vô tình tiếp xúc với nó? Bài viết này sẽ trả lời tất cả những câu hỏi trên một cách chi tiết nhất, cùng theo dõi nhé!
1. Amoniac Là Gì?
Amoniac bắt nguồn từ tiếng Pháp và được phiên dịch ra tiếng việt là a-mô-ni-ắc. Đây là một hợp chất vô cơ có công thức phân tử là NH3, cấu tạo từ 3 nguyên tử Nitơ và 1 nguyên tử Hidro tạo thành liên kết kém bền.
Cấu tạo phân tử của NH3 là hình chóp với nguyên tử Nito ở đỉnh liên kết cộng hóa trị với 3 nguyên tử Hydro ở đáy tam giác (3 liên kết N – H đều là liên kết cộng hóa trị có phân cực: N có điện tích âm, H có điện tích dương).
NH3 được sinh ra nhiều trong tự nhiên. Chẳng hạn, thận của chúng ta cũng sản sinh ra một lượng nhỏ khí NH3, chính vì vậy mà nước tiểu có mùi khai đặc trưng gần giống với khí Amoniac. Khí NH3 được hình thành bởi các sinh vật trong tự nhiên thông qua quá trình phân hủy của xác động vật dưới tác động của các vi sinh vật.
Tuy nhiên, Amoniac lại là một hợp chất nguy hiểm với tính ăn mòn cực kỳ cao ở dạng đậm đặc. Thậm chí, nó được xếp vào loại cực kỳ nguy hiểm tại Hoa Kỳ và được kiểm soát nghiêm ngặt khi lưu trữ hay sử dụng.
2. Những Tính Chất Đặc Trưng Của Amoniac
2.1. Tính chất vật lý
NH3 có những tính chất vật lý cơ bản sau:
- Tồn tại ở dạng khí, không màu, có mùi hôi khó chịu. Nồng độ lớn có thể gây chết người.
- Có độ phân cực lớn do phân tử NH3 có cặp electron tự do và liên kết N–H bị phân cực. Do đó NH3 là chất dễ hoá lỏng.
- Là dung môi hoà tan tốt: NH3 hoà tan các dung môi hữu cơ dễ hơn nước do có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Kim loại kiềm và các kim loại Ca, Sr, Ba có thể hòa tan trong NH3 lỏng tạo dung dịch xanh thẫm.
2.2. Tính chất hóa học
NH3 mang những đặc trưng hóa học như sau:
- Có tính khử
- Kém bền bởi nhiệt, nó có thể bị phân hủy ở nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học:
2NH3 → N2 + 3H2
N2 + 3H2 → 2NH3
- Tác dụng được với ion kim loại chuyển tiếp tạo ion phức:
2NH3 + Ag+ → [Ag(NH3)2]+
- Nguyên tử Hydro trong Amoniac có thể bị thay thế bởi nguyên tử kim loại kiềm hoặc nhôm:
2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2 (350°C)
2NH3 + 2Al → 2AlN + 3H2 (800-900°C)
- Tác dụng với dung dịch muối
- NH3 tác dụng với axit tạo thành muối amoni: NH3 + H+ → NH4+
- NH3 tan trong nước tạo thành cation amoni NH4+ và giải phóng anion OH-
- Có tính bazơ yếu, làm quỳ tím chuyển thành màu xanh.
- Khả năng tạo phức: có khả năng tạo phức nhiều hợp chất khó tan của kim loại như Cu, Ag, Zn, Ni, Pb…
3. Amoniac Được Tìm Thấy Ở Đâu?
Amoniac hoàn toàn có thể được tìm thấy và sinh ra trong tự nhiên. Ngoài ra cũng có thể điều chế trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
Con người cũng có khả năng sản sinh ra Amoniac với một lượng nhỏ từ thận, vậy nên khi chúng ta đi tiểu thường có mùi khai, đó là mùi đặc trưng của Amoniac.
Ngoài ra Amoniac cũng được hình thành từ xác các loại thực vật, động vật sau khi phân huỷ sẽ tạo ra Amoniac trong không khí.
4. Ứng Dụng Của Amoniac Trong Sản Xuất
4.1. Xử lý khí thải
NH3 được ứng dụng chủ yếu để xử lý khí thải của các nhà máy luyện gang thép, xi măng, nhiệt điện và lọc hóa dầu. Bởi trong quá trình sản xuất các nhà máy này sẽ thải ra môi trường một lượng lớn khí NOx, SOx, người ta thường sử dụng NH3 làm chất khử với chất xúc tác Vanadi Oxit (V2O5), Titan Oxit (TiO2) phản ứng 300°C – 450°C.
4.2. Sản xuất phân bón
Thực tế cho thấy rằng khoảng 83% amoniac hóa lỏng được sử dụng làm phân bón bời các hợp chất Nito đều có nguồn gốc từ NH3, rất cần thiết cho sự phát triển cây trồng.
Phân bón NH3 khi áp dụng cho đất, giúp cung cấp năng suất gia tăng của các loại cây trồng như ngô và lúa mì. Do đó việc tiêu thụ nhiều hơn 1% của tất cả các năng lượng nhân tạo, sản xuất Amoniac là một thành phần quan trọng của ngân sách năng lượng thế giới.
4.3. Dùng làm thuốc tẩy
Dung dịch NH3 được ứng dụng làm chất tẩy rửa cho nhiều bề mặt. Amoniac được dùng để làm sạch thủy tinh, đồ sứ và thép không gỉ, hay được sử dụng để làm sạch lò nướng và ngâm đồ để làm sạch bụi bẩn.
4.4. Trong công nghiệp đồ gỗ
Dung dịch được sử dụng để làm tối màu gỗ bởi khí Amoniac phản ứng với tannin tự nhiên trong gỗ và làm thay đổi màu sắc đẹp hơn.
4.5 Trong ngành công nghiệp thực phẩm
Được sử dụng để điều chỉnh độ chua trong thực phẩm. Amoniac lỏng còn được sử dụng với mục đích thương mại để loại bỏ nhiễm khuẩn của thịt bò.
5. Cách Bảo Quản Amoniac An Toàn
Amoniac không phải là một chất an toàn vậy nên cần có quy trình bảo quản nghiêm ngặt. Nên bảo quản trong các bình chứa có ghi nhãn rõ ràng và để một khu vực riêng biệt, xa tầm tay trẻ em. Không nên đổ quá đầy Amoniac vào thiết bị chứa đựng, chỉ nên đổ dưới 80% thể tích.
Cần bảo quản hóa chất trong thùng, bình kín, đặt tại nơi khô ráo, thoáng mát, thông gió và tốt nhất là ở khu vực riêng biệt khỏi nơi sinh hoạt, tránh các vật dụng dễ cháy.
Sau khi đọc xong bài viết, có lẽ bạn đã tự trả lời được cho mình câu hỏi Amoniac là gì rồi đúng không nào? Dù có một số cảnh báo về mức độ nguy hiểm của dung dịch nhưng chúng ta cũng không thể phủ nhận những công dụng hàng loạt của NH3 trong công nghiệp. Hãy tuân thủ các biện pháp an toàn khi sử dụng hóa chất này các bạn nhé!
