آشنایی با گاز آمونیاک (NH3) در ۵ گام

حدود 90 درصد گاز آمونیاک تولیدشده در سرتاسر جهان در تولید کودهای شیمیایی استفاده می شود تا
به تولید مواد غذایی برای میلیاردها نفر در سراسر جهان کمک کند.

کود نیترات که نیتروژن را آزاد می کند، یک ماده مغذی ضروری برای رشد گیاهان، از جمله محصولات کشاورزی و چمن است.

این مورد فقط یکی از دلایل اهمیت آمونیاک است.

برای این که با سایر خواص و استفاده های این گاز مهم آشنا شوید، ما را در این مقاله همراهی کنید.

1# گاز آمونیاک چیست؟

وزارت بهداشت نیویورک گاز آمونیاک (Ammonia Gas) را به عنوان یک گاز بی رنگ و قلیایی متشکل از نیتروژن و هیدروژن (NH₃) توصیف می کند که بوی قوی دارد و در شیشه پاک کن نیز به کار می رود.

آمونیاک یک عامل طبیعی و بیولوژیکی در موجودات است که
به تشکیل اسیدهای آمینه که بلوک های ساختمانی اساسی پروتئین ها هستند، کمک می کند.

همچنین در تجزیه طبیعی مواد گیاهی و جانوری نقش دارد.

اولین بار دانشمند فیزیکدان انگلیسی، جوزف پریستلی، در سال 1774 آمونیاک خالص را تهیه کرد و
ترکیب دقیق آن را شیمیدان فرانسوی، کلود لوئیس برتوله، در سال 1785 تعیین نمود.

NH₃ به طور مداوم در بین پنج ماده شیمیایی برتر تولیدشده در ایالات متحده قرار دارد.

روش تجاری اصلی تولید آمونیاک توسط فرآیند هابر-بوش (Haber-Bosch) است که
شامل واکنش مستقیم عنصر هیدروژن و نیتروژن می باشد.

2# کاربردهای NH₃

آمونیاک عمدتا به عنوان کود کاربرد دارد.

این گاز در ایالات متحده معمولاً به طور مستقیم از مخازن حاوی گاز مایع به خاک اعمال یا تزریق می شود و
همچنین می تواند به شکل نمک های آمونیوم مانند نمک های زیر باشد:

• نیترات آمونیوم، NH₄NO₃
• سولفات آمونیوم، NH₄)₂SO₄)
• فسفات آمونیوم NH₄)₃PO₄)

اوره، (H2N)2C=O، رایج ترین منبع نیتروژن مورد استفاده برای تولید کود در سراسر جهان می باشد.

آمونیاک همچنین در ساخت مواد منفجره تجاری مانند تری نیتروتولوئن نیتروگلیسیرین و نیتروسلولز کاربرد دارد.

در صنعت نساجی، آمونیاک در ساخت الیاف مصنوعی از قبیل نایلون و ابریشم مصنوعی استفاده می شود.

به علاوه، در رنگرزی پنبه، پشم و ابریشم نیز به کار می رود.

NH₃ همانند یک کاتالیزور در تهیه و تولید بعضی از رزین های مصنوعی عمل می کند.

مهم تر از آن، محصولات جانبی اسیدی پالایش نفت را خنثی کرده و
در صنعت لاستیک از انعقاد لاتکس (Latex) خام در حین انتقال به کارخانه جلوگیری می کند.

گاز NH₃ در فرآیندهای متالورژیکی (Metallurgical) مختلف از جمله نیترید کردن ورق های آلیاژی برای سخت شدن سطوح آن ها به کار می رود.

از آنجایی که NH₃ می تواند به سهولت تجزیه شود و هیدروژن قابل توجهی تولید کند،
می تواند منبع قابل حمل مناسبی از هیدروژن اتمی برای جوشکاری باشد.

علاوه براین، آمونیاک می تواند مقدار قابل ملاحظه ای گرما را از محیط اطراف خود جذب کند (یک گرم آمونیاک 327 کالری گرما را جذب می کند) که آن را به عنوان خنک کننده در تجهیزات تبرید و تهویه مطبوع بسیار کاربردی و مفید می کند.

3# خواص گاز آمونیاک

گاز آمونیاک توسط راه آهن حمل می شود و خواص آن به شرح زیر است:

• طبق گفته مؤسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی، دمای جوش آمونیاک 33- درجه سانتی گراد (28- درجه فارنهایت) است.
  آمونیاک در دمای اتاق گازی است.
• علی رغم این که گاز NH₃ از هوا سبک تر است، پس از انتشار در سطح زمین جمع می شود تا
  زمانی که ابر آئروسل (Aerosol) رقیق تشکیل شده و شروع به بالا رفتن کند.
  آمونیاک رقیق که از فاز ابر/بخار خارج شده است، معمولاً در مناطق کم ارتفاع مانند گازهای سنگین تر از هوا مانند سولفید هیدروژن (H2S) جمع نمی شود یا به بیان دیگر از سطح زمین بالاتر می رود.
• NH₃ آب دوست است. هنگامی که به عنوان یک گاز یا مایع فشرده بدون وجود رطوبت آب ذخیره می شود،
  به عنوان آمونیاک بی آب شناخته می شود.

4# تاثیر NH₃ بر ایمنی

پس از انتشار در محیط، گاز آمونیاک بسیار سریع خود را به رطوبتی که در چشم، دهان، گلو، ریه ها و روی پوست فرد یافت می شود، می چسباند.

NH₃ بسیار سوزاننده بوده و می تواند هیدروکسید آمونیوم را تشکیل دهد که
PH بالاتری نسبت به آب داشته و می تواند به سیستم تنفسی آسیب رسانده و بینایی را مختل کند.

همچنین در صورت تماس با پوست آن را تحریک کند یا بسوزاند.

هیدروکسید آمونیوم به غشای سلولی آسیب می رساند و باعث می شود مایع بیشتری آزاد شود،
با NH₃ تعامل بیشتری پیدا کند و اثرات آن بر بدن انسان تداوم داشته باشد.

اگرچه همه سازمان ها در مورد آستانه قابل درک موافق نیستند،

OSHA (اداره ایمنی و بهداشت شغلی آمریکا) تخمین می زند که
مردم قادر به حس بوی آمونیاک از غلظت 5 تا 50 ppm هستند.

تجربه در صنعت نشان می دهد که کارگرانی که به طور مداوم در معرض سطوح ضعیف NH₃ هستند،
ممکن است تا حدودی نسبت به آن کمتر حساس باشند.

5# قرار گرفتن در معرض گاز آمونیاک

عوارض قرار گرفتن در معرض گاز آمونیاک با غلظت های متفاوت به شرح زیر است:

• پس از ده دقیقه قرار گرفتن در معرض آمونیاک با غلظت بین 24 تا 50 ppm، سوزش بینی و گلو اتفاق می افتد.
  در غلظت های بالای آمونیاک بین 72 تا 134 ppm، این اتفاق می تواند در نیمی از زمان (5 دقیقه) رخ دهد.
• برای غلظت ppm 700، احتمالاً تحریک فوری و شدید ایجاد می شود.
• در غلظت ppm 5000، اسپاسم تنفسی و خفگی سریع رخ می دهد.
• در ppm 10000، ورم ریه و تجمع بالقوه و کشنده مایع در ریه ها اتفاق می افتد.

مانند تمام مقررات ایمنی، محدودیت های قرار گرفتن در معرض آمونیاک از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است:

• در بریتانیا، اداره بهداشت و ایمنی محدودیت های ایمن قرار گرفتن در
  معرض آمونیاک را 25 ppm برای میانگین کاری ۸ ساعته و 35 ppm را برای مواجهه کوتاه مدت ۱۵ دقیقه ای تعیین می کند.
• در ایالات متحده، OSHA حد مجاز قرار گرفتن در معرض گاز NH₃ را ppm 50 برای 8 ساعت کاری مشخص می کند و
  میزان بالاتر از ppm 100 را برای دوره کوتاه تر چهارساعته مجاز می داند.
• حد توصیه شده برای قرار گرفتن در معرض گاز آمونیاک، توسط موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی 25 ppm برای یک دوره کاری 8 ساعته است.
  NIOSH غلظتی که بلافاصله برای سلامتی خطرناک است را 500 ppm مشخص می کند.