Verwendung von Ammoniak

In unserem Leben gibt es viele Gase. Einige Gase werden giftig, wenn sie sich in Wasser auflösen. Ammoniak ist eines davon. Wenn Ammoniak in Wasser aufgelöst wird, verursacht seine Toxizität gewisse Reizungen und starke Ätzwirkungen auf die menschlichen Augen, den Mund, die Nase und die Haut. Wenn Sie mit Ammoniak arbeiten, müssen Sie Ihren Körper schützen. Sobald ein Körperteil mit Ammoniak in Kontakt kommt, müssen Sie rechtzeitig zur Behandlung ins Krankenhaus gehen.

Ammoniakwasser, auch Ammoniakwasser genannt, ist eine wässrige Ammoniaklösung, die farblos und durchsichtig ist und einen stechenden Geruch hat. Der Schmelzpunkt von Ammoniak liegt bei -77 °C, der Siedepunkt bei 36 °C und die Dichte beträgt 0,91 g/cm³. Ammoniak ist leicht löslich in Wasser und Ethanol. Es ist flüchtig und hat die allgemeinen Eigenschaften einiger Basen. Ammoniakwasser wird durch Einleiten von Ammoniakgas in Wasser hergestellt. Ammoniak ist giftig, reizt und ätzt Augen, Nase und Haut und kann zum Ersticken führen. Die maximal zulässige Konzentration in der Luft beträgt 30 mg/m3. Wird hauptsächlich als Düngemittel verwendet.

Industrielles Ammoniakwasser ist eine wässrige Lösung, die 25 bis 28 % Ammoniak enthält. Nur ein kleiner Teil der Ammoniakmoleküle im Ammoniakwasser reagiert mit Wasser zu Ammoniakmonohydrat, einer schwachen Base, die nur in Ammoniakwasser vorkommt. Der Gefrierpunkt von Ammoniakwasser hängt von seiner Konzentration ab. Der üblicherweise verwendete Gefrierpunkt einer Konzentration von 20 % (Gew.) liegt bei etwa -35 °C. Bei der Neutralisationsreaktion mit Säure entsteht Wärme. Es besteht Brand- und Explosionsgefahr. Die spezifische Wärmekapazität beträgt 4,3 × 103 J/kg °C (10 % Ammoniakwasser).

Frage 2

Zusammensetzung

Supramolekular: NH3xH2O (beim gesättigten Dampfdruck sind 4 Wassermoleküle direkt über Wasserstoffbrücken mit dem NH3-Molekül verbunden, also x = 4). Unter diesen vier Wasserstoffbrücken ist die Wasserstoffbrücke N???HO stärker, bei der das Ammoniakmolekül als „Protonenakzeptor“ fungiert, einen teilweisen Protonentransfer bewirkt und eine schwache Alkalität aufweist. Die anderen drei Wasserstoffbrücken OH-N, bei denen das Ammoniakmolekül als „Protonendonor“ fungiert, aber Schwierigkeiten beim Protonentransfer hat, sind etwas schwächer. Um die Wasserstoffbrücke NH-O hervorzuheben, die einen teilweisen Protonentransfer bewirkt und eine schwache Alkalität aufweist, werden Ammoniakhydrate (hauptsächlich NH3-4H2O) immer als NH3-H2O abgekürzt.

Moleküle: NH3, H2O, NH3?H2O

Ionen: NH4+, OH- und H+

Darunter: H2O (mehr), NH3 (weniger), NH4+ (weniger), OH- (weniger), H+ (sehr wenig), NH3?H2O (mehr) [1]

Volatilität

Ammoniakwasser setzt leicht Ammoniakgas frei, und die Flüchtigkeit nimmt mit zunehmender Temperatur und längerer Lagerzeit zu, und die Flüchtigkeit nimmt mit zunehmender Konzentration zu. [2]

Ätzend

Ammoniakwasser hat eine gewisse ätzende Wirkung und kohlensäurehaltiges Ammoniakwasser ist noch ätzender. Es wirkt stärker korrosiv auf Kupfer, weniger korrosiv auf Stahl und weniger korrosiv auf Zement. Es hat auch eine gewisse ätzende Wirkung auf Holz. Es handelt sich um eine gefährliche Chemikalie mit Gefahrencode 82503.

Schwach alkalisch

Im Ammoniakwasser besteht folgendes chemisches Gleichgewicht:

NH3+H2O-NH3-H2O

NH3?H2O-NH4+ +OHˉ(reversible Reaktion) Ionisationskonstante: K=1,8×10-5(25℃)

Daher reagiert nur ein kleiner Teil der Ammoniakmoleküle mit Wasser zu Ammoniumionen NH4+ und Hydroxidionen OH-, es ist also schwach alkalisch.

① Es kann eine farblose Phenolphthaleinlösung rot, eine violette Lackmuslösung blau und nasses rotes Lackmuspapier blau färben. Diese Methode wird in Laboren häufig verwendet, um das Vorhandensein von NH3 zu testen.

②Kann mit Säure reagieren und Ammoniumsalz bilden. Wenn konzentriertes Ammoniakwasser auf flüchtige Säuren (wie konzentrierte Salzsäure und konzentrierte Salpetersäure) trifft, entsteht weißer Rauch.

NH3+HCl=NH4Cl (weißer Rauch)

NH3+HNO3=NH4NO3 (weißer Rauch)

Bei nichtflüchtigen Säuren (wie Schwefelsäure und Phosphorsäure) tritt dieses Phänomen jedoch nicht auf. Daher kann diese Methode im Labor verwendet werden, um das Vorhandensein von Ammoniakmolekülen im Wasser zu testen.

In der Industrie wird die schwache Alkalität von Ammoniakwasser genutzt, um schwefelsäurehaltige Industrieabgase zu absorbieren und so eine Umweltverschmutzung zu verhindern.

SO2 + 2NH3?H2O = (NH4)2SO3 + H2O (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3