KHÍ NH3 – DUNG DỊCH AMONIAC

Trong tự nhiên Amoniac được hình thành từ quá trình phân hủy xác động vật hay thực vật dưới tác động của vi sinh vật sau đó tạo thành khí nh3.

Trong cơ thể người cơ quan thì thận là bộ phận cũng sản sinh ra một lượng nhỏ khí Amoniac. Chính vì vậy mà nước tiểu chúng ta thường có mùi khai đặc trưng của khí amoniac NH3.

Trong công nghiệp khí NH3 hay sản xuất amoniac được tạo ra từ phản ứng hóa học giữa 2 chất khí nitơ(N) và Hydro(H) ở nhiệt độ từ 400 – 450 độ C và mức áp suất từ 200−300 atm.

• CH4 + H2O < == > CO + 3H2 (xúc tác Ni, nhiệt độ cao)
• N2 + 3H2  < == > 2NH3 (ΔH = –92 kJ/mol)

Trong phòng thí nghiệm có các điều chế:

• 2NH4Cl + Ca(OH)2 → NH3 + CaCl2 + H2

Tính chất vật lý của NH3 Amoniac

• Amoniac tồn tại ở dạng khí không màu với mùi hôi khó chịu. Nồng độ Amoniac lớn trong không khí có thể gây chết người.
• Amoniac có độ phân cực lớn vì phân tử NH3 có cặp electron tự do cùng liên kết N–H bị phân cực. Do đó NH3 là một chất dễ hóa lỏng.
• Dung dịch Amoniac NH3 là dung môi hoà tan tốt các dung môi hữu cơ dễ hơn so với nước do vì nó có hằng số điện môi nhỏ hơn nước. Kim loại kiềm và những kim loại Ca, Sr, Ba có thể hòa tan dễ dàng trong NH3 lỏng và tạo ra dung dịch xanh thẫm.

Tính chất hóa học NH3 Amoniac:

• Amoniac Nh3 có tính khử
• Amoniac kém bền với nhiệt dễ bị phân hủy ở mức nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học:

2NH3 → N2 + 3H2  N2 + 3H2 → 2NH3

• Amoniac tác dụng với các ion kim loại chuyển tiếp tạo thành ion phức: 2NH3 + Ag+ → [Ag(NH3)2]+
• Nguyên tử hidro trong NH3 có thể bị thế bởi nguyên tử kim loại kiềm hoặc nhôm:

2NH3 + 2Na →  2NaNH2 + H2 (350 °C)

2NH3 + 2Al → 2AlN + 3H2 (800-900 °C)

• Amoniac tác dụng với các dung dịch muối tạo kết tủa khi nhiều hidroxit kim loại khí tác dụng.
• Amoniac do tính bazơ nên nó làm cho quỳ tím hóa xanh còn làm dung dịch phenolphtalein chuyển từ màu chuyển thành hồng. Vì vậy để cách nhận biết amoniac là dùng quỳ tím ẩm.
• Amoniac có thể tan trong nước
• Amoniac tác dụng với axit sau đó tạo thành muối amoni

Độc tính của NH3 sẽ tùy thuộc vào nồng độ có mặt của chất này. Người ta ít khi đặt ra vấn đề amoniac có gây độc cho động vật và con người hay không.

Do cơ thể của con người và động vật tồn tại cơ chế ngăn cản hiện tượng tích tụ NH3 ở trong máu. Trong máu do có sự tác động của enzym tổng hợp “carbamoyl phosphate synthetase” nên chất NH3 sẽ được chuyển thành cacbamonyl photphat. Và amoniac sẽ đi vào “chu trình urê” cơ thể để chuyển đổi thành các amino axit.

Hoặc nó sẽ bị đào thải ra ở dạng nước tiểu. Cá và lưỡng cư không tồn tại cơ chế này nhưng có thể đào thải NH3 dư thừa bằng cách bài tiết ra trực tiếp.

NH3 hòa tan trong nước ở nồng độ cao có thể gây độc cho các sinh vật thủy sinh nhưng nó lại được phân loại là “chất gây độc hại môi trường”.

Dung dịch amoniac loãng trong nước ứng dụng tẩy rửa có khả năng bốc hơi và kích thích niêm mạc (mắt, mũi). Khi có mặt cùng với các sản phẩm chứa clo (thuốc tẩy), thì có thể tạo ra cloramin gây ung thư.

Dung dịch NH3 nồng độ cao có thể gây kích thích và tổn thương da, vùng niêm mạc. Đặc biệt là mắt và hệ thống hô hấp mức độ ảnh hưởng sẽ tùy thuộc theo nồng độ.

NH3 khan (điển hình là amoniac lỏng) đã được xếp vào hóa chất “độc” (toxic). Đó là chưa kể tới những nguy hiểm và sự cố có thể xảy ra do áp suất cao và nó là chất gây ô nhiễm môi trường mạnh. 

Trong không khí nếu có lẫn hơi NH3 thì người và động vật sẽ bị ảnh hưởng tùy theo nồng độ. Người ta đã phân loại giới hạn nồng độ NH3 gây tác động đến sức khỏe con người như sau:

Nồng độ, ppm:

• 5ppm: Phát hiện thấy có mùi amoniac
• 20-50ppm: Dễ dàng phát hiện ra mùi amoniac NH3
• 50-100ppm: Gây khó chịu và ảnh hưởng sức khỏe khi thời gian tiếp xúc lâu
• 150-200ppm: Gây chảy nước mắt kể cả khi làm việc hay tiếp xúc trong thời gian ngắn
• 400-700ppm: Kích thích mắt, mũi, khó thở kể cả trong thời gian ngắn
• 1.700ppm: Ho, co thắt cuống phổi
• 2.000-3.000ppm: Nguy hiểm đến tính mạng khi tiếp xúc dưới 30 phút
• 5.000-10.000ppm: Phù, nghẹt thở, ngạt và nhanh chóng dẫn đến tử vong
• Trên 10.000ppm: Chết lập tức