Ammoniak
Ammoniak (nach dem Ammonssalz [NH4Cl = Ammoniumchlorid] aus der Ammonsoase, heute Oase Siwa) ist ein stark stechend riechendes, farbloses + giftiges Gas, das zu Tränen reizt und erstickend wirkt, aber leichter als Luft ist.
| Strukturformel | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Strukturformel von Ammoniak|80px | |||||
| Allgemeines | |||||
| Name | Ammoniak | ||||
| Summenformel | NH3 | ||||
| Andere Namen | als wässrige Lösung: Salmiakgeist, Ammoniakwasser | ||||
| Kurzbeschreibung | Farbloses, stechend riechendes Gas. Reizt die Atemwege. | ||||
| CAS-Nummer | 1336-21-6 | ||||
| Sicherheitshinweise | |||||
Lösung >10%
| |||||
Gas
| |||||
| R- und S-Sätze | R: 34-50 S: 26-36/37/39-45-61 | ||||
| Handhabung | Handschuhe, Augen- und ggf. Atemschutz | ||||
| Lagerung | unter +25 °C, Ammoniak-Luft-Gemische sind explosionsfähig | ||||
| MAK | 20 ml/m3 | ||||
| LD50 (Ratte, oral) | 350 mg/kg | ||||
| LD50 (Kaninchen) | - | ||||
| Physikalische Eigenschaften | |||||
| Aggregatzustand | gasförmig | ||||
| Farbe | farblos | ||||
| Dichte | 0,771 kg/m³ | ||||
| Molmasse | 17 g/mol | ||||
| Schmelzpunkt | 195,75 K (-77,4 °C) | ||||
| Siedepunkt | 239,75 K (-33,4 °C) | ||||
| Schmelzwärme | 5,655 kJ/mol | ||||
| Verdampfungswärme | 47,2 kJ/mol | ||||
| Wärmekapazität cp | 35,6 J/(mol K) bei 298 K | ||||
| Wärmeleitfähigkeit | 0,02494 W/(m K) | ||||
| Dampfdruck | 8,572 bar (20°C) | ||||
| Schallgeschwindigkeit | 414 m/s | ||||
| Weitere Eigenschaften | |||||
| Löslichkeit | - | ||||
| Gut löslich in | Wasser, Alkohole, Benzol, Aceton, Chloroform | ||||
| Schlecht löslich in | - | ||||
| Unlöslich in | - | ||||
| Analytik | |||||
| Klassische Verfahren | Vorsichtige Geruchsprobe reicht meist aus. Geringe Gasmengen können beispielsweise mit angefeuchtetem Indikatorpapier nachgewiesen werden, welches auf die bei der Reaktion von Ammoniak und Wasser entstehenden OH- Ionen mit Färbung reagiert. | ||||
|
SI-Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht anders vermerkt wurden Normbedingungen benutzt. | |||||
| Inhaltsverzeichnis |
Weitere Eigenschaften
- kritische Temperatur: 132,5 °C
- kritischer Druck: etwa 11,3 MPa (Megapascal)
Ammoniak ist sehr gut wasserlöslich, bei 0 °C lösen sich in 100 ml Wasser 90,7 g. Diese Ammoniaklösung heißt Salmiakgeist. Sie reagiert alkalisch (Ammoniumhydroxid).
Ammoniak-Luft-Gemische sind im Bereich von 15,5 bis 30 Vol.-% Ammoniak an einer heißen Oberfläche von 630 °C explosionsfähig (Gefahr allerdings eher in geschlossenen Räumen). Eine Zündquelle kann in großtechnischen Anlagen auch Wasserstoff darstellen, so dass auch unter 630 °C die Möglichkeit einer Explosion besteht. Es verbrennt schnell und vollständig, so dass anschließend kein NH3 mehr wahrnehmbar ist.
Ammoniak wirkt auf Haut und Schleimhäute (insbesondere auch auf die Augen) ätzend. Geschluckt ruft es blutiges Erbrechen mit heftigen Schmerzen und Lungenschäden hervor, unter Umständen mit tödlichem Ausgang. Ein Ammoniakgehalt der Luft von 1,5 bis 2,5 g/m³ wirkt nach 30 bis 60 Minuten tödlich.
Herstellung
Die Herstellung geschieht nach dem Haber-Bosch-Verfahren.
Verwendung
Ammoniak ist eines der wichtigsten und häufigsten Produkte der chemischen Industrie. Heute beträgt die Weltproduktion von Ammoniak etwa 125 Millionen Tonnen. Der Großteil dieser Produktion wird als Ausgangstoff für Stickstoffdünger verwendet. Daneben wird:
- flüssiger Ammoniak wegen seiner hohen Verdampfungswärme in Kältemaschinen eingesetzt (Kältemittelbezeichnung R717).
- In der Textilveredlung, zum Plastifizieren von Holz und als nichtwässeriges Lösungsmittel wird Ammoniak gebraucht
- Gasförmiger Ammoniak wird als Destraktions-Mittel verwendet.
- In der Metall-Industrie wird Ammoniak als Ammoniak-Spaltgas zur Nitrierhärtung und als Schutzgas zur Wärmebehandlung, auch zum Blankglühen, verwendet.
- Ammoniakwasser findet Verwendung zu Reinigungs- und Beizzwecken. Auch wird es zum Unschädlichmachen von Chlor u. Formaldehyd nach Desinfektionsmaßnahmen eingesetzt.
- Ammoniak kann auch zur Entschwefelung und Entstickung von Rauchgas verwendet werden. Hierbei bildet sich Ammoniumsulfat, das als Düngemittel verwertet wird.
- Ammoniak wird auch zur Herstellung von Arzneimittel und Sprengstoff eingesetzt.
- Ammoniakwasser wird in Chlorgasanlagen zur Dichtigkeitsprüfung eingesetzt. An Lecks kommt es zur Nebelbildung, aufgrund entstehenden Ammoniumchlorids [NH4Cl]
- erlangt in flüssiger und überkritischer Form immer mehr Bedeutung als nicht oxidatives Lösemittel, unter anderem wegen seiner physikalisch-chemischen Ähnlichkeit zu Wasser (Wasserstoffbrückenbindungen, Eigendissoziation NH4+ + NH2- -> 2NH3, usw.)
- Ammoniak ist eine der bedeutendsten Grundchemikalien der chemischen Industrie. Aus ihm werden zahlreiche weitere Vorprodukte hergestellt. Hierbei sind besonders zu nennen:
Ammoniak
____|_____________________________________
| | |
Oxidation | | sämtlicher
| (NH2)2CO (Harnstoff) weiterer
| / | organischer
Salpetersäure Kunstharze | und
/ / | \ Düngemittel anorganischer
Nitrate / | \ Stickstoff
/ | \ / / | \
Düngemittel | \ Hydroxylamin / | Nitrile
| \ / |
Adipinsäure Nitroaromaten Amine Hydrazin
beispielsweise Anilin
Literatur
- Robert Schlögl: Katalytische Ammoniaksynthese - eine "unendliche Geschichte"? Angewandte Chemie 115(18), S. 2050 - 2055 (2003), ISSN 0044-8249
Weblinks
Kategorie:Chemische Verbindung