Visoka Tehnicka Skola Strukovnih Studija
Zrenjanin,
Oktobar 2012
Tehnologija dobijanja
amonijaka
Opste karakteristike amonijaka
Amonijak je hemijsko jedinjenje azota I vodonika. Pod terminom amonijak se
podrazumeva i nejonizovani (NH
3
) i
jonizovani
(NH
4
) oblik.
•
Pri normalnim uslovima, on je gas. Amonijak je otrovan gas,
korozivan je za neke materije.
. Pri udisanju ima
nadražujuće dejstvo već u koncentraciji od 0,5 % u
vazduhu.
•
Lakši je od vazduha.
•
U tečno stanje prelazi kada se ohladi na
temperaturu od – 33,3
o
C ili pod pritiskom od 0,8 MPa
na sobnoj temperaturi.
•
Rastvorljivost u vodi na 0
o
C je 1176 litara u 1 litru vode.
Karakteristicnog je neprijatnog mirisa.
Molekuli amonijaka imaju pravilan oblik tetraedra.
Ova forma daje molekulu veliki dipolni momenat.
I pored razlika u elektronegativnosti, uzrok je sto je amonijak
polaran.
U
s
led polarnosti amonijak je rastvorljiv u polarnim proticnim neorganskim rastvaracima
kao sto je voda.
Azotov atom u molekulu ima jedan slobodan elektronski par pa se amonijak ponasa kao
Luisova baza.
Luisova baza je atomska ili molekulska vrsta gdje je HOMO molekulska orbitala visoko
lokalizovana tj. popunjena. Tipične Luisove baze su obični
amini
kao što su amini
amonijaka i alkila. Druge česte Luisove baze uključuju
piridin
i njegove derivate
.Amonijak ne podržava sagorevanje i ne gori lako osim kada je pomiješan s kiseonikom,
tada gori razvijajući slab žutozeleni plamen. Hlor se pali kada se propušta kroz amonijak,
formirajući azot i hlorovodičnu kiselinu, osim kada je amonijak prisutan u višku i kada se
formira visoko eksplozivan azot-trihlorid NCl
3
.
2
Primena amonijaka
Najvaznija oblast u kojoj se koristi amonijak je proizvodnja azotne kiseline Ostvaldovom metodom.
Takodje se koristi za proizvodnju azot(III) oksida, koji je ujedno i prva preteca u proizvodnji
nitratne kiseline
.
Katalizator je osnova toga procesa jer obicna oksidacija ili sagorevanje amonijaka proizvodi
azot I vodu.Proizvodnja azotovog oksida je primer kineticke kontrole. Posto se smesa
gasova ohladi do 200-250 celzijusa. Azotov oksid se dodatno oksidise zbog viska kiseonika
koji je prisutan u smesi pri cemu se dobija azot IV oksid.On dalje reaguje sa vodom pri
cemu se dobija azotna kiselina.
2 NO + O
2
= 2 NO
2
3 NO
2
+ 2 H
2
O = 2 HNO
3
+ NO
Izvojeni azot(II)oksid, NO, se vraca u process a dobijena HNO3 povremeno se ispustai
koncentrise sve dok ne dostigne svoju maksimalnu koncentraciju.
Amonijak ima termodinamicka svojstva koja ga cine pogodnim da se koristi kao rashladno
sredstvo buduci da lako prelazi u tecno stanje pod pritiskom I koristi se gotovo u svim
vrstama rashladnih uredjaja I sastava sve do pojave alkalnih halogenida kao sto je Freon.
Njegova upotreba u mali rashladnim sistemima je uveliko zamenjena alkalnim
halofenidima koji nisu toksicni niti iritirajuci I prakticno su nezapaljivi.
Amonijak se I dalje koristi kao rashladno sredstvo u velikim industrijskim procesima kao
sto je proizvodnja leda
. Otkad je upotreba alkalnih halogenida doprinela smanjenju ozonskog sloja ponovo se
povecava upotreba amonijaka kao rashladnog sredstva.
Ponekad se dodaje vodi za pice zajedno sa hlorom da bi se formirao hloramin-
dezinfekciono sredstvo.
Tokom 1960tih godina fabrike za proizvodnju duvana kao sto su
su
Brown &
Williamson
i
Philip Morris
počele su koristiti amonijak u cigaretama.
4
Dodavanje amonijaka cigaretama sluzilo je da se poveca dotok nikotina u krvotok.
Kao rezultat toga povecana je kolicina nikotina u krvi I pojacana je sposobnost cigareta da
razviju nikotinsku zavisnost.
•
Oko 90 % proizvedenog amonijaka troši se na proizvodnju azotnih veštačkih
đubriva.
•
Ostala količina od oko 10 % upotrebljava se za dobijanje :
- Azotne kiseline,
- Amonijačnih soli (karbonata,hlorida,fosfata) ,
- Eksploziva,
- Boja,
- Plastičnih masa,
- Za pranje vune,
- U farmaciji,
- Medicini.
Tecan amonijak
se koristi i kao rastvarac. Tecni amonijak je najbolje poznat i
najproučavaniji nevodeni jonizirajući rastvor.
Njegovo najistaknutije svojstvo je mogućnost da otapa alkalne metale da bi formirao visoko
obojene elektrovodičke rastvore koji sadrže solvatirane elektrone.
. Izuzev ovih izuzetnih rastvora, većina hemijskih procesa u tecnom amonijaku može se
uporediti s odgovarajućim reakcijama u vodenim otopinama. Poredjenje fizičkih svojstava
NH
3
s fizičkim svojstvima vode ,pokazuje da NH
3
ima nižu tačku topljenja, tačku ključanja,
gustoću, viskoznost,dielektričnu konstantu i električnu provodljivost.
To je usled delimično slabijeg vezivanja H u NH
3
i zbog činjenice da takvo vezivanje ne
može formirati ukršteno povezane mreže s obzirom da molekul NH
3
ima samo jedan
nevezani elektronski par, za razliku od molekula H
2
O, koja ima dva nevezana elektronska
5
