L'ammoniaca (NH3) è una sostanza chimicacombinando idrogeno con azoto. Ha preso il nome dalla parola greca "hals ammniakos" o dal latino "sal ammoniacus" che sono tradotti allo stesso modo - "ammoniaca". Era una sostanza chiamata cloruro di ammonio che è stata ottenuta nel deserto libico nell'oasi di ammonio.
L'ammoniaca è considerata una sostanza molto velenosa,che può irritare le mucose degli occhi e delle vie respiratorie. I sintomi principali dell'avvelenamento da ammoniaca sono lacrimazione abbondante, mancanza di respiro e polmonite. Ma allo stesso tempo, l'ammoniaca è una sostanza chimica preziosa ampiamente utilizzata per ottenere acidi inorganici, ad esempio nitrico, cianidrico, nonché urea e sali contenenti azoto. L'ammoniaca liquida è un ottimo mezzo di lavoro per contenitori e macchine refrigerate, in quanto ha un elevato calore specifico di vaporizzazione. Le soluzioni acquose di ammoniaca vengono utilizzate come fertilizzanti liquidi, nonché per l'ammonizzazione di perfosfati e miscele di fertilizzanti.
La produzione di ammoniaca dai gas di scarico nel processo di coke del carbone è il metodo più antico e accessibile, ma oggi è già obsoleto e praticamente non utilizzato.
Il modo moderno ed essenziale èproduzione di ammoniaca nell'industria basata sul processo Haber. La sua essenza risiede nell'interazione diretta di azoto e idrogeno, che si verifica a seguito della conversione dei gas idrocarburici. Come materia prima vengono solitamente utilizzati gas naturale, gas di raffineria, gas di petrolio associati e gas residui della produzione di acetilene. L'essenza del metodo di conversione della produzione di ammoniaca consiste nella decomposizione del metano e dei suoi omologhi ad alte temperature in componenti: idrogeno e monossido di carbonio con la partecipazione di ossidanti - ossigeno e vapore acqueo. Allo stesso tempo, l'aria arricchita di ossigeno o l'aria atmosferica viene miscelata con il gas convertito. Inizialmente, la reazione per la produzione di ammoniaca basata sul gas convertito procede con il rilascio di calore, ma con una diminuzione del volume dei prodotti di reazione iniziali:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ
Tuttavia, la produzione di ammoniaca su scala industrialeviene effettuato con l'uso di un catalizzatore e in condizioni create artificialmente che aumentano la resa del prodotto finito. Nell'atmosfera in cui si ottiene l'ammoniaca, la pressione aumenta a 350 atmosfere e la temperatura sale a 500 gradi Celsius. In queste condizioni la resa in ammoniaca è di circa il 30%. Il gas viene rimosso dalla zona di reazione utilizzando il metodo di raffreddamento e l'azoto e l'idrogeno che non hanno reagito vengono restituiti alla colonna di sintesi e possono nuovamente partecipare alle reazioni. Nel corso della sintesi è molto importante purificare una miscela di gas dai veleni catalitici, sostanze che possono negare l'effetto dei catalizzatori. Tali sostanze sono vapore acqueo, CO, As, P, Se, O2, S.
Come catalizzatore nelle reazioni di sintesi dell'azotoe l'idrogeno è ferro poroso con miscele di alluminio e ossidi di potassio. Solo questa sostanza, su tutte le 20mila provate in precedenza, permette di raggiungere lo stato di equilibrio della reazione. Questo principio per ottenere l'ammoniaca è considerato il più economico.
La produzione di ammoniaca in laboratorio si basa sulla tecnologia di spostarla dai sali di ammonio con alcali forti. Questa reazione è schematicamente rappresentata come segue:
2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
o
NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O
Per rimuovere l'umidità in eccesso e seccare l'ammoniaca,passato attraverso una miscela di idrossido di sodio e calce. L'ottenimento dell'ammoniaca molto secca si ottiene dissolvendo in esso il sodio metallico e quindi distillando la miscela. Molto spesso, tali reazioni vengono eseguite in un sistema metallico chiuso sotto vuoto. Inoltre, un tale sistema deve resistere ad alte pressioni, che si ottengono sviluppando vapori di ammoniaca, fino a 10 atmosfere a temperatura ambiente.
