Аммиак (Ammonia) с химической формулой NH₃ — это бесцветный, резкопахнущий, токсичный газ, обладающий очень высокой растворимостью в воде, который играет ключевую роль в химической промышленности, сельском хозяйстве, водоочистке и производстве азотных удобрений. Аммиак является одним из важнейших базовых соединений в цепочке производства азотсодержащих веществ и поставляется на рынок как в виде сжатого газа (безводный аммиак), так и в виде водного раствора (аммиачная вода).

Химическая структура аммиака

Молекулярная формула: NH₃
Пространственная структура: тригонально-пирамидальная (Trigonal Pyramidal)
Угол связи: около 107,8°
Особенности связи: один атом азота, связанный с тремя атомами водорода, содержит одну неподелённую электронную пару на атоме азота

Физико-химические свойства аммиака

Агрегатное состояние при комнатной температуре: газ (или сжиженная жидкость под давлением)
Характерный запах: очень резкий, жгучий и проникающий
Температура кипения: −33,34 °C
pH водного раствора (1 М): около 11,6
Растворимость в воде: очень высокая — 1 объём воды растворяет около 700 объёмов газа NH₃
Растворимость в этаноле: низкая

Области применения аммиака

Сельское хозяйство:

производство азотных удобрений, таких как мочевина, аммиачная селитра и аммонийные фосфаты
регулирование pH кислых почв

базовое сырьё для производства азотной кислоты, аминов, нитратов, амидов натрия и других азотсодержащих соединений
синтез смол и органических азотсодержащих соединений

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность:

абсорбент CO₂ в процессах парового риформинга метана
применение в установках демульсации, газоочистки и контроля загрязняющих веществ

Очистка воды и сточных вод:

удаление ионов тяжёлых металлов, таких как медь, никель и свинец
регулирование pH и подавление неприятных запахов, вызванных серосодержащими соединениями

Пищевая и фармацевтическая промышленность:

ограниченное применение в качестве дезинфицирующего средства и регулятора pH
производство гидрокарбоната аммония (пекарский разрыхлитель) и некоторых азотсодержащих лекарственных веществ

Холодильная техника:

один из наиболее эффективных промышленных хладагентов, известный как R-717
высокая эффективность в чиллерных системах и холодильных установках

Преимущества аммиака

дешёвый и эффективный источник азота для производства удобрений
высокоэффективный промышленный хладагент
эффективный щелочной раствор для очистки воды и удаления тяжёлых металлов
подходящий растворитель для некоторых специфических химических реакций
возможность промышленного производства из азота и водорода (процесс Габера—Боша)

Недостатки аммиака

высокая токсичность при вдыхании или контакте с кожей
воспламеняемость при определённых условиях (при высокой концентрации в воздухе)
очень резкий и раздражающий запах
сильная коррозионная активность при высоких концентрациях
необходимость использования специального оборудования для хранения под давлением