Аміачна вода знаходить широке застосування в якості реагенту в синтезі різних речовин, а також як добриво у сільському господарстві. Найбільший ефект досягається при одночасному її внесення в ґрунт з органікою. Основний промисловий спосіб отримання речовини — насичення води парами аміаку.

Опис

Аміачна вода (синоніми: гідрат аміаку, гідроокис амонію) являє собою водний розчин аміаку, в якому він присутній в основному у вигляді гідроксиду амонію. Концентрація аміаку зазвичай становить 22 або 25 %.

Хімічна формула аміачної води така: NH3H2O.

За зовнішнім виглядом речовина являє собою безбарвну або світло-жовту рідину з різким запахом нашатирного спирту. Розчин зберігають герметично укупоренным в приміщеннях, захищених від впливу атмосфери. Слід уникати контакту тари з джерелами тепла і прямими сонячними променями.

Види

В залежності від цілей використання це речовина випускають двох марок:

А — для застосування в різних галузях. Виготовлення розчину виробляється з допомогою парового конденсату або хімічно очищеної води.

Б — для потреб сільського господарства (більш низького ступеня чистоти).

Вимоги до технічного аміаку марки А викладені в ГОСТ 9-92. Існує також державний стандарт, що регламентує характеристики цієї речовини, що застосовується в хімії в якості реактивів (ГОСТ 3760-79). Згідно з цим документом виділяють 3 ступеня чистоти розчину: х. ч. (хімічно чистий), ч. д. а. (чистий для аналізів), ч. (чистий).

Отримання

Отримання аміачної води проводиться кількома способами:

Випаровування рідкого аміаку і поглинанням його парів в абсорбері з рідинним рециклом. Перед подачею в сховище готовий продукт охолоджується низькотемпературним холодоносієм.

Змішуванням зрідженого аміаку з водою (без його випаровування) під тиском. Обидві речовини подаються в змішувач за допомогою насосів.

Упорскуванням концентрованого рідкого аміаку в реактор зі швидкістю до 12,5 м/с і подачею води зі швидкістю до 6 м/с. Така технологія дозволяє неперервно отримувати гідроксид амонію.

Перший спосіб є найбільш поширеним. Застосовуваний при цьому аміак може бути отриманий синтетичним шляхом або при коксуванні кам’яного вугілля в печах. Реакція синтезу оборотна. В ході утворення продукту виділяється тепло, для усунення якого використовують холодильники, охолоджувані оборотною водою. У розчинах гідроксид амонію знаходиться в рівновазі з аміаком. З цієї причини рідина має характерний аміачний запах.

Фізичні властивості

Основними фізичними характеристиками цієї речовини є наступні:

• щільність аміачної води (25 % розчин, температура +15 С) — 910-930 кг/м3;
• молярна маса — 35,046 г/моль;
• тиск парів аміаку (при температурі +40 С) — 1 атм.;
• щільність парів — 0,59 г/см3;
• температура, при якій відбувається випадання твердої фази — -31…-53,9;
• температура самозаймання — 651 С.

При транспортуванні і зберіганні аміак здатний випаровуватися, в результаті спостерігається втрата азоту в складі з’єднання.

Чавун і чорні метали, гума та алюміній стійкі до впливу гідроксиду амонію. Кольорові метали та їх сплави при контакті з ним кородують.

Хімічні властивості

До основних хімічними параметрами речовини відносяться:

• слабкі основні властивості внаслідок дисоціації у воді на катіони амонію і аніони гідроксиду (-ОН);
• забарвлення індикаторів: лакмусовий папір — синій, фенолфталеїн — малиновий;
• розчин бурхливо реагує при контакті з концентрованими кислотами, сильними окислювачами, альдегидом акрилової кислоти, галогенами, диметилсульфатом (з вибухом), азотнокислим сріблом, ртуттю.

В нормальних умовах продукт хімічно стабільний. При взаємодії з кислотами аміачна вода утворює відповідні солі амонію.

Техніка безпеки при роботі з речовиною

Сам по собі водний розчин аміаку є негорючою і вибухобезпечним рідиною, але при виділенні парів аміаку в приміщеннях можуть накопичуватися вибухонебезпечні концентрації. Навіть в малих концентраціях вони викликають такі негативні реакції з боку організму людини:

• рясне сльозотеча;
• сильний кашель;
• задуха;
• риніт;
• запаморочення;
• роз’їдання шлунково-кишкового тракту при ковтанні;
• опік слизових оболонок;
• набряк легенів при накопиченні в них парів (внаслідок тривалого вдихання протягом 48 годин), що в кінцевому підсумку може призвести до смерті.

Тому при роботі з цією речовиною дотримуються таких заходів безпеки:

• використання витяжної шафи;
• герметизація технологічного обладнання і тари;
• використання засобів індивідуального захисту-гумових рукавичок, спецодягу, протигазів і захисних окулярів.

Це з’єднання є токсичним для флори і фауни водойм.

Де використовується водний розчин аміаку?

10 % аміачний розчин у воді — це всім відома «нашатырка», або нашатирний спирт. В медицині його традиційно використовували при непритомності. У побуті це з’єднання застосовують у наступних цілях:

• чищення ювелірних виробів з срібла;
• мийка вікон і інших глянцевих, дзеркальних поверхонь (для усунення розлучень);
• видалення плям на тканинах;
• усунення неприємних запахів у холодильнику.

Існують також інші галузі використання цього з’єднання:

• хімічна промисловість — виробництво соди, марганцю, азотної кислоти, феросплавів, полімерних матеріалів та барвників;
• військова промисловість — виготовлення вибухових речовин;
• харчова промисловість — добавка E527 (емульгатор);
• текстильна промисловість — фарбування тканин;
• виробництво холодильної техніки — холодоагент;
• будівництво — протиморозна і антикорозійна добавка в залізобетонних конструкціях;
• інші галузі — сріблення дзеркал, виготовлення светокопировальных матеріалів.

Застосування аміачної води в сільському господарстві

Гідрат аміаку — дешевий і ефективний джерело азоту для сільськогосподарських культур, особливо необхідний в період їх вегетативного росту. Рослини найкраще засвоюють цей елемент у вигляді солей азотної кислоти і солей амонію. При поглинанні аміаку частинками грунту він дисоціює на катіони амонію і іони нітратів. Аміачний азот має високу ступінь рухливості в грунті і легко мігрує з його рідкою фазою.

Існують наступні особливості використання аміачної води як добрива:

Період внесення в грунт восени під оранку землі (вересень), навесні — під передпосівне розпушування (квітень), підживлення культур з великими площами живлення протягом усього літа (кукурудза, буряк та інші).

Застосування можливе на всіх видах грунтів. Особливо ефективно використання добрива на ґрунтах з важким механічним складом, так з легкої грунту аміак швидко випаровується.

Не рекомендується застосовувати гідрату амонію на одному і тому ж місці поспіль протягом декількох років, оскільки він підвищує мінералізацію грунту. Це сприяє зменшенню вмісту органіки в ній.

На легких грунтах добрива краще вносити навесні. Земля повинна прогрітися до температури не менше +10 С.

Водний аміак необхідно закладати глибоко в грунт (на 10 і 15 см у важку та легку відповідно). Поверхневе внесення неприпустимо, щоб запобігти випаровування аміаку. Для цього в сільському господарстві використовують спеціальні машини. Можна цю процедуру проводити також одночасно з поливом в прохолодну погоду.

Таке добриво дозволяє отримати високий врожай і зберегти родючість землі. Його вплив на характеристики грунту також полягає в наступному:

Аміачна вода підкислює грунт, тому для її нейтралізації необхідно вносити карбонат кальцію CaCO3 (в розрахунку 0,3 ц на 1 ц гідрату амонію).

Після підгодівлі в зоні поширення добрива спостерігається зниження кількості мікроорганізмів. Через 6-8 тижнів після того, як аміак перетвориться в нітрати, їх число збільшується в результаті зростання рослинних залишків. Те ж спостерігається з дощовими хробаками.

Крім цього, аміачну воду в сільському господарстві застосовують для амонізациі кормів і антисептичної обробки приміщень.