T NG QUAN V AMONIACỔ Ề
Amoniac là gì?
Thu t ng 'amôniăc' có ngu n g c t m t liên k t hoá h c có tên là 'clorua ammoni'ậ ữ ồ ố ừ ộ ế ọ
đ c tìm th y g n đ n th i th n M c tinh Ammon Ai C p.ượ ấ ầ ề ờ ầ ộ ở ậ
Ng i đ u tiên ch ra amôniăc nguyên ch t là nhà hoá h c Dzozè Prisly.Ông đã th cườ ầ ế ấ ọ ự
hi n thành công thí nghi m c a mình vào năm 1774 và khi đó ng i ta g i amôniăc làệ ệ ủ ườ ọ
'ch t khí ki m'. ấ ề
Tính ch t v t líấ ậ
Amôniăc là m t ch t không màu, mùi khai và x c, nh h n không khí (Kh iộ ấ ố ẹ ơ ố
l ng riêng D = 0,76g/l. Amôniăc hoáượ l ng -34ỏ ở oC và hoá r n -78ắ ở oC. Trong s cácố
khí, amôniăc tan đ c nhi u nh t trong n c.1 lít n c 20ượ ề ấ ướ ướ ở oC hoà tan đ c 800 lítượ
NH3. Hi n t ng tan đ c nhi u gi i thích do có t ng tác gi a NHệ ượ ượ ề ả ươ ữ 3 và H2O, là nh ngữ
ch t đ u có phân t phân c c.ấ ề ử ự
Tính ch t hóa h c:ấ ọ
S phân hu nh đã bi t, ph n ng t ng h p NHự ỷ ư ế ả ứ ổ ợ 3 là thu n ngh ch. Đi u này cóậ ị ề
nghĩa, amôniăc có th phân hu sinh ra các đ n ch t Nể ỷ ơ ấ 2 và H2. Amôniăc phân hu nhi tỷ ở ệ
đ 600 – 700ộoC và áp su t th ng. Ph n ng phân hu là ph n ng thu nhi t và cũngấ ườ ả ứ ỷ ả ứ ệ
thu n ngh ch.ậ ị
2 NH3 → 3 H2 + N2
Tác d ng v i axit: nhúng hai đũa thu tinh vào hai bình đ ng dung d ch HCl đ cụ ớ ỷ ự ị ặ
và dung d ch NH3 đ c sau đó đ a hai đ u đũa th y tinh l i g n nhau thì s th y khóiị ặ ư ầ ủ ạ ầ ẽ ấ
màu tr ng. Khói màu tr ng là nh ng h t nh c a tinh th mu i amoni clorua . Ch t nàyắ ắ ữ ạ ỏ ủ ể ố ấ
đ c t o do hai khí HCl và NHượ ạ 3 hoá h p v i nhau theo ph ng trình ph n ng: ợ ớ ươ ả ứ
NH3 + HCl → NH4Cl
Tác d ng v i ch t oxi hoáụ ớ ấ
a) Tác d ng v i Oụ ớ 2: Đ t amôniăc trong oxi, nó cháy v i ng n l a màu vàng t iố ớ ọ ử ươ
NH3 b oxi hoá b i oxi t o ra Nị ở ạ 2 và H2O .
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O + Q
Trong thí nghi m h n h p NHệ ỗ ợ 3 và O2 đ c d n đi qua ng đ ng ch t xúc tác Ptượ ẫ ố ự ấ
nung nóng. Khí NO sinh ra, đi t i bình c u là n i có nhi t đ th ng, thì hoá h p v iớ ầ ơ ệ ộ ườ ợ ớ
trong không khí t o ra khí NO2 màu nâu đ .ạ ỏ
NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
NO2 ⇔2NO + O2
Tác d ng v i ch t oxi hoá b) Tác d ng v i khí Clor D n khí NHụ ớ ấ ụ ớ ẫ 3 vào bình khí
Cl2, h n h p khí t b c cháy t o ra ng n l a cóỗ ợ ự ố ạ ọ ử khói tr ng . Ph ng trình ph n ng:ắ ươ ả ứ
2NH3 + 3HCl = 6HCl + N2
Khói tr ng là nh ng h t nh tinh th NH4Cl đ c t o nên do HCl sauắ ữ ạ ỏ ể ượ ạ khi sinh
ra l i hoá h p ngay v i NH3: NHạ ợ ớ 3 + HCl → NH4Cl
Tính acid: Nh ta đã bi t NHư ế 3 là m t baz tuy nhiên nó còn là m t acid ộ ơ ộ
Li3N(s)+ 2NH3 (l) → 3Li+(am) + 3 NH2−(am)
NH3 nh là Ligand Tetraamminecopper(II), [Cu(NHư3)4]2+, có màu xanh d ng đ mươ ậ
khi thêm ammonia vào trong dung d ch mu i đ ng (II). ị ố ồ
Diamminesilver(I), [Ag(NH3)2]+, đ c g i là tác ch t Tollens' reagent. ượ ọ ấ
Đi u chề ế
T ng h p t thiên nhiên:ổ ợ ừ
Trong không khí có m t l ng amôniăc không đáng k sinh ra do quá trình phân rãộ ượ ể
c a đ ng v t và th c v t.ủ ộ ậ ự ậ
NH3 đ c s n xu t t Nượ ả ấ ừ 2 trong không khí d i xúc tác c a các enzimướ ủ
nitrogenases.
Trong c th các đ ng v t trong quá trình trao đ i ch t sinh ra NHơ ể ộ ậ ổ ấ 3 và nó ngay
l p t c chuy n thành Urê. ậ ứ ể
T ng h p hoá h cổ ợ ọ
NH3 đ c s n xu t b ng cách ch ng c t than t o mu i amôni sau đó đem tácượ ả ấ ằ ư ấ ạ ố
d ng v i vôi s ng: ụ ớ ố
2 NH4Cl + 2 CaO → CaCl2 + Ca(OH)2 + 2 NH3
Trong công nghi p ng i ta đi u ch NHệ ườ ề ế 3 t Hừ2 (đ c đi u ch b ng nhi u cáchượ ề ế ằ ề
khác nhau) sau đó đem tác d ng v i Nụ ớ 2 l y t không khí. Ph n ng x y ra thu n ngh chấ ừ ả ứ ả ậ ị
nên ph i thêm xúc tác đ cho s n ph m và hi u su t mong mu nả ể ả ẩ ệ ấ ố
3 H2 + N2 → 2 NH3
Đi u ch acid nitritề ế
1. Nguyên lý chung:
Ði u ch acid nitric b ng ph ng pháp oxi hóa khí amôniăc ,đ c ti n hành quaề ế ằ ươ ượ ế
2 giai đo n: ạ
- Oxi hóa amôniăc thành NO.
- Ði u ch acid nitric (h p th ). ề ế ấ ụ
a) Oxi hóa amôniăc thành NO:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
xúc tác là h p kim Pt - Rh (5 - 10% Rh)ợ
b) Ði u ch acid nitric :ề ế
NO2⇔ 2NO + O2
H p th NO2 b ng n c t o thành acid nitric : ấ ụ ằ ướ ạ
2HNO3 + NO⇔ 3NO2 + H2O
Làm phân bón
NH3 đ c xem nh là thành ph n c a phân bón. NH3 có th đ c bón tr c ti pượ ư ầ ủ ể ượ ự ế
lên ru ng đ ng b ng cách tr n v i n c t i mà không c n thêm m t quá trình hoá h cộ ồ ằ ộ ớ ướ ướ ầ ộ ọ
nào.
NH3 tác d ng v i acid (HCl, HNO3 …) t o mu i là thành ph n chính c a phânụ ớ ạ ố ầ ủ
bón hoá h c. Amôni Sunphat là m t lo i phân bón t t. Amôni Nitrat cũng đ c s d ngọ ộ ạ ố ượ ử ụ
nh m t lo i phân bón và còn nh m t d ng thu c nư ộ ạ ư ộ ạ ố ổ
Khi cho amôniăc tác d ng v i CO2 nhi t đ 180-200oC, d i áp su t kho ngụ ớ ở ệ ộ ướ ấ ả
200atm ta đi u ch Urê (NH2)2CO là ch t r n màu tr ng, tan t t trong n c, ch aề ế ấ ắ ắ ố ướ ứ
kho ng 46%N :ả
CO2 + 2NH3 (NH2)2CO + H2O
Trong đ t d i tác d ng c a các vi sinh v t urê b phân h y cho thoát ra amoniac,ấ ướ ụ ủ ậ ị ủ
ho c chuy n d n thành mu i amonicacbonat khi tác d ng v i n c:ặ ể ầ ố ụ ớ ướ
(NH2)2CO + 2H2O (NH4)2CO3
K ngh làm l nhỹ ệ ạ :
NH3 là ch t thay th CFCs, HFCs b i vì kém đ c và ít b t cháy. Trong phòng thíấ ế ở ộ ắ
nghi m và phân tích NH3 đ c xem nh là h n h p khí chu n cho vi c ki m soát phátệ ượ ư ỗ ợ ẩ ệ ể
th i môi tr ng, ki m soát v sinh môi tr ng,các ph ng pháp phân tích d ng v t.ả ườ ể ệ ườ ươ ạ ế
K ngh đi n tỹ ệ ệ ử:
NH3 đ c s d ng trong công ngh s n xu t ch t bán d n và m t s v t li uượ ử ụ ệ ả ấ ấ ẫ ộ ố ậ ệ
cao c p khác thông qua s ng ng t silicon nitride (Si3N4) b ng ph ng pháp ng ng tấ ự ư ụ ằ ươ ư ự
b c h i hoá h c: Chemical Vapor Deposition (CVD).ố ơ ọ
M t s ng d ng khác:ộ ố ứ ụ
NH4Cl đ c s d ng trong công ngh hàn, ch t o th c ăn khô và trong y h c…ượ ử ụ ệ ế ạ ứ ọ
NH3 đ c s d ng trong công nghi p d u khí, thu c lá, và trong công ngh s n xu tượ ử ụ ệ ầ ố ệ ả ấ
các ch t gây nghi n b t h p pháp..ấ ệ ấ ợ
Đ C TÍNHỘ :
Đ c tính c a amôniăcộ ủ :
Trong ph n này chúng tôi nói t i đ c tính chung cho 3 d ng c a amoniac:ầ ớ ộ ạ ủ
+ Khí amoniac (NH3)
+ Khí amoniac hóa l ngỏ
+ Dung dich amoniac (NH4OH)
Đ i v i đ ng v t thu sinh:ố ớ ộ ậ ỷ
NH3 đ c xem nh là m t trong nh ng “k gi t gi t h i” chính th gi i thuượ ư ộ ữ ẻ ế ế ạ ế ớ ỷ
sinh, s nhi m đ c NH3 th ng x y ra đ i v i nh ng h nuôi m i ho c nh ng h nuôiự ễ ộ ườ ả ố ớ ữ ồ ớ ặ ữ ồ
cũ nh ng có m t đ nuôi l n.ư ậ ộ ớ
Tri u ch ng :ệ ứ
Cá th d c trên m t n c, mang cá b tím ho c đ b m, Cá b hôn mê và m t ph n x ,ở ố ặ ướ ị ặ ỏ ầ ị ấ ả ạ
Cá b ch t chìm đáy n c, Cá b gh x c vây ho c c th .ị ế ở ướ ị ẻ ướ ở ặ ơ ể
: Đ i v i ng iố ớ ườ
Khi hít ph i ho c ti p xúc tr c ti p v i NH3.ả ặ ế ự ế ớ
Tri u ch ng :ệ ứ
Th khó, ho, h t h i khi hít ph i, C h ng b rát, m t, môi và mũi b ph ng, t m nhìn bở ắ ơ ả ổ ọ ị ắ ị ỏ ầ ị
h n ch , M ch máu b gi m áp nhanh chóng, Da b kích ng m nh ho c b ph ng.ạ ế ạ ị ả ị ứ ạ ặ ị ỏ
Trong m t s tr ng h p n u hít ph i NH3 n ng đ đ m đ c có th b ng t, th m chíộ ố ườ ợ ế ả ồ ộ ậ ặ ể ị ấ ậ
b t vong.ị ử
Nhi m đ c c p tính:ễ ộ ấ
N ng đ khí NH3 trên 100 mg/m3 gây kích ng đ ng hô h p rõ r t.Tr s gi iồ ộ ứ ườ ấ ệ ị ố ớ
h n cho phép làm vi c v i đ ph ng ti n phòng h trong m t gi là t 210-350ạ ệ ớ ủ ươ ệ ộ ộ ờ ừ
mg/m3
C P C U, ĐI U TRẤ Ứ Ề Ị
Trong tr ng h p hít ph i NH3 c n đ a nhanh n n nhân ra kh i môi tr ng đ cườ ợ ả ầ ư ạ ỏ ườ ộ
h i, cho n m ngh , th oxi, đi u tr tri u ch ng; quan sát y h c liên t c 24gi tr lên đạ ằ ỉ ở ề ị ệ ứ ọ ụ ờ ở ể
phát hi n các bi n đ i hô h p.ệ ế ổ ấ
Tr ng h p b ô nhi m da c n nhanh chóng r a s ch b ng n c ho c dung d chườ ợ ị ễ ầ ử ạ ằ ướ ặ ị
có tác d ng trung hòa đ b o v da, đi u tr tri u ch ng.Tr ng h p b ô nhi m m tụ ể ả ệ ề ị ệ ứ ườ ợ ị ễ ắ
ph i kh n tr ng r a m t th t k .ả ẩ ươ ử ắ ậ ỹ
Các v n đ MT liên quan đ n NH3ấ ề ế
- Trong quá trình nuôi tôm ,cá, các quá trình x lý n c th i: n c th i, khí th iử ướ ả ướ ả ả
và bùn do phân h u c , xác đ ng v t, xác(v ) tôm sau khi tiêu hoá th c ăn thì chúngữ ơ ộ ậ ỏ ứ
đ c th i ra trong đi u ki n k khí d i s tác d ng c a vi khu n trong n c xu tượ ả ề ệ ỵ ướ ự ụ ủ ẩ ướ ấ
hi n H2S, NH3, CH4 … các ch t này r t đ c cho ao nuôi và các đ ng v t thu sinh.ệ ấ ấ ộ ộ ậ ỷ
- Các tr ng h c tr c đây th ng không quan tâm đ n v n đ v sinh môiườ ọ ướ ườ ế ấ ề ệ
tr ng trong vi c thi t k và v n hành các nhà v sinh (ô nhi m NH3 tr m tr ng) gâyườ ệ ế ế ậ ệ ễ ầ ọ
nh h ng đ n s c kho và tâm sinh lý c a h c sinh.ả ưở ế ứ ẻ ủ ọ
- Các v rò rĩ khí NH3 t các nhà máy phân bón, SX n c đá, đông l nh… cũngụ ừ ướ ạ
nh h ng l n đ n s c kho công nhân và c ng đ ng xung quanh. ả ưở ớ ế ứ ẻ ộ ồ
...
CÁC CÔNG NGH X LÝỆ Ử
X lý c h c :ử ơ ọ
Nh vào kh năng hoà tan t t trong H2O, Khi s c môi tr ng x y ra (rò rĩ khíờ ả ố ự ố ườ ả
amoniac) thì bi n pháp đ n gi n nh t đó là cách ly ng i dân và phun n c pha loãngệ ơ ả ấ ườ ướ
X lý hoá h c:ử ọ
D a vào tính ch t hoá h c c a NH3 ta có th x lý NH3 b ng các phun các dung d chự ấ ọ ủ ể ử ằ ị
acid loãng (HCl, H2SO4..) đ h p th hoá h c NH3ể ấ ụ ọ
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
X lý sinh h c:ử ọ
B sinh h c màng vi l c (MBR) x lý nit , ammonia trong n c th i (công trình c a TSể ọ ọ ử ơ ướ ả ủ
Nguy n Ph c Dân) Vi c kh ch t ô nhi m này ch th c hi n duy nh t m t quá trình làễ ướ ệ ử ấ ễ ỉ ự ệ ấ ộ
kh nitrit. “Quá trình này g m hai giai đo n chính đó là giai đo n nitrit hóa bán ph n vàử ồ ạ ạ ầ
kh nitrit thông qua h th ng màng vi l c”.ử ệ ố ọ
Trong đ tài “ B c đ u nghiên c u phân l p vi khu n có kh năng s d ng NH3, H2Sề ướ ầ ứ ậ ẩ ả ử ụ
trong khí th i nh là ngu n c ch t đ dinh d ng” c a h c viên Đ ng Mai Tuy tả ư ồ ơ ấ ể ưỡ ủ ọ ặ ế
Trang ( TS. LÊ PHI NGA h ng d n) đã s d ng ch ng vi khu n arthobacter cho vi cướ ẫ ử ụ ủ ẩ ệ
x lý NH3 ử
X lý sinh h c:ử ọ
X lý NH3 b ng h tuỳ ti n có thêm các ch t trao đ i ion nh Zeolit.ử ằ ồ ệ ấ ổ ư
NH3 là m t khí đ c, và cũng là m t khí có nhi u ng d ng trong k ngh .Tuyộ ộ ộ ề ứ ụ ỹ ệ
nhiên so v i nh ng ch t khí th i khác thì NH3 ít đ c h i và x lý t ng đ i đ n gi n.ớ ữ ấ ả ộ ạ ử ươ ố ơ ả
V n đ quan tr ng là trong k thu t làm l nh chúng ta c g ng h n ch t i đa s cấ ề ọ ỹ ậ ạ ố ắ ạ ế ố ự ố
môi tr ng x y ra, đ ng th i luôn có bi n pháp đ i phó đ gi m thi u thi t h i và nhườ ả ồ ờ ệ ố ể ả ể ệ ạ ả
h ng môi tr ng xung quanh. ưở ườ
K t lu n:ế ậ
Nhà máy n c đá H i S n đã nhi u l n đ rò r khí amoniac.ướ ả ơ ề ầ ể ỉ
L c l ng c u h a đang kh c ph c h u qu v rò khí amoniac. nh: China Daily ự ượ ứ ỏ ắ ụ ậ ả ụ Ả
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
http://www.antoanlaodong.gov.vn/Desktop.aspx/Tin-Tuc/Tin_su_kien/Khi_doc_ro_ri/
http://www.sggp.org.vn/khoahoccongnghe/2007/12/133646/
http://environment-safety.com/chemsafety/shrimp/Moitruong/default.htm