วิกิพีเดีย

แอมโมเนีย

แอมโมเนีย (อังกฤษ: ammonia) หรือ ไนโตรเจนไตรไฮไดรด์ เป็นสารประกอบเคมีที่ประกอบด้วยธาตุไนโตรเจนและไฮโดรเจน โดยมีสูตรเคมี ดังนี้ NH3. ที่ STP แอมโมเนียเป็นก๊าซ มันเป็น พิษและกัดกร่อนวัสดุบางชนิด มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว

แอมโมเนีย
Stereo structural formula of the ammonia molecule
Ball-and-stick model of the ammonia molecule
Ball-and-stick model of the ammonia molecule
Space-filling model of the ammonia molecule
Space-filling model of the ammonia molecule
ชื่อ
IUPAC name
Ammonia[1]
Systematic IUPAC name
Azane
ชื่ออื่น
Hydrogen nitride
R-717, R717 (สารทำความเย็น)
เลขทะเบียน
3D model (JSmol)
3DMet
3587154
ChEBI
ChEMBL
เคมสไปเดอร์
ECHA InfoCard 100.028.760 แก้ไขสิ่งนี้ที่วิกิสนเทศ
EC Number
  • 231-635-3
79
KEGG
MeSH Ammonia
RTECS number
  • BO0875000
UNII
UN number 1005
  • InChI=1S/H3N/h1H3 checkY
    Key: QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/H3N/h1H3
    Key: QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYAF
  • N
คุณสมบัติ
NH3
มวลโมเลกุล 17.031 g/mol
ลักษณะทางกายภาพ แก๊สไร้สี
กลิ่น กลิ่นฉุนมาก
ความหนาแน่น 0.86 kg/m3 (1.013 บาร์ที่จุดเดือด)

0.769  kg/m3 (STP)[2]
0.73 kg/m3 (1.013 ลาร์ที่ 15 °C)
681.9 kg/m3 ที่ −33.3 °C (ของเหลว)[3] ดูเพิ่มที่ Ammonia (data page)
817 kg/m3 ที่ −80 °C (ของแข็งใส)[4]

จุดหลอมเหลว −77.73 องศาเซลเซียส (−107.91 องศาฟาเรนไฮต์; 195.42 เคลวิน) (จุดร่วมสามที่ 6.060 kPa, 195.4 K)
จุดเดือด −33.34 องศาเซลเซียส (−28.01 องศาฟาเรนไฮต์; 239.81 เคลวิน)
จุดวิกฤติ (T, P) 132.4 องศาเซลเซียส (405.5 เคลวิน), 111.3 บรรยากาศมาตรฐาน (11,280 กิโลปาสกาล)
47% w/w (0 °C)
31% w/w (25 °C)
18% w/w (50 °C)[5]
ความสามารถละลายได้ ละลายน้ำได้ในคลอโรฟอร์ม, อีเทอร์, เอทานอล, เมทานอล
ความดันไอ 857.3 kPa
pKa 32.5 (−33 °C),[6] 9,24 (ของแอมโมเนียม)
Basicity (pKb) 4.75
กรด แอมโมเนียม
เบส Amide
−18.0·10−6 cm3/mol
1.3327
ความหนืด
  • 10.07 µPa·s (25 °C)[7]
  • 0.276 mPa·s (−40 °C)
โครงสร้าง
C3v
พีระมิดฐานสามเหลี่ยม
1.42 D
อุณหเคมี
Std molar
entropy (S⦵298)
193 J·mol−1·K−1[8]
−46 kJ·mol−1[8]
ความอันตราย
GHS labelling:[10]
GHS04: แก๊สอัด The corrosion pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The skull-and-crossbones pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The environment pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
อันตราย
H280, H314, H331, H410
P260, P273, P280, P303+P361+P353, P304+P340+P311, P305+P351+P338+P310
NFPA 704 (fire diamond)
NFPA 704 four-colored diamondHealth 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasFlammability 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazard COR: Corrosive; strong acid or base. E.g. sulfuric acid, potassium hydroxide
3
1
0
COR
จุดวาบไฟ 132 องศาเซลเซียส (270 องศาฟาเรนไฮต์; 405 เคลวิน)
651 องศาเซลเซียส (1,204 องศาฟาเรนไฮต์; 924 เคลวิน)
ขีดจำกัดการระเบิด 15,0–33,6%
ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC):
0.015 mL/kg (มนุษย์, ปาก)
40,300 ppm (หนู, 10 นาที)
28,595 ppm (หนู, 20 นาที)
20,300 ppm (หนู, 40 นาที)
11,590 ppm (หนู, 1 ชั่วโมง)
7338 ppm (หนู, 1 ชั่วโมง)
4837 ppm (หนูเลี้ยง, 1 ชั่วโมง)
9859 ppm (กระต่าย, 1 ชั่วโมง)
9859 ppm (แมว, 1 ชั่วโมง)
2000 ppm (หนู, 4 ชั่วโมง)
4230 ppm (หนูเลี้ยง, 1 ชั่วโมง)[9]
5000 ppm (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, 5 นาที)
5000 ppm (มนุษย์, 5 นาที)[9]
NIOSH (US health exposure limits):[11]
PEL (Permissible)
 50 ppm (25 ppm ACGIH- TLV; 35 ppm STEL)
REL (Recommended)
 TWA 25 ppm (18 mg/m3) ST 35 ppm (27 mg/m3)
IDLH (Immediate danger)
 300 ppm
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS) ICSC 0414 (anhydrous)
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
แคทไอออนอื่น ๆ
 ฟอสฟีน
อาร์ซีน
Stibine
Bismuthine
nitrogen hydridesที่เกี่ยวข้อง
 ไฮดราซีน
กรดไฮดราโซอิก
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
 แอมโมเนียม ไฮดรอกไซด์
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa

โมเลกุลของแอมโมเนียไม่แบนราบ แต่จะมีลักษณะถูกอัดเป็นทรงสี่หน้า (tetrahedron) หรือเรียกว่าพีระมิดฐานสามเหลี่ยม, ซึ่งเป็นข้อสมมติฐานของทฤษฎี VSEPR รูปร่างโมเลกุลลักษณะนี้โดยรวมจะมีลักษณะเป็นไดโพล (dipole) และทำให้มันเป็นขั้ว ดังนั้นแอมโมเนียจึงละลายใน น้ำ ได้ดีมาก อะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลจะมี อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone electron pair) และทำให้แอมโมเนียมีฤทธิ์เป็น เบส ใน สารละลายน้ำ (aqueous solution) ที่ เป็นกรด หรือเป็นกลางมันสามารถจะมีพันธะกับ ไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) ปลดปล่อยโมเลกุลของน้ำ (H2O) แล้วเกิดเป็นประจุบวกของ แอมโมเนียมไอออน (NH4+) , ซึ่งรูปร่างปกติทรงสี่หน้าที่แอมโมเนียจะเกิด แอมโมเนียมไอออน จะขึ้นอยู่กับ pH ของ สารละลาย

ประโยชน์หลักของแอมโมเนียคือ ใช้ผลิต

นอกจากนี้ยังเป็นสารสำคัญในน้ำยาทำความสะอาดกระจก แอมโมเนียมีในปริมาณเล็กน้อยในบรรยากาศ ซึ่งเกิดจากพูทรีแฟคชัน (putrefaction) ในวัตถุประเภทไนโตรเจนที่เกิดจากพืชและสัตว์ แอมโมเนียและเกลือของมันอาจพบได้ในปริมาณเล็กน้อยในน้ำฝน ในขณะที่ แอมโมเนียมคลอไรด์ (sal-ammoniac) และ แอมโมเนียมซัลเฟต สามารถพบได้ในแหล่งภูเขาไฟ ผลึกของ แอมโมเนียม ไบคาร์บอเนต พบมากใน ปาโกเนียน (Patagonia) กัวโน (guano) เกลือแอมโมเนียมสามารถพบได้ในดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ และในน้ำทะเลด้วย (สสารที่มีแอมโมเนียเราเรียกว่าแอมโมเนียคัล)

การเกิดเกลือ (Formation of salts)

แก้

หนึ่งในคุณสมบัติเฉพาะตัวที่สุดของแอมโมเนียคือพลังในการทำปฏิกิริยากับ กรด เกิดเป็น เกลือ; เช่น กับ กรดไฮโดรคลอริก ได้เป็น แอมโมเนียมคลอไรด์ (sal-ammoniac) ; กับ กรดไนตริก ได้เป็น แอมโมเนียมไนเตรต, กับกรดซัลฟูริค ได้เป็น แอมโมเนียมซัลเฟต (Mohrs Salt)หรือกับกรดฟอสฟอริก ได้เป็น แอมโมเนียมฟอสเฟต เป็นต้น อย่างไรก็ดีแอมโมเนียที่แห้งสนิทจะไม่ทำปฏิกิริยากับ กรดไฮโดรคลอริกที่แห้งเช่นกัน ความชื้นจำเป็นสำหรับปฏิกิริยา

NH3 + HCl → NH4Cl

เกลือที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียกับกรด จะรู้จักกันในชื่อ เกลือแอมโมเนียม และทั้งหมดจะมีแอมโมเนียม ไอออน (NH4+).

ความเป็นกรดของแอมโมเนีย

แก้

แม้แอมโมเนียเป็นด่าง มันก็มีฤทธิ์เป็นกรดด้วย แต่เป็นกรดที่อ่อนมาก เมื่อแตกตัวจะได้ อะไมด์ (NH2−) ไอออน, ตัวอย่างเช่น เมื่อใส่ผงลิเทียม ไนไตรต์ลงในแอมโมเนียเหลว จะเกิดเป็น สารละลายลิเทียม อะไมด์ ดังสมการ:

Li3N (s) + 2NH3 (l) → 3Li+ (am) + 3NH2− (am).

ตามหลักปฏิกิริยากรด-ด่างของ บรอนสเตด-โลว์รี (Bronsted-Lowry) แอมโมเนียจะทำหน้าที่เป็นกรด

การผลิต (Production)

แก้

เพราะประโยชน์ของมันมีมากมายมหาศาล แอมโมเนียจึงเป็นหนึ่งในสารประกอบอนินทรีย์เคมีที่มีการผลิตมาก โดยมีวิธีการผลิตดังนี้

  • ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 แอมโมเนีย ได้มาจาก การกลั่น ผลผลิตไนโตรเจนจากพืชและสัตว์
  • โดยปฏิกิริยารีดักชันของ กรดไนตรัส (nitrous acid) และไนไตรต์ (nitrite) กับนัสเซนต์ไฮโดรเจน (nascent hydrogen)
  • โดยการสะลายเกลือแอมโมเนียม (ammonium salts) ด้วย อัลคะไลน์ไฮดรอกไซด์ (alkaline hydroxides) หรือ โดยควิกไลม์ (calcium oxide) เกลือที่ใช้ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของ คลอไรด์ เช่น ซัล-แอมโมนิแอก ดังสมการนี้
2NH4Cl + 2CaO → CaCl2 + Ca (OH) 2 + 2NH3
Mg3N2 + 6H2O → 3Mg (OH) 2+ 2NH3
N2 + 3H2 → 2 NH3

วิธีนี้เป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดเพราะ ไนโตรเจน ก็ได้จากอากาศเนื่องจากในอากาศมี ไนโตรเจน ถึง 78 % ส่วน ไฮโดรเจนได้จาก ก๊าซธรรมชาติ (natural gas)

ดูเพิ่ม

แก้

อ้างอิง

แก้
  1. ↑ "NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005" (PDF).
  2. ↑ "Gases – Densities". สืบค้นเมื่อ 3 March 2016.
  3. ↑ Yost, Don M. (2007). "Ammonia and Liquid Ammonia Solutions". Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. p. 132. ISBN 978-1-4067-7302-6.
  4. ↑ Blum, Alexander (1975). "On crystalline character of transparent solid ammonia". Radiation Effects and Defects in Solids. 24 (4): 277. doi:10.1080/00337577508240819.
  5. ↑ Budavari, Susan, บ.ก. (1996). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (12th ed.). Merck. ISBN 978-0-911910-12-4.
  6. ↑ Perrin, D. D., Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution; 2nd Ed., Pergamon Press: Oxford, 1982.
  7. ↑ Iwasaki, Hiroji; Takahashi, Mitsuo (1968). "Studies on the transport properties of fluids at high pressure". The Review of Physical Chemistry of Japan. 38 (1).
  8. ↑ 8.0 8.1 Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  9. ↑ 9.0 9.1 "Ammonia". Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  10. ↑ Sigma-Aldrich Co., Ammonia.
  11. ↑ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0028". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

ผลงานอ้างอิง

แก้

อ่านเพิ่ม

แก้

แหล่งข้อมูลอื่น

แก้
 
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ แอมโมเนีย
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=แอมโมเนีย&oldid=11300635"