氨

氨(NH₃),无色的,辛辣的气体组成的氮和氢。这是最简单的稳定复合这些元素并作为原料生产许多商业上重要的氮化合物。

利用氨

主要使用氨作为肥料。在美国,通常是直接用于土壤从包含液化气体的坦克。氨的形式也可以铵盐,等硝酸铵,在北半球₄没有₃,硫酸铵(NH₄)₂所以₄以及各种铵磷酸盐。尿素(H₂N)₂C = O,是最常用的肥料的氮来源。氨也是用于制造商业炸药(例如,三硝基甲苯(TNT),硝化甘油,硝基)。

在纺织行业,氨是用于制造合成纤维,如尼龙和人造丝。此外,它采用的染色和冲刷棉花,羊毛,丝绸。氨作为催化剂生产一些合成树脂。更重要的是,它中和酸性的副产品石油炼制,在橡胶行业防止原始的凝固乳胶在交通从种植到工厂。氨还发现应用程序中ammonia-soda过程(也称为苏威过程),一种广泛使用的方法生产纯碱、和奥斯特瓦尔德的过程,将氨转化为一个方法硝酸。

氨是用于各种冶金流程,包括氮化合金表变硬表面。由于氨可以分解容易屈服氢,它是一种方便的便携式的原子氢来源焊接。另外,氨可以吸收大量的热从它的环境(即。,在egram of ammonia absorbs 327卡路里的热量),这使得它有用的作为冷却剂制冷和空调设备。最后,在其未成年人使用包含在某些家庭清洗代理。

制备氨

纯氨最初由英国物理学家约瑟夫普利斯特里在1774年,它的精确作文是由法国化学家Claude-Louis贝托莱在1785年。氨一直排名前五的美国生产的化学物质。首席商业生产氨的方法Haber-Bosch过程,包括元素的直接反应氢和元素氮。N₂+ 3 h₂→2 nh₃

这反应需要使用催化剂、高压力(100 - 1000个大气压),升高温度(400 - 550°C (750 - 1020°F))。实际上,平衡之间的元素和氨对低温氨的形成,但高温需要达到一个令人满意的氨的生成速率。几个不同的催化剂可以使用。通常的催化剂是铁含铁氧化。然而,这两个镁上的氧化铝氧化物被激活碱金属氧化物和钌在碳曾作为催化剂。在实验室里,氨合成的是最好的水解的金属氮化。毫克₃N₂+ 6 h₂O→2 nh₃+ 3毫克(哦)₂

氨的物理性质

氨是一种无色气体用一把锋利的渗透气味。它的沸点−33.35°C (−28.03°F),和它的冰点−77.7°C (−107.8°F)。它有一个高温的蒸发(23.3焦每摩尔在其沸点),可以作为一个处理液体在热绝缘容器在实验室。(一种物质的蒸发热是焦的数量需要蒸发一摩尔物质没有变化温度)。氨分子有一个三角金字塔形三个形状氢原子和一个未共用电子对的电子附加到氮原子。这是一个极性分子,是高度相关的,因为强大的分子间氢键。的介电常数氨(22−34°C (−29°F))比低水(81年25°C (77°F)),所以它是更好的溶剂有机材料。然而,它仍然是足够高的,允许氨作为适度好的电离溶剂。氨还self-ionizes所以,尽管低于水。2 nh₃⇌NH₄⁺+ NH₂⁻

氨的化学反应

的燃烧但收益率氨收益与困难氮气体和水。nh 4₃+ 3 o₂→2 n +热量₂+ 6 h₂O然而,使用催化剂在正确的条件温度、氨反应与氧气生产一氧化氮,不,这是氧化二氧化氮,没有₂,用于工业合成硝酸。

氨很容易溶解在水中的解放热。NH₃+ H₂O⇌NH₄⁺+哦⁻这些水解决方案氨是基本的和有时被称为解决方案氢氧化铵(NH₄哦)。然而,平衡是这样一个1.0 mol / l NH的解决方案₃提供的只有4.2毫摩尔氢氧化离子。的水合物NH₃·H₂2 O, nh₃·H₂O, NH₃h·2₂O存在和已被证明是由氨和水分子与分子间氢键。

液体氨可广泛用于非水溶剂溶剂。的碱金属以及较重碱土金属甚至一些内过渡金属溶于液氨,产生蓝色的解决方案。身体测量,包括导电性研究提供证据表明,蓝色的颜色和电流是由于溶剂化电子。金属⇌金属(NH(分散)₃)_x⇌米⁺(NH₃)_x+e⁻(NH₃)_y这些解决方案是很好的来源电子减少其他化学物种。随着溶解金属的浓度增加,溶液变成了更深的蓝色的颜色,最后改变静静地金属光泽的解决方案。导电性降低,有证据表明,溶剂化电子关联形成电子对。2e⁻(NH₃)_y⇌e₂(NH₃)_y大多数盐铵也容易溶于液氨。