アンモニアの用途

私たちの生活には多くのガスがあります。一部のガスは水に溶けると有毒になります。アンモニアもその1つです。アンモニアが水に溶けると、その毒性により、人間の目、口、鼻、皮膚に一定の刺激と強い腐食性を引き起こします。アンモニアを扱うときは、身体を保護する必要があります。身体の一部がアンモニアに触れた場合は、すぐに病院に行って治療を受けなければなりません。

アンモニア水は、アンモニア水とも呼ばれ、無色透明で刺激臭のあるアンモニアの水溶液です。アンモニアの融点は-77℃、沸点は36℃、密度は0.91g/cm3です。アンモニアは水とエタノールに容易に溶けます。揮発性があり、いくつかのアルカリの一般的な特性を持っています。アンモニア水は、アンモニアガスを水に通すことで作られます。アンモニアは有毒で、目、鼻、皮膚に対して刺激性および腐食性があり、窒息を引き起こす可能性があります。空気中の最大許容濃度は 30 mg/m3 です。主に肥料として使用されます。

工業用アンモニア水は、25% ～ 28% のアンモニアを含む水溶液です。アンモニア水中のアンモニア分子のごく一部が水と反応して、アンモニア水にのみ存在する弱塩基であるアンモニア一水和物を形成します。アンモニア水の凝固点は濃度に関係します。一般的に使用される 20% (重量) 濃度の凝固点は -35°C 程度です。酸による中和反応では熱が発生します。火災や爆発の危険があります。比熱容量は4.3×103J/kg℃（10%アンモニア水）

質問2

構成

超分子: NH3xH2O (飽和蒸気圧で NH3 分子の周囲に 4 つの水分子が直接水素結合しているので、x = 4)。この4つの水素結合のうち、アンモニア分子が「プロトン受容体」として働き、部分的にプロトン移動を起こし、弱アルカリ性を示す水素結合N???HOはより強い。アンモニア分子が「プロトン供与体」として働き、プロトン移動が困難な他の3つの水素結合OH-Nはやや弱い。部分的なプロトン移動を引き起こし、弱アルカリ性を示す水素結合 NH-O を強調するために、アンモニア水和物 (主に NH3-4H2O) は常に NH3-H2O と略されます。

分子: NH3、H2O、NH3?H2O

イオン: NH4+、OH-、H+

その中には、H2O（多い）、NH3（少ない）、NH4+（少ない）、OH-（少ない）、H+（ごくわずか）、NH3?H2O（多い）[1]

ボラティリティ

アンモニア水はアンモニアガスを揮発しやすく、温度の上昇や保存期間の延長とともに揮発性が増加し、濃度の増加とともに揮発性も増加します。 [2]

腐食性

アンモニア水には一定の腐食作用があり、炭酸化されたアンモニア水はさらに腐食性が強いです。銅に対しては腐食性が高く、鋼鉄に対しては腐食性が低く、セメントに対しては腐食性が低いです。また、木材に対しても一定の腐食効果があります。これは危険化学物質であり、危険コード 82503 です。

弱アルカリ性

アンモニア水には次の化学バランスが存在します。

NH3+H2O-NH3-H2O

NH3?H2O-NH4+ +OHˉ(可逆反応) イオン化定数: K=1.8×10-5(25℃)

そのため、アンモニア分子のごく一部だけが水と反応してアンモニウムイオンNH4+と水酸化物イオンOH-を形成するため、弱アルカリ性になります。

①無色のフェノールフタレイン溶液を赤色に、紫色のリトマス溶液を青色に、湿った赤色リトマス紙を青色に変えることができます。この方法は、実験室で NH3 の存在をテストするためによく使用されます。

②酸と反応してアンモニウム塩を形成する。濃アンモニア水が揮発性酸（濃塩酸、濃硝酸など）と接触すると白煙が発生します。

NH3+HCl=NH4Cl（白煙）

NH3+HNO3=NH4NO3（白煙）

ただし、この現象は、不揮発性の酸（硫酸やリン酸など）に遭遇した場合には発生しません。したがって、この方法は実験室で水中のアンモニア分子の存在をテストするために使用できます。

産業界では、アンモニア水の弱アルカリ性を利用して硫酸工業排ガスを吸収し、環境汚染を防止しています。

SO2+2NH3?H2O=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3