अमोनिया. भौतिक और रासायनिक गुण
रासायनिक गुण
एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण, अमोनिया कई प्रतिक्रियाओं में एक जटिल एजेंट के रूप में कार्य करता है। यह एक प्रोटॉन से जुड़कर अमोनियम आयन बनाता है।
अमोनिया ("अमोनिया") के जलीय घोल में इस प्रक्रिया के कारण थोड़ा क्षारीय वातावरण होता है:
ओ >+; को=1, 8?10 -5 . (16)
अम्लों के साथ परस्पर क्रिया करके, संबंधित अमोनियम लवण देता है:
2(ओ) + > (+ ओ. (17)
अमोनिया भी एक बहुत कमजोर एसिड है, जो धातुओं - एमाइड्स के साथ लवण बनाने में सक्षम है।
गर्म करने पर अमोनिया अपचायक गुण प्रदर्शित करता है। तो, यह ऑक्सीजन वातावरण में जलता है, जिससे पानी और नाइट्रोजन बनता है। प्लैटिनम उत्प्रेरक पर हवा के साथ अमोनिया का ऑक्सीकरण नाइट्रोजन ऑक्साइड देता है, जिसका उपयोग उद्योग द्वारा नाइट्रिक एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है:
4 + 54NO + 6O. (18)
अमोनिया सीएल का उपयोग सोल्डरिंग के दौरान धातु की सतह को ऑक्साइड से साफ करने की कम करने की क्षमता पर आधारित है:
3CuO + 2Cl > 3Cu + 3O + 2HCl +। (19)
हैलोऐल्केन के साथ, अमोनिया एक न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जिससे एक प्रतिस्थापित अमोनियम आयन (अमीन प्राप्त करने की एक विधि) बनता है:
सीएल > (मिथाइलमोनियम हाइड्रोक्लोराइड)। (20)
कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ, उनके एनहाइड्राइड, हैलाइड, एस्टर और अन्य डेरिवेटिव एमाइड देते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन के साथ - शिफ बेस, जिसे संबंधित एमाइन (रिडक्टिव एमिनेशन) में कम किया जा सकता है।
1000 डिग्री सेल्सियस पर, अमोनिया कोयले के साथ प्रतिक्रिया करता है, हाइड्रोसायनिक एसिड एचसीएन बनाता है और आंशिक रूप से नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। यह मीथेन के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे वही हाइड्रोसायनिक एसिड बन सकता है:
तरल अमोनिया
तरल अमोनिया, हालांकि कुछ हद तक, आयनों में विघटित हो जाता है, जिसमें पानी के साथ इसकी समानता प्रकट होती है:
तरल अमोनिया, पानी की तरह, एक मजबूत आयनीकरण विलायक है जिसमें कई सक्रिय धातुएं घुल जाती हैं: क्षार, क्षारीय पृथ्वी, एमजी, अल, साथ ही ईयू और वाईबी। तरल में क्षार धातुओं की घुलनशीलता कई दसियों प्रतिशत होती है। उदाहरण के लिए, क्षार धातुओं वाले कुछ इंटरमेटेलिक यौगिक तरल अमोनिया में भी घुल जाते हैं
तरल अमोनिया में धातुओं के तनु विलयन नीले रंग के होते हैं, सांद्रित विलयन में धात्विक चमक होती है और वे कांस्य जैसे दिखते हैं। अमोनिया के वाष्पीकरण के दौरान, क्षार धातुएँ शुद्ध रूप में निकलती हैं, और क्षारीय पृथ्वी धातुएँ - धात्विक चालकता के साथ अमोनिया 2+ के साथ परिसरों के रूप में। कमजोर हीटिंग के साथ, ये कॉम्प्लेक्स धातु में विघटित हो जाते हैं।
धातु में घुलकर धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करके एमाइड बनाता है:
जटिलता
अपने इलेक्ट्रॉन-दाता गुणों के कारण, अणु जटिल यौगिकों में लिगैंड के रूप में प्रवेश कर सकते हैं। इस प्रकार, डी-धातुओं के लवणों के घोल में अतिरिक्त अमोनिया की शुरूआत से उनके अमीनो कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है:
जटिलता आमतौर पर समाधान के रंग में बदलाव के साथ होती है, इसलिए पहली प्रतिक्रिया में नीला रंग () गहरे नीले रंग में बदल जाता है, और दूसरी प्रतिक्रिया में रंग हरे (नी () से नीले-बैंगनी में बदल जाता है। सबसे अधिक ऑक्सीकरण अवस्था (+3) में क्रोमियम और कोबाल्ट के साथ स्थिर कॉम्प्लेक्स।
पीले-भूरे कोबाल्ट (II) अमोनिया के अपवाद के साथ, अमाइन समाधान काफी स्थिर होते हैं, जो धीरे-धीरे वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा चेरी-लाल कोबाल्ट (III) अमोनिया में ऑक्सीकृत हो जाता है। ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में, यह प्रतिक्रिया तुरंत आगे बढ़ती है।
एक जटिल आयन का निर्माण और विनाश उसके पृथक्करण के संतुलन में बदलाव से समझाया गया है। ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार, चांदी के अमोनिया कॉम्प्लेक्स के समाधान में संतुलन एकाग्रता और/या में वृद्धि के साथ कॉम्प्लेक्स के गठन (बाईं ओर) की ओर बढ़ता है। समाधान में इन कणों की सांद्रता में कमी के साथ, संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, और जटिल आयन नष्ट हो जाता है। यह केंद्रीय आयन या लिगेंड के किसी ऐसे यौगिक में बंधने के कारण हो सकता है जो कॉम्प्लेक्स से अधिक मजबूत है। उदाहरण के लिए, जब किसी घोल में नाइट्रिक एसिड मिलाया जाता है, तो आयनों के निर्माण के कारण कॉम्प्लेक्स नष्ट हो जाता है, जिसमें अमोनिया हाइड्रोजन आयन से अधिक मजबूती से बंधा होता है:
अमोनिया प्राप्त करना
अमोनिया के उत्पादन की औद्योगिक विधि हाइड्रोजन और नाइट्रोजन की सीधी परस्पर क्रिया पर आधारित है:
यह तथाकथित गार्बर प्रक्रिया है। प्रतिक्रिया ऊष्मा निकलने और आयतन में कमी के साथ होती है। इसलिए, ले चैटेलियर सिद्धांत के आधार पर, प्रतिक्रिया न्यूनतम संभव तापमान और उच्च दबाव पर की जानी चाहिए - फिर संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा। हालाँकि, कम तापमान पर प्रतिक्रिया दर नगण्य होती है, और उच्च तापमान पर, विपरीत प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। एक उत्प्रेरक (अशुद्धियों के साथ झरझरा लोहा) के उपयोग ने एक संतुलन राज्य की उपलब्धि में तेजी लाना संभव बना दिया। दिलचस्प बात यह है कि इस भूमिका के लिए उत्प्रेरक की खोज में 20 हजार से अधिक विभिन्न पदार्थों का परीक्षण किया गया।
उपरोक्त सभी कारकों को ध्यान में रखते हुए, अमोनिया प्राप्त करने की प्रक्रिया निम्नलिखित परिस्थितियों में की जाती है: तापमान 500 डिग्री सेल्सियस, दबाव 350 वायुमंडल, उत्प्रेरक। औद्योगिक परिस्थितियों में, परिसंचरण के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है - अमोनिया को ठंडा करके हटा दिया जाता है, और अप्रयुक्त नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को संश्लेषण स्तंभ में वापस कर दिया जाता है। यह दबाव बढ़ाकर उच्च प्रतिक्रिया उपज प्राप्त करने की तुलना में अधिक किफायती साबित होता है।
प्रयोगशाला में अमोनिया प्राप्त करने के लिए अमोनियम लवण पर प्रबल क्षार की क्रिया का उपयोग किया जाता है:
आमतौर पर इसे प्रयोगशाला में बुझे हुए चूने के साथ अमोनियम क्लोराइड के मिश्रण को हल्का गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
अमोनिया को सुखाने के लिए इसे चूने और कास्टिक सोडा के मिश्रण से गुजारा जाता है।
विषय: अमोनिया. भौतिक और रासायनिक गुण। रसीद एवं आवेदन.
पाठ मकसद: अमोनिया अणु की संरचना, भौतिक और रासायनिक गुण, अनुप्रयोग को जान सकेंगे; अमोनिया के रासायनिक गुणों को सिद्ध करने में सक्षम हों: ऑक्सीजन, पानी, एसिड के साथ अमोनिया की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें और इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण और रेडॉक्स प्रक्रियाओं के सिद्धांत के दृष्टिकोण से उन पर विचार करें।
कक्षाओं के दौरान
1. पाठ का संगठनात्मक क्षण.
2. नई सामग्री सीखना.
अमोनिया - NH 3
अमोनिया (यूरोपीय भाषाओं में, इसका नाम "अमोनियाक" जैसा लगता है) का नाम उत्तरी अफ्रीका में अम्मोन के नखलिस्तान के नाम पर रखा गया है, जो कारवां मार्गों के चौराहे पर स्थित है। गर्म जलवायु में, यूरिया (NH 2 ) 2 पशु अपशिष्ट में निहित CO विशेष रूप से शीघ्रता से विघटित हो जाती है। निम्नीकरण उत्पादों में से एक अमोनिया है। अन्य स्रोतों के अनुसार, अमोनिया को इसका नाम प्राचीन मिस्र के शब्द अमोनियन से मिला है। तथाकथित लोग भगवान आमोन की पूजा करते हैं। अपने अनुष्ठान समारोहों के दौरान उन्होंने अमोनिया एनएच को सूंघा 4 सीएल, जो गर्म करने पर अमोनिया को वाष्पित कर देता है।
1. अणु की संरचना
अमोनिया अणु में शीर्ष पर नाइट्रोजन परमाणु के साथ एक त्रिकोणीय पिरामिड का आकार होता है।. नाइट्रोजन परमाणु के तीन अयुग्मित पी-इलेक्ट्रॉन तीन हाइड्रोजन परमाणुओं (एन-एच बांड) के 1एस-इलेक्ट्रॉनों के साथ ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं, बाहरी इलेक्ट्रॉनों की चौथी जोड़ी असंबद्ध है, यह हाइड्रोजन के साथ दाता-स्वीकर्ता बंधन बना सकता है आयन, एक अमोनियम आयन NH बनाता है 4 + .
2. अमोनिया के भौतिक गुण
सामान्य परिस्थितियों में, यह एक तीखी विशिष्ट गंध (अमोनिया की गंध) वाली रंगहीन गैस है, जो हवा से लगभग दोगुनी हल्की, जहरीली है। शरीर पर शारीरिक प्रभाव के अनुसार, यह श्वासावरोधक और न्यूरोट्रोपिक प्रभाव वाले पदार्थों के समूह से संबंधित है, जो साँस लेने पर विषाक्त फुफ्फुसीय एडिमा और तंत्रिका तंत्र को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है। अमोनिया में स्थानीय और पुनरुत्पादक दोनों प्रभाव होते हैं। अमोनिया वाष्प आंखों और श्वसन अंगों के श्लेष्म झिल्ली के साथ-साथ त्वचा को भी बहुत परेशान करता है। इसे हम एक तीखी गंध के रूप में अनुभव करते हैं। अमोनिया वाष्प के कारण बहुत ज्यादा पानी निकलता है, आंखों में दर्द होता है, कंजंक्टिवा और कॉर्निया में रासायनिक जलन होती है, दृष्टि की हानि, खांसी के दौरे पड़ते हैं, त्वचा में लालिमा और खुजली होती है। घुलनशीलता एनएच 3 पानी में बहुत अधिक मात्रा होती है - पानी की एक मात्रा में लगभग 1200 मात्रा (0 डिग्री सेल्सियस पर) या 700 मात्रा (20 डिग्री सेल्सियस पर)।
3. अमोनिया प्राप्त करना
प्रयोगशाला में
उद्योग में
प्रयोगशाला में अमोनिया प्राप्त करने के लिए अमोनियम लवण पर प्रबल क्षार की क्रिया का उपयोग किया जाता है:
NH 4 सीएल + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O
(एनएच 4 ) 2 एसओ 4 + सीए (ओएच) 2 = 2एनएच 3 + सीएएसओ 4 + 2एच 2 ओ
ध्यान! अमोनियम हाइड्रॉक्साइड अस्थिर आधार, विघटित: NH 4 ओएच ↔ एनएच 3 + एच 2 ओ
अमोनिया प्राप्त करते समय, टेस्ट ट्यूब - रिसीवर को उल्टा रखें, क्योंकि अमोनिया हवा से हल्का होता है:
अमोनिया के उत्पादन की औद्योगिक विधि हाइड्रोजन और नाइट्रोजन की सीधी परस्पर क्रिया पर आधारित है:
एन 2 (जी) + 3एच 2 (जी) ↔ 2एनएच 3 (जी) + 45.9 के जे
स्थितियाँ:
उत्प्रेरक - झरझरा लोहा
तापमान - 450 - 500 ˚С
दबाव - 25 - 30 एमपीए
यह तथाकथित हैबर प्रक्रिया है (जर्मन भौतिक विज्ञानी ने विधि की भौतिक-रासायनिक नींव विकसित की)।
4. अमोनिया के रासायनिक गुण
अमोनिया के लिए, प्रतिक्रियाएँ विशेषता हैं:
1. नाइट्रोजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ (ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ)
2. नाइट्रोजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना (अतिरिक्त)
नाइट्रोजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन के साथ प्रतिक्रियाएँ (ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ)
एन-3 → एन 0 → एन +2
NH3 - एक मजबूत कम करने वाला एजेंट।
ऑक्सीजन के साथ
1. अमोनिया जलाना(गर्म होने पर)
4एनएच 3 + 3ओ 2 → 2एन 2 + 6एच 2 0
2. अमोनिया का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण (उत्प्रेरक पीटी - आरएच, तापमान)
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O
धातु आक्साइड के साथ
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O
मजबूत ऑक्सीडेंट के साथ
2एनएच 3 + 3सीएल 2 = एन 2 + 6HCl (गर्म होने पर)
अमोनिया एक नाजुक यौगिक है, गर्म करने पर विघटित हो जाता है
2एनएच 3 ↔ एन 2 + 3एच 2
नाइट्रोजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना प्रतिक्रियाएँ (अतिरिक्त - अमोनियम आयन NH का निर्माण) 4+ द्वारा दाता-स्वीकर्ता तंत्र)
5. अमोनिया का प्रयोग
उत्पादन मात्रा के संदर्भ में, अमोनिया पहले स्थान पर है; दुनिया भर में प्रतिवर्ष इस यौगिक का लगभग 100 मिलियन टन प्राप्त होता है। अमोनिया तरल रूप में या जलीय घोल के रूप में उपलब्ध है - अमोनिया पानी, जिसमें आमतौर पर 25% NH होता है 3 . अमोनिया की भारी मात्रा का उपयोग नाइट्रिक एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग उर्वरक और कई अन्य उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है। अमोनिया के पानी का उपयोग सीधे उर्वरक के रूप में भी किया जाता है, और कभी-कभी खेतों को टैंकों से सीधे तरल अमोनिया से पानी दिया जाता है। अमोनिया से विभिन्न अमोनियम लवण, यूरिया, यूरोट्रोपिन प्राप्त होते हैं। इसका उपयोग औद्योगिक प्रशीतन प्रणालियों में सस्ते रेफ्रिजरेंट के रूप में भी किया जाता है।
अमोनिया का उपयोग नायलॉन और कैप्रोन जैसे सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। हल्के उद्योग में इसका उपयोग कपास, ऊन और रेशम की सफाई और रंगाई में किया जाता है। पेट्रोकेमिकल उद्योग में, अमोनिया का उपयोग अम्लीय अपशिष्ट को बेअसर करने के लिए किया जाता है, और प्राकृतिक रबर उत्पादन में, अमोनिया बागान से कारखाने तक परिवहन के दौरान लेटेक्स को संरक्षित करने में मदद करता है। अमोनिया का उपयोग सॉल्वे विधि का उपयोग करके सोडा के उत्पादन में भी किया जाता है। इस्पात उद्योग में, अमोनिया का उपयोग नाइट्राइडिंग के लिए किया जाता है - नाइट्रोजन के साथ स्टील की सतह परतों की संतृप्ति, जो इसकी कठोरता को काफी बढ़ा देती है।
डॉक्टर अमोनिया (अमोनिया) के जलीय घोल का उपयोग करते हैंरोजमर्रा के अभ्यास में: अमोनिया स्पिरिट में डूबा हुआ रुई का फाहा एक व्यक्ति को बेहोशी से बाहर लाता है। इंसानों के लिए इतनी मात्रा में अमोनिया खतरनाक नहीं है।
3. अध्ययन की गई सामग्री का समेकन
नंबर 1. योजना के अनुसार परिवर्तन करें:
ए) नाइट्रोजन → अमोनिया → नाइट्रिक ऑक्साइड (II)
बी) अमोनियम नाइट्रेट → अमोनिया → नाइट्रोजन
ग) अमोनिया → अमोनियम क्लोराइड → अमोनिया → अमोनियम सल्फेट
ओवीआर के लिए, ई-बैलेंस बनाएं, आरआईओ के लिए, पूर्ण, आयनिक समीकरण।
नंबर 2. अमोनिया उत्पन्न करने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए चार समीकरण लिखें।
4. गृहकार्य
पी. 24, उदा. 2.3; परीक्षा
अमोनिया- NH3, हाइड्रोजन नाइट्राइड, सामान्य परिस्थितियों में - तीखी विशिष्ट गंध (अमोनिया की गंध) वाली एक रंगहीन गैस
यह तथाकथित हैबर प्रक्रिया है (जर्मन भौतिक विज्ञानी ने विधि की भौतिक-रासायनिक नींव विकसित की)।
प्रतिक्रिया ऊष्मा निकलने और आयतन में कमी के साथ होती है। इसलिए, ले चैटेलियर सिद्धांत के आधार पर, प्रतिक्रिया न्यूनतम संभव तापमान और उच्च दबाव पर की जानी चाहिए - फिर संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा। हालाँकि, कम तापमान पर प्रतिक्रिया दर नगण्य होती है, और उच्च तापमान पर, विपरीत प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। बहुत अधिक दबाव पर प्रतिक्रिया करने के लिए विशेष उपकरणों के निर्माण की आवश्यकता होती है जो उच्च दबाव का सामना कर सकें, और इसलिए एक बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, 700 डिग्री सेल्सियस पर भी प्रतिक्रिया का संतुलन, इसके व्यावहारिक उपयोग के लिए बहुत धीरे-धीरे स्थापित होता है।
एक उत्प्रेरक (Al2O3 और K2O अशुद्धियों के साथ झरझरा लोहा) के उपयोग ने एक संतुलन स्थिति की उपलब्धि में तेजी लाना संभव बना दिया। दिलचस्प बात यह है कि इस भूमिका के लिए उत्प्रेरक की खोज में 20 हजार से अधिक विभिन्न पदार्थों का परीक्षण किया गया।
उपरोक्त सभी कारकों को ध्यान में रखते हुए, अमोनिया प्राप्त करने की प्रक्रिया निम्नलिखित परिस्थितियों में की जाती है: तापमान 500 डिग्री सेल्सियस, दबाव 350 वायुमंडल, उत्प्रेरक। ऐसी परिस्थितियों में अमोनिया की उपज लगभग 30% है। औद्योगिक परिस्थितियों में, परिसंचरण के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है - अमोनिया को ठंडा करके हटा दिया जाता है, और अप्रयुक्त नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को संश्लेषण स्तंभ में वापस कर दिया जाता है। यह दबाव बढ़ाकर उच्च प्रतिक्रिया उपज प्राप्त करने की तुलना में अधिक किफायती साबित होता है।
प्रयोगशाला में अमोनिया प्राप्त करने के लिए अमोनियम लवण पर प्रबल क्षार की क्रिया का उपयोग किया जाता है।
अमोनिया आमतौर पर प्रयोगशाला में अमोनियम क्लोराइड और बुझे हुए चूने के मिश्रण को हल्का गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
अमोनिया को सुखाने के लिए इसे चूने और कास्टिक सोडा के मिश्रण से गुजारा जाता है।
अत्यधिक शुष्क अमोनिया को इसमें सोडियम धातु को घोलकर और बाद में आसवित करके प्राप्त किया जा सकता है। यह वैक्यूम के तहत धातु से बने सिस्टम में सबसे अच्छा किया जाता है। सिस्टम को उच्च दबाव का सामना करना होगा (कमरे के तापमान पर, अमोनिया का संतृप्त वाष्प दबाव लगभग 10 वायुमंडल है)। उद्योग में, अमोनिया को अवशोषण स्तंभों में सुखाया जाता है।
प्रति टन अमोनिया की खपत दर
रूस में एक टन अमोनिया के उत्पादन के लिए औसतन 1200 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत होती है, यूरोप में - 900 एनएम³।
औषधि में अमोनिया
कीड़े के काटने पर अमोनिया को बाहरी रूप से लोशन के रूप में लगाया जाता है। 10% जलीय अमोनिया घोल को अमोनिया के रूप में जाना जाता है।
दुष्प्रभाव संभव हैं: लंबे समय तक संपर्क (साँस लेना) के साथ, अमोनिया रिफ्लेक्स श्वसन गिरफ्तारी का कारण बन सकता है।
जिल्द की सूजन, एक्जिमा, अन्य त्वचा रोगों के साथ-साथ त्वचा की खुली दर्दनाक चोटों के लिए सामयिक अनुप्रयोग को वर्जित किया गया है।
आंख की श्लेष्म झिल्ली को आकस्मिक क्षति के मामले में, पानी से (हर 10 मिनट में 15 मिनट के लिए) या बोरिक एसिड के 5% घोल से धोएं। तेल और मलहम का उपयोग नहीं किया जाता है। नाक और ग्रसनी की हार के साथ - साइट्रिक एसिड या प्राकृतिक रस का 0.5% समाधान। अंतर्ग्रहण के मामले में, पेट की सामग्री पूरी तरह से निष्प्रभावी होने तक पानी, फलों का रस, दूध, अधिमानतः 0.5% साइट्रिक एसिड समाधान या 1% एसिटिक एसिड समाधान पिएं।
अन्य दवाओं के साथ परस्पर क्रिया अज्ञात है।
रोचक तथ्य
अमोनिया के वाष्प फूलों का रंग बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, नीली और नीली पंखुड़ियाँ हरी हो जाती हैं, चमकदार लाल - काली हो जाती हैं।
2 N H 3 + N a O C l ⟶ N 2 H 4 + N a C l + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)+NaOCl\longrightarrow N_(2)H_(4)+NaCl+H_( 2)ओ)))
- हैलोजन (क्लोरीन, आयोडीन) अमोनिया के साथ खतरनाक विस्फोटक बनाते हैं - नाइट्रोजन हैलाइड्स (नाइट्रोजन क्लोराइड, नाइट्रोजन आयोडाइड)।
- हैलोऐल्केन के साथ, अमोनिया एक न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जिससे एक प्रतिस्थापित अमोनियम आयन (अमीन प्राप्त करने की एक विधि) बनता है:
- कार्बोक्जिलिक एसिड, उनके एनहाइड्राइड, एसिड हैलाइड, एस्टर और अन्य डेरिवेटिव के साथ एमाइड्स देते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन के साथ - शिफ बेस, जिसे संबंधित एमाइन (रिडक्टिव एमिनेशन) में कम किया जा सकता है।
कहानी
अमोनिया को उसके शुद्ध रूप में सबसे पहले 1774 में जे. प्रिस्टले ने पृथक किया था, जिन्होंने इसे "क्षारीय वायु" (अंग्रेजी क्षारीय वायु) कहा था। ग्यारह साल बाद, 1785 में, के. बर्थोलेट ने अमोनिया की सटीक रासायनिक संरचना स्थापित की। उसी समय से दुनिया में नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से अमोनिया के उत्पादन पर शोध शुरू हो गया है। नाइट्रोजन यौगिकों के संश्लेषण के लिए अमोनिया बहुत आवश्यक था, क्योंकि चिली साल्टपीटर से उनका उत्पादन बाद के भंडार की क्रमिक कमी के कारण सीमित था। 19वीं सदी के अंत तक साल्टपीटर के घटते स्टॉक की समस्या और अधिक गंभीर हो गई। केवल 20वीं शताब्दी की शुरुआत में ही उद्योग के लिए उपयुक्त अमोनिया के संश्लेषण की प्रक्रिया का आविष्कार करना संभव हो सका। इसे एफ. हैबर ने अंजाम दिया, जिन्होंने 1904 में इस समस्या पर काम करना शुरू किया और 1909 तक एक छोटा संपर्क उपकरण बनाया जिसमें उन्होंने बढ़े हुए दबाव (ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार) और एक ऑस्मियम उत्प्रेरक का इस्तेमाल किया। 2 जुलाई, 1909 को, हैबर ने बैडेन एनिलिन और सोडा प्लांट (बीएएसएफ) से के. बॉश और ए. मित्ताश की उपस्थिति में उपकरण के परीक्षण की व्यवस्था की, और अमोनिया प्राप्त किया। 1911 तक, सी. बॉश ने बीएएसएफ के लिए उपकरण का एक बड़े पैमाने पर संस्करण तैयार किया, और फिर इसे बनाया गया और 9 सितंबर, 1913 को दुनिया का पहला अमोनिया संश्लेषण संयंत्र परिचालन में लाया गया, जो ओप्पाउ (अब एक जिला) में स्थित था लुडविगशाफेन एम राइन शहर के भीतर) और बीएएसएफ के स्वामित्व में है। 1918 में, एफ. हैबर ने "इसके घटक तत्वों से अमोनिया के संश्लेषण के लिए" रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता। रूस और यूएसएसआर में, सिंथेटिक अमोनिया का पहला बैच 1928 में चेर्नोरचेन्स्की रासायनिक संयंत्र में प्राप्त किया गया था।
नाम की उत्पत्ति
अमोनिया (यूरोपीय भाषाओं में, इसका नाम "अमोनियाक" जैसा लगता है) का नाम उत्तरी अफ्रीका में अम्मोन नखलिस्तान के नाम पर रखा गया है, जो कारवां मार्गों के चौराहे पर स्थित है। गर्म जलवायु में, पशु अपशिष्ट में निहित यूरिया (एनएच 2) 2 सीओ विशेष रूप से जल्दी से विघटित हो जाता है। निम्नीकरण उत्पादों में से एक अमोनिया है। अन्य स्रोतों के अनुसार, अमोनिया को इसका नाम प्राचीन मिस्र के शब्द से मिला है अमोनियन. तथाकथित लोग भगवान अमून की पूजा करते हैं। अपने अनुष्ठान के दौरान, उन्होंने अमोनिया एनएच 4 सीएल को सूंघा, जो गर्म होने पर अमोनिया को वाष्पित कर देता है।
तरल अमोनिया
तरल अमोनिया, हालांकि कुछ हद तक, आयनों (ऑटोप्रोटोलिसिस) में अलग हो जाता है, जो पानी के साथ इसकी समानता दर्शाता है:
2 एन एच 3 → एन एच 4 + + एन एच 2 − (\displaystyle (\mathsf (2NH_(3)\rightarrow NH_(4)^(+)+NH_(2)^(-))))−50 डिग्री सेल्सियस पर तरल अमोनिया का स्व-आयनीकरण स्थिरांक लगभग 10 −33 (mol/l)² है।
2 N a + 2 N H 3 → 2 N a N H 2 + H 2 (\displaystyle (\mathsf (2Na+2NH_(3)\rightarrow 2NaNH_(2)+H_(2))))अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया से उत्पन्न धातु एमाइड में नकारात्मक आयन एनएच 2 - होता है, जो अमोनिया के स्व-आयनीकरण के दौरान भी बनता है। इस प्रकार, धातु एमाइड्स हाइड्रॉक्साइड्स के एनालॉग हैं। Li से Cs तक जाने पर प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है। H2O की छोटी अशुद्धियों की उपस्थिति में भी प्रतिक्रिया बहुत तेज हो जाती है।
धातु-अमोनिया विलयनों में धात्विक विद्युत चालकता होती है; उनमें धातु के परमाणु क्षय होकर धनात्मक आयनों और एनएच 3 अणुओं से घिरे विलेय इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित हो जाते हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉनों वाले धातु-अमोनिया समाधान सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं।
जटिलता
अपने इलेक्ट्रॉन-दान गुणों के कारण, NH 3 अणु लिगैंड के रूप में जटिल यौगिकों में प्रवेश कर सकते हैं। इस प्रकार, डी-धातुओं के लवणों के घोल में अतिरिक्त अमोनिया की शुरूआत से उनके अमीनो कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है:
C u S O 4 + 4 N H 3 → [ C u (N H 3) 4 ] S O 4 (\displaystyle (\mathsf (CuSO_(4)+4NH_(3)\rightarrow SO_(4)))) N i (N O 3) 3 + 6 N H 3 → [ N i (N H 3) 6 ] (N O 3) 3 (\displaystyle (\mathsf (Ni(NO_(3))_(3)+6NH_(3)\ दायां तीर (NO_(3))_(3))))जटिलता आमतौर पर घोल के रंग में बदलाव के साथ होती है। तो, पहली प्रतिक्रिया में, नीला रंग (CuSO 4) गहरे नीले (कॉम्प्लेक्स का रंग) में बदल जाता है, और दूसरी प्रतिक्रिया में, रंग हरे (Ni (NO 3) 2) से नीले-बैंगनी में बदल जाता है। NH 3 के साथ सबसे मजबूत कॉम्प्लेक्स +3 ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम और कोबाल्ट बनाते हैं।
जैविक भूमिका
अमोनिया जीवित जीवों के लिए नाइट्रोजन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। वायुमंडल में मुक्त नाइट्रोजन की उच्च मात्रा (75% से अधिक) के बावजूद, बहुत कम जीवित प्राणी वायुमंडल की मुक्त, तटस्थ डायटोमिक नाइट्रोजन, एन 2 गैस का उपयोग करने में सक्षम हैं। इसलिए, वायुमंडलीय नाइट्रोजन को जैविक चक्र में शामिल करने के लिए, विशेष रूप से अमीनो एसिड और न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण में, "नाइट्रोजन निर्धारण" नामक एक प्रक्रिया आवश्यक है। कुछ पौधे अन्य पौधों और जानवरों के क्षयकारी कार्बनिक पदार्थों द्वारा मिट्टी में छोड़े गए अमोनिया और अन्य नाइट्रोजन अवशेषों की उपलब्धता पर निर्भर करते हैं। कुछ अन्य, जैसे नाइट्रोजन-फिक्सिंग फलियां, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया (राइजोबिया) के साथ सहजीवन का लाभ उठाते हैं, जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन से अमोनिया बनाने में सक्षम हैं।
कुछ जीवों में, नाइट्रोजनीज़ नामक एंजाइम द्वारा वायुमंडलीय नाइट्रोजन से अमोनिया का उत्पादन किया जाता है। इस प्रक्रिया को नाइट्रोजन स्थिरीकरण कहते हैं। हालाँकि यह संभावना नहीं है कि बायोमिमेटिक तरीकों का कभी आविष्कार किया जाएगा जो नाइट्रोजन से अमोनिया के उत्पादन के लिए रासायनिक तरीकों के साथ उत्पादकता में प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, फिर भी, वैज्ञानिक जैविक नाइट्रोजन निर्धारण के तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए काफी प्रयास कर रहे हैं। इस समस्या में वैज्ञानिक रुचि आंशिक रूप से नाइट्रोजन-फिक्सिंग एंजाइम (नाइट्रोजनेज) की सक्रिय उत्प्रेरक साइट की असामान्य संरचना से प्रेरित है, जिसमें एक असामान्य द्विपक्षीय आणविक संयोजन Fe 7 MoS 9 शामिल है।
अमोनिया भी अमीनो एसिड चयापचय का एक अंतिम उत्पाद है, अर्थात् ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज जैसे एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित उनके डीमिनेशन का उत्पाद है। अपरिवर्तित अमोनिया का उत्सर्जन जलीय जीवों (मछली, जलीय अकशेरुकी और कुछ हद तक उभयचर) में अमोनिया विषहरण का सामान्य मार्ग है। मनुष्यों सहित स्तनधारियों में, अमोनिया आमतौर पर तेजी से यूरिया में परिवर्तित हो जाता है, जो बहुत कम विषाक्त होता है और, विशेष रूप से, कम क्षारीय और कम करने वाले एजेंट के रूप में कम प्रतिक्रियाशील होता है। यूरिया मूत्र के सूखे अवशेष का मुख्य घटक है। हालाँकि, अधिकांश पक्षी, सरीसृप, कीड़े, अरचिन्ड मुख्य नाइट्रोजन अवशेष के रूप में यूरिया नहीं, बल्कि यूरिक एसिड उत्सर्जित करते हैं।
अमोनिया सामान्य और रोगविज्ञानी पशु शरीर क्रिया विज्ञान दोनों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अमोनिया सामान्य अमीनो एसिड चयापचय के दौरान उत्पन्न होता है, लेकिन उच्च सांद्रता में अत्यधिक विषैला होता है। पशुओं का जिगर यूरिया चक्र के रूप में जानी जाने वाली क्रमिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से अमोनिया को यूरिया में परिवर्तित करता है। बिगड़ा हुआ यकृत कार्य, जैसे कि यकृत के सिरोसिस में देखा जाता है, यकृत की अमोनिया को विषहरण करने और उसमें से यूरिया बनाने की क्षमता को ख़राब कर सकता है, और परिणामस्वरूप, रक्त में अमोनिया का स्तर बढ़ जाता है, एक स्थिति जिसे हाइपरअमोनमिया कहा जाता है। एक समान परिणाम - रक्त में मुक्त अमोनिया के स्तर में वृद्धि और हाइपरअमोनमिया का विकास - यूरिया चक्र के एंजाइमों में जन्मजात आनुवंशिक दोषों की उपस्थिति की ओर जाता है, जैसे कि, उदाहरण के लिए, ऑर्निथिन कार्बामिल ट्रांसफरेज़। गंभीर गुर्दे की विफलता और यूरीमिया में गुर्दे के उत्सर्जन कार्य के उल्लंघन के कारण भी यही परिणाम हो सकता है: यूरिया की रिहाई में देरी के कारण, रक्त में इसका स्तर इतना बढ़ जाता है कि "यूरिया चक्र" काम करना शुरू कर देता है। "विपरीत दिशा में" - अतिरिक्त यूरिया को किडनी द्वारा वापस अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड गैस में हाइड्रोलाइज किया जाता है, और परिणामस्वरूप, रक्त में अमोनिया का स्तर बढ़ जाता है। हाइपरअमोनमिया बिगड़ा हुआ चेतना और हेपेटिक एन्सेफैलोपैथी और यूरीमिया में सोपोरस और कोमाटोज़ स्थितियों के विकास में योगदान देता है, साथ ही साथ यूरिया चक्र एंजाइमों में जन्मजात दोष या कार्बनिक एसिड्यूरिया वाले रोगियों में अक्सर देखे जाने वाले न्यूरोलॉजिकल विकारों के विकास में भी योगदान देता है।
कम स्पष्ट, लेकिन चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण, हाइपरअमोनमिया किसी भी प्रक्रिया में देखा जा सकता है जिसमें प्रोटीन अपचय में वृद्धि देखी जाती है, उदाहरण के लिए, व्यापक जलन, ऊतक संपीड़न या क्रश सिंड्रोम, व्यापक प्युलुलेंट-नेक्रोटिक प्रक्रियाएं, चरम सीमाओं का गैंग्रीन, सेप्सिस, आदि। , और कुछ अंतःस्रावी विकारों के साथ भी, जैसे मधुमेह मेलेटस, गंभीर थायरोटॉक्सिकोसिस। इन रोग स्थितियों में हाइपरअमोनमिया की संभावना विशेष रूप से उन मामलों में अधिक होती है जहां रोग संबंधी स्थिति, प्रोटीन अपचय में वृद्धि के अलावा, यकृत के विषहरण कार्य या गुर्दे के उत्सर्जन कार्य में स्पष्ट उल्लंघन का कारण बनती है।
रक्त में सामान्य एसिड-बेस संतुलन बनाए रखने के लिए अमोनिया महत्वपूर्ण है। ग्लूटामाइन से अमोनिया के निर्माण के बाद, अल्फा-कीटोग्लूटारेट को दो बाइकार्बोनेट अणुओं को बनाने के लिए और भी तोड़ा जा सकता है, जिसे बाद में आहार एसिड को बेअसर करने के लिए बफर के रूप में उपयोग किया जा सकता है। ग्लूटामाइन से प्राप्त अमोनिया को फिर मूत्र में उत्सर्जित किया जाता है (सीधे और यूरिया के रूप में), जो किटोग्लूटारेट से बाइकार्बोनेट के दो अणुओं के गठन को देखते हुए, कुल मिलाकर एसिड की हानि और रक्त पीएच में बदलाव की ओर जाता है। क्षारीय पक्ष. इसके अलावा, अमोनिया वृक्क नलिकाओं के माध्यम से फैल सकता है, हाइड्रोजन आयन के साथ जुड़ सकता है और इसके साथ उत्सर्जित हो सकता है (एनएच 3 + एच + => एनएच 4 +), और इस तरह शरीर से एसिड को हटाने में योगदान देता है।
अमोनिया और अमोनियम आयन पशु चयापचय के विषाक्त उपोत्पाद हैं। मछली और जलीय अकशेरुकी जीवों में अमोनिया सीधे पानी में छोड़ा जाता है। स्तनधारियों (जलीय स्तनधारियों सहित), उभयचर और शार्क में, अमोनिया को यूरिया चक्र में यूरिया में परिवर्तित किया जाता है क्योंकि यूरिया बहुत कम विषाक्त, कम रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है, और शरीर में अधिक कुशलता से "संग्रहीत" किया जा सकता है जब तक कि इसे उत्सर्जित नहीं किया जा सके। पक्षियों और सरीसृपों (सरीसृप) में, चयापचय के दौरान बनने वाला अमोनिया यूरिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है, जो एक ठोस अवशेष है और पानी की न्यूनतम हानि के साथ अलग किया जा सकता है।
शारीरिक क्रिया
शरीर पर शारीरिक प्रभाव के अनुसार, यह श्वासावरोधक और न्यूरोट्रोपिक प्रभाव वाले पदार्थों के समूह से संबंधित है, जो साँस लेने पर विषाक्त फुफ्फुसीय एडिमा और तंत्रिका तंत्र को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है। अमोनिया में स्थानीय और पुनरुत्पादक दोनों प्रभाव होते हैं।
अमोनिया वाष्प आंखों और श्वसन अंगों के श्लेष्म झिल्ली के साथ-साथ त्वचा को भी बहुत परेशान करता है। यह एक व्यक्ति है और इसे तीखी गंध के रूप में समझता है। अमोनिया वाष्प के कारण बहुत ज्यादा पानी निकलता है, आंखों में दर्द होता है, कंजंक्टिवा और कॉर्निया में रासायनिक जलन होती है, दृष्टि की हानि, खांसी के दौरे पड़ते हैं, त्वचा में लालिमा और खुजली होती है। जब तरलीकृत अमोनिया और उसके घोल त्वचा के संपर्क में आते हैं, तो जलन होती है, छाले और अल्सर के साथ रासायनिक जलन संभव है। इसके अलावा, तरलीकृत अमोनिया वाष्पीकरण के दौरान गर्मी को अवशोषित करता है, और त्वचा के संपर्क में आने पर अलग-अलग डिग्री का शीतदंश होता है। अमोनिया की गंध 37 mg/m³ की सांद्रता पर महसूस होती है।
आवेदन
अमोनिया रासायनिक उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है, इसका वार्षिक विश्व उत्पादन 150 मिलियन टन तक पहुंचता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से नाइट्रोजन उर्वरकों (अमोनियम नाइट्रेट और सल्फेट, यूरिया), विस्फोटक और पॉलिमर, नाइट्रिक एसिड, सोडा (अमोनिया विधि) और अन्य रासायनिक उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है। तरल अमोनिया का उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है।
| 100 पर | 300 पर | 1000 पर | 1500 पर | 2000 बजे | 3500 पर | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 400°C | 25,12 | 47,00 | 79,82 | 88,54 | 93,07 | 97,73 |
| 450°C | 16,43 | 35,82 | 69,69 | 84,07 | 89,83 | 97,18 |
| 500°C | 10,61 | 26,44 | 57,47 | कोई डेटा नहीं | ||
| 550°C | 6,82 | 19,13 | 41,16 | |||
एक उत्प्रेरक (अल 2 ओ 3 और के 2 ओ की अशुद्धियों के साथ झरझरा लोहा) के उपयोग ने एक संतुलन राज्य की उपलब्धि में तेजी लाना संभव बना दिया। दिलचस्प बात यह है कि इस भूमिका के लिए उत्प्रेरक की खोज में 20 हजार से अधिक विभिन्न पदार्थों का परीक्षण किया गया।
उपरोक्त सभी कारकों को ध्यान में रखते हुए, अमोनिया प्राप्त करने की प्रक्रिया निम्नलिखित परिस्थितियों में की जाती है: तापमान 500 डिग्री सेल्सियस, दबाव 350 वायुमंडल, उत्प्रेरक। ऐसी परिस्थितियों में अमोनिया की उपज लगभग 30% है। औद्योगिक परिस्थितियों में, परिसंचरण के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है - अमोनिया को ठंडा करके हटा दिया जाता है, और अप्रयुक्त नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को संश्लेषण स्तंभ में वापस कर दिया जाता है। यह दबाव बढ़ाकर उच्च प्रतिक्रिया उपज प्राप्त करने की तुलना में अधिक किफायती साबित होता है।
प्रयोगशाला में अमोनिया प्राप्त करने के लिए अमोनियम लवण पर प्रबल क्षार की क्रिया का उपयोग किया जाता है:
एन एच 4 सी एल + एन ए ओ एच → एन एच 3 + एन ए सी एल + एच 2 ओ (\displaystyle (\mathsf (NH_(4)Cl+NaOH\rightarrow NH_(3)\uparrow +NaCl+H_(2)O) )))अमोनिया आमतौर पर प्रयोगशाला में अमोनियम क्लोराइड और बुझे हुए चूने के मिश्रण को हल्का गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
2 N H 4 C l + C a (O H) 2 → C a C l 2 + 2 N H 3 + 2 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2NH_(4)Cl+Ca(OH)_(2)\rightarrow CaCl_(2)+2NH_(3)\uparrow +2H_(2)O)))अमोनिया को सुखाने के लिए इसे चूने और कास्टिक सोडा के मिश्रण से गुजारा जाता है।
अत्यधिक शुष्क अमोनिया को इसमें सोडियम धातु को घोलकर और बाद में आसवित करके प्राप्त किया जा सकता है। यह वैक्यूम के तहत धातु से बने सिस्टम में सबसे अच्छा किया जाता है। सिस्टम को उच्च दबाव का सामना करना होगा (कमरे के तापमान पर, अमोनिया का संतृप्त वाष्प दबाव लगभग 10 वायुमंडल है)। उद्योग में, अमोनिया को अवशोषण स्तंभों में सुखाया जाता है।
प्रति टन अमोनिया की खपत दर
रूस में एक टन अमोनिया के उत्पादन में औसतन 1200 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत होती है, यूरोप में - 900 एनएम³।
बेलारूसी "ग्रोड्नो एज़ोट" प्रति टन अमोनिया में 1200 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत करता है, आधुनिकीकरण के बाद खपत घटकर 876 एनएम³ होने की उम्मीद है।
यूक्रेनी उत्पादक प्रति टन अमोनिया में 750 एनएम³ से 1170 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत करते हैं।
यूएचडीई तकनीक प्रति टन अमोनिया में 6.7 - 7.4 जीकैलोरी ऊर्जा संसाधनों की खपत का दावा करती है।
औषधि में अमोनिया
कीड़े के काटने पर अमोनिया को बाहरी रूप से लोशन के रूप में लगाया जाता है। 10% जलीय अमोनिया घोल को कहा जाता है
हाइड्रोजन, सामान्य परिस्थितियों में - तीखी विशिष्ट गंध (अमोनिया की गंध) वाली एक रंगहीन गैस
- हैलोजन (क्लोरीन, आयोडीन) अमोनिया के साथ खतरनाक विस्फोटक बनाते हैं - नाइट्रोजन हैलाइड्स (नाइट्रोजन क्लोराइड, नाइट्रोजन आयोडाइड)।
- हैलोऐल्केन के साथ, अमोनिया एक न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जिससे एक प्रतिस्थापित अमोनियम आयन (अमीन प्राप्त करने की एक विधि) बनता है:
- कार्बोक्जिलिक एसिड, उनके एनहाइड्राइड, एसिड हैलाइड, एस्टर और अन्य डेरिवेटिव के साथ एमाइड्स देते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन के साथ - शिफ बेस, जिसे संबंधित एमाइन (रिडक्टिव एमिनेशन) में कम किया जा सकता है।
- 1000 डिग्री सेल्सियस पर, अमोनिया कोयले के साथ प्रतिक्रिया करता है, हाइड्रोसायनिक एसिड एचसीएन बनाता है और आंशिक रूप से नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। यह मीथेन के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे वही हाइड्रोसायनिक एसिड बन सकता है:
नाम इतिहास
अमोनिया (यूरोपीय भाषाओं में, इसका नाम "अमोनियाक" जैसा लगता है) का नाम उत्तरी अफ्रीका में अम्मोन के नखलिस्तान के नाम पर रखा गया है, जो कारवां मार्गों के चौराहे पर स्थित है। गर्म जलवायु में, पशु अपशिष्ट में निहित यूरिया (एनएच 2) 2 सीओ विशेष रूप से जल्दी से विघटित हो जाता है। निम्नीकरण उत्पादों में से एक अमोनिया है। अन्य स्रोतों के अनुसार, अमोनिया को इसका नाम प्राचीन मिस्र के शब्द से मिला है अमोनियन. तथाकथित लोग भगवान अमून की पूजा करते हैं। अपने अनुष्ठान के दौरान, उन्होंने अमोनिया एनएच 4 सीएल को सूंघा, जो गर्म होने पर अमोनिया को वाष्पित कर देता है।
तरल अमोनिया
तरल अमोनिया, हालांकि कुछ हद तक, आयनों (ऑटोप्रोटोलिसिस) में अलग हो जाता है, जिसमें पानी के साथ इसकी समानता प्रकट होती है:
−50 डिग्री सेल्सियस पर तरल अमोनिया का स्व-आयनीकरण स्थिरांक लगभग 10 −33 (mol/l)² है।
अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया से उत्पन्न धातु एमाइड में नकारात्मक आयन एनएच 2 - होता है, जो अमोनिया के स्व-आयनीकरण के दौरान भी बनता है। इस प्रकार, धातु एमाइड्स हाइड्रॉक्साइड्स के एनालॉग हैं। Li से Cs तक जाने पर प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है। H2O की छोटी अशुद्धियों की उपस्थिति में भी प्रतिक्रिया बहुत तेज हो जाती है।
धातु-अमोनिया विलयनों में धात्विक विद्युत चालकता होती है; उनमें धातु के परमाणु क्षय होकर धनात्मक आयनों और एनएच 3 अणुओं से घिरे विलेय इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित हो जाते हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉनों वाले धातु-अमोनिया समाधान सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं।
जटिलता
अपने इलेक्ट्रॉन-दान गुणों के कारण, NH 3 अणु लिगैंड के रूप में जटिल यौगिकों में प्रवेश कर सकते हैं। इस प्रकार, डी-धातुओं के लवणों के घोल में अतिरिक्त अमोनिया की शुरूआत से उनके अमीनो कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है:
जटिलता आमतौर पर घोल के रंग में बदलाव के साथ होती है। तो, पहली प्रतिक्रिया में, नीला रंग (CuSO 4) गहरे नीले (कॉम्प्लेक्स का रंग) में बदल जाता है, और दूसरी प्रतिक्रिया में, रंग हरे (Ni (NO 3) 2) से नीले-बैंगनी में बदल जाता है। NH 3 के साथ सबसे मजबूत कॉम्प्लेक्स +3 ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम और कोबाल्ट बनाते हैं।
जैविक भूमिका
अमोनिया मनुष्यों और जानवरों में नाइट्रोजन चयापचय का अंतिम उत्पाद है। यह प्रोटीन, अमीनो एसिड और अन्य नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों के चयापचय के दौरान बनता है। यह शरीर के लिए अत्यधिक विषैला होता है, इसलिए ऑर्निथिन चक्र के दौरान अधिकांश अमोनिया यकृत द्वारा अधिक हानिरहित और कम विषैले यौगिक - यूरिया (यूरिया) में परिवर्तित हो जाता है। फिर यूरिया को गुर्दे द्वारा उत्सर्जित किया जाता है, और कुछ यूरिया को यकृत या गुर्दे द्वारा वापस अमोनिया में परिवर्तित किया जा सकता है।
अमोनिया का उपयोग लीवर द्वारा रिवर्स प्रक्रिया के लिए भी किया जा सकता है - अमोनिया से अमीनो एसिड का पुनर्संश्लेषण और अमीनो एसिड के कीटो एनालॉग। इस प्रक्रिया को "रिडक्टिव एमिनेशन" कहा जाता है। इस प्रकार, एस्पार्टिक एसिड ऑक्सालोएसिटिक एसिड से प्राप्त होता है, ग्लूटामिक एसिड α-कीटोग्लुटेरिक एसिड आदि से प्राप्त होता है।
शारीरिक क्रिया
शरीर पर शारीरिक प्रभाव के अनुसार, यह श्वासावरोधक और न्यूरोट्रोपिक प्रभाव वाले पदार्थों के समूह से संबंधित है, जो साँस लेने पर विषाक्त फुफ्फुसीय एडिमा और तंत्रिका तंत्र को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है। अमोनिया में स्थानीय और पुनरुत्पादक दोनों प्रभाव होते हैं।
अमोनिया वाष्प आंखों और श्वसन अंगों के श्लेष्म झिल्ली के साथ-साथ त्वचा को भी बहुत परेशान करता है। यह एक व्यक्ति है और इसे तीखी गंध के रूप में समझता है। अमोनिया वाष्प के कारण बहुत ज्यादा पानी निकलता है, आंखों में दर्द होता है, कंजंक्टिवा और कॉर्निया में रासायनिक जलन होती है, दृष्टि की हानि, खांसी के दौरे पड़ते हैं, त्वचा में लालिमा और खुजली होती है। जब तरलीकृत अमोनिया और उसके घोल त्वचा के संपर्क में आते हैं, तो जलन होती है, छाले और अल्सर के साथ रासायनिक जलन संभव है। इसके अलावा, तरलीकृत अमोनिया वाष्पीकरण के दौरान गर्मी को अवशोषित करता है, और त्वचा के संपर्क में आने पर अलग-अलग डिग्री का शीतदंश होता है। अमोनिया की गंध 37 mg/m³ की सांद्रता पर महसूस होती है।
आवेदन
अमोनिया रासायनिक उद्योग के सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है, इसका वार्षिक विश्व उत्पादन 150 मिलियन टन तक पहुंचता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से नाइट्रोजन उर्वरकों (अमोनियम नाइट्रेट और सल्फेट, यूरिया), विस्फोटक और पॉलिमर, नाइट्रिक एसिड, सोडा (अमोनिया विधि) और अन्य रासायनिक उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है। तरल अमोनिया का उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है।
प्रति टन अमोनिया की खपत दर
रूस में एक टन अमोनिया के उत्पादन के लिए औसतन 1200 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत होती है, यूरोप में - 900 एनएम³।
बेलारूसी "ग्रोडनो एज़ोट" प्रति टन अमोनिया में 1200 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत करता है, आधुनिकीकरण के बाद खपत घटकर 876 एनएम³ होने की उम्मीद है।
यूक्रेनी उत्पादक प्रति टन अमोनिया में 750 एनएम³ से 1170 एनएम³ प्राकृतिक गैस की खपत करते हैं।
यूएचडीई तकनीक प्रति टन अमोनिया में 6.7 - 7.4 जीकैलोरी ऊर्जा संसाधनों की खपत का दावा करती है।
औषधि में अमोनिया
कीड़े के काटने पर अमोनिया को बाहरी रूप से लोशन के रूप में लगाया जाता है। 10% जलीय अमोनिया घोल को अमोनिया के रूप में जाना जाता है।
दुष्प्रभाव संभव हैं: लंबे समय तक संपर्क (साँस लेना) के साथ, अमोनिया रिफ्लेक्स श्वसन गिरफ्तारी का कारण बन सकता है।
जिल्द की सूजन, एक्जिमा, अन्य त्वचा रोगों के साथ-साथ त्वचा की खुली दर्दनाक चोटों के लिए सामयिक अनुप्रयोग को वर्जित किया गया है।
आंख की श्लेष्म झिल्ली को आकस्मिक क्षति के मामले में, पानी से (हर 10 मिनट में 15 मिनट के लिए) या बोरिक एसिड के 5% घोल से धोएं। तेल और मलहम का उपयोग नहीं किया जाता है। नाक और ग्रसनी की हार के साथ - साइट्रिक एसिड या प्राकृतिक रस का 0.5% समाधान। अंतर्ग्रहण के मामले में, पेट की सामग्री पूरी तरह से निष्प्रभावी होने तक पानी, फलों का रस, दूध, अधिमानतः 0.5% साइट्रिक एसिड समाधान या 1% एसिटिक एसिड समाधान पिएं।
अन्य दवाओं के साथ परस्पर क्रिया अज्ञात है।
अमोनिया उत्पादक
रूस में अमोनिया उत्पादक
| कंपनी | 2006, हजार टन | 2007, हजार टन |
|---|---|---|
| जेएससी "टोग्लियाटियाज़ोट"]] | 2 635 | 2 403,3 |
| ओएओ एनएके एज़ोट | 1 526 | 1 514,8 |
| जेएससी "एक्रोन" | 1 526 | 1 114,2 |
| ओएओ नेविन्नोमिस्की एज़ोट, नेविन्नोमिस्क | 1 065 | 1 087,2 |
| मिनुडोब्रेनिया जेएससी (रॉसोश) | 959 | 986,2 |
| जेएससी "एज़ोट" | 854 | 957,3 |
| ओजेएससी "अज़ोट" | 869 | 920,1 |
| OJSC "किरोवो-चेपेत्स्की खिम। मिलाना" | 956 | 881,1 |
| ओजेएससी चेरेपोवेट्स एज़ोट | 936,1 | 790,6 |
| ZAO Kuibyshevazot | 506 | 570,4 |
| गज़प्रोम सलावत नेफ्तेखिम" | 492 | 512,8 |
| "खनिज उर्वरक" (पर्म) | 437 | 474,6 |
| ओजेएससी डोरोगोबुज़ | 444 | 473,9 |
| OAO वोस्करेन्स्क खनिज उर्वरक | 175 | 205,3 |
| ओजेएससी शचेकिनोज़ोट | 58 | 61,1 |
| OOO मेंडेलीव्स्कएज़ोट | - | - |
| कुल | 13 321,1 | 12 952,9 |
दुनिया के अमोनिया उत्पादन में रूस का हिस्सा लगभग 9% है। रूस दुनिया के सबसे बड़े अमोनिया निर्यातकों में से एक है। कुल अमोनिया उत्पादन का लगभग 25% निर्यात किया जाता है, जो विश्व निर्यात का लगभग 16% है।
यूक्रेन में अमोनिया उत्पादक
- बृहस्पति के बादल अमोनिया से बने हैं।
यह सभी देखें
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लिंक
- //
- // ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश शब्दकोश: 86 खंडों में (82 खंड और 4 अतिरिक्त)। - सेंट पीटर्सबर्ग। , 1890-1907.
- // ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश शब्दकोश: 86 खंडों में (82 खंड और 4 अतिरिक्त)। - सेंट पीटर्सबर्ग। , 1890-1907.
- // ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश शब्दकोश: 86 खंडों में (82 खंड और 4 अतिरिक्त)। - सेंट पीटर्सबर्ग। , 1890-1907.
साहित्य
- अखमेतोव एन.एस.सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान. - एम.: हायर स्कूल, 2001।
