Amoníaco

Propiedades

Xeral
Nome	Amoníaco
Fórmula química	NH3
Cor e aparencia	Gas incoloro
Propiedades físicas
Masa molecular	17,0 u
Punto de fusión	195 K (-78 °C)
Punto de ebulición	240 K (-33 °C)
Densidade	8,0 ×10³ Kg/³ ( líquido )
Solubilidade	46 gramos en 100g de auga
Termoquímica
Entalpía de formación : ΔfH0gas	-45,9 kJ/mol
ΔfH0líquido	-40,2 kJ/mol
ΔfH0sólido	? kJ/mol
Entropía de formación: S0gas, 1 bar]]	192,77 J/mol·K
S0líquido, 1 bar	? J/mol·K
S0sólido	? J/mol·K

Obtención

Actualmente o proceso de Haber-Bosch (cuxo desenvolvemento valeu a Fritz Haber e a Carl Bosch o Premio Nobel da Química de 1918 e 1931, respectivamente) é o mais importante método de obtención da amonia. Neste proceso os gases nitróxeno e hidróxeno son combinados directamente a unha presión de 20 MPa e temperatura de 500ºC, utilizando o ferro como catalizador. Reacción de síntese do amoníaco:

N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)

Para a produción da amonia, o nitróxeno é obtido do ar atmosférico e o hidróxeno a partir do gas natural.

Aplicacións

Moi usado en ciclos de compresión ( refrixeración ) debido ao seu elevado calor de vaporización e temperatura crítica. Tamén é utilizado en procesos de absorción en combinación coa auga.

A amonia e os seus derivados urea, nitrato de amonio e outros son usados na agricultura como fertilizantes. Tamén é compoñente de varios produtos de limpeza. Outro produto importante derivado da amonia é o ácido nítrico.

Amoníaco na refrixeración

O amoníaco utilízase como refrixerante desde hai máis de 120 anos e, por iso, as súas propiedades e aplicacións son bastante coñecidas. Porén, é debido a certos inconvenientes que esta substancia presenta, no que respecta á seguranza, que o uso do amoníaco limítase exclusivamente a grandes fábricas e industrias que necesitan do uso deste composto.

Historia

O Amoníaco foi recoñecido como refrixerante en 1860 cando o francés Ferdinand Carre creou un sistema de refrixeración do tipo “absorción”, onde se utilizaba o amoníaco como refrixerante e a auga como axente de absorción. Aproximadamente unha década despois, o americano David Byle desenvolveu un compresor que se podía usar con amoníaco.

Ambas estas técnicas se desenvolveron posteriormente, sendo que a estrutura básica do compresor elaborada en 1870 aínda se utiliza e está directamente relacionada coa refrixeración actual do amoníaco.

É de salientar que o amoníaco foi substituído polos cloro-fluorcarbonetos (CFCs) nos anos trinta do século XX, pois o seu destino era outro. Servía para o combate, nomeadamente na fabricación de armas e explosivos. Mais recentemente voltou a gañar “o papel principal” nos procesos de arrefecimento, pois os CFCs causan un enorme dano á capa de ozono.

Vantaxes

Como fluido usado na refrigeración, o amoníaco presenta numerosas características e vantaxes, sendo as mais importantes as seguintes:

• Posue boas propiedades termodinámicas, de transferéncia, de calor e de masa e o rendemento das máquinas utilizando amoníaco é dos mellores.
• É quimicamente neutro para os elementos dos circuitos frigoríficos, con excepción do cobre.
• O amoníaco non se mestura co óleo lubrificante.
• Non é sensíbel na presenza de ar húmido ou de auga.
• É facilmente detectábel en caso de fuga por ser moi leve e, desta forma, é moi difícil ter un fallo de circuito.
• O amoníaco é fabricado para moitos mais usos alén da refrixeración, o que permite a permanencia do seu prezo baixo e accesíbel. En calquera caso, o prezo do amoníaco é moi inferior ao custo total da maioría dos outros refrixerantes e ademais, cantidades inferiores permiten o mesmo efecto.

Estas características permiten que o amoníaco entre nun mercado moi competitivo en termos de empresas, fábricas e máquinas de refrigeración.

O amoníaco e o home

O amoníaco é utilizado en circuitos frigoríficos desde hai mais dun século, en máquinas de compresión mecánica de potencias medias e grandes (estímase que no mundo enteiro existen 300.000 instalacións de compresión de amoníaco), e en máquinas frigoríficas de pequenas potencias (refrigeradores e frigoríficos domésticos) e a grande potencia (en especial para a recuperación de calor industrial).

O amoníaco é unha substancia producida en grandes cantidades por sociedades químicas. Fica queimado cando a condensación do ar atinxe valores entre 16 e 25% e é inflamábel cando atinxe a temperatura de 651ºC. Estes dous valores mostran que o risco de inflamación do amoníaco é moi limitado. Son estas características as que fan do amoníaco unha substancia moi útil na área da refrixeración. A título de curiosidade pódese tamén referir que o amoníaco está tamén presente nos sistemas de refrixeración e control térmico nas estacións espaciais.

A pesar das vantaxes, o amoníaco presenta tamén algúns riscos:

• Inxestión: Perigoso. Os síntomas inclúen nausea e vómitos, causando danos aos labios, boca e esófago.
• Inalación: Os vapores son extremadamente irritantes e corrosivos.
• Pel: Solucións concentradas poden producir queimaduras severas e necroses.
• Ollos: Pode causar danos permanentes, inclusive en cantidades pequenas.
• Urina humana: A urina é normalmente estéril cando é expelida e ten apenas un vago odor. O cheiro desagradábel de urina deteriorada débese á acción de bacterias que provocan a libertación de amoníaco.

• Curiosidades: O amoníaco era usado polos romanos na tintura de roupas e tecidos.

Tamén era utilizado na pasta de dente.

Medio Ambiente

O amoníaco é facilmente biodegradábel. As plantas o absorben con moita facilidade, sendo un nutriente moi importante como fornecedor de nitróxeno para a produción de compostos orgánicos. En concentracións moi altas, por exemplo, na auga de consumo, pode causar danos graves, xa que o amoníaco interfere no transporte do osíxeno pola hemoglobina, entre outros efectos nefastos. Os organismos necesitan, nese caso, de manter unha baixa concentración de amoníaco que, en caso contrario tórnase particularmente tóxico.

Véxase tamén

• hidrazina, o composto N₂H₄
• fosfina, o composto PH₃
• arsina, o composto AsH₃

Ligazóns externas

http://ull.chemistry.uakron.edu/erd/chemicals/7/6014.html Hazardous Chemical Database.