Тема: Аміак. Фізичні та хімічні властивості. Отримання та застосування.
Цілі уроку: знати будову молекули аміаку, фізичні та хімічні властивості, сфери застосування; вміти доводити хімічні властивості аміаку: записувати рівняння реакцій аміаку з киснем, водою, кислотами та розглядати їх з погляду теорії електролітичної дисоціації та окисно-відновних процесів.
Хід уроку
1. Організаційний момент уроку.
2. Вивчення нового матеріалу.
Аміак – NH 3
Аміак (у європейських мовах його назва звучить як «аммоніак») своєю назвою завдячує оазі Аммона в Північній Африці, розташованому на перехресті караванних шляхів. У жаркому кліматі сечовина (NH 2 ) 2 CO, що міститься у продуктах життєдіяльності тварин, розкладається особливо швидко. Одним із продуктів розкладання і є аміак. За іншими відомостями, аміак отримав свою назву від давньоєгипетського слова амоніан. Так називали людей, що поклоняються богу Амону. Вони під час своїх ритуальних обрядів нюхали нашатир NH 4 Cl, який при нагріванні випаровує аміак.
1. Будова молекули
Молекула аміаку має форму тригональної піраміди з атомом азоту у вершині.. Три неспарені p-електрони атома азоту беруть участь в утворенні полярних ковалентних зв'язків з 1s-електронами трьох атомів водню (зв'язку N-H), четверта пара зовнішніх електронів є неподіленою, вона може утворити донорно-акцепторний зв'язок з іоном водню, утворюючи іон 4 + .
2. Фізичні властивості аміаку
За нормальних умов - безбарвний газ із різким характерним запахом (запах нашатирного спирту), майже вдвічі легший за повітря, отруйний. За фізіологічною дією на організм відноситься до групи речовин задушливої та нейротропної дії, здатних при інгаляційному ураженні викликати токсичний набряк легень та тяжке ураження нервової системи. Аміак має як місцеву, так і резорбтивну дію. Пари аміаку сильно дратують слизові оболонки очей та органів дихання, а також шкірні покриви. Це ми сприймаємо як різкий запах. Пари аміаку викликають рясну сльозотечу, біль в очах, хімічний опік кон'юктиви та рогівки, втрату зору, напади кашлю, почервоніння та свербіж шкіри. Розчинність NH 3 у воді надзвичайно велика - близько 1200 об'ємів (при 0 ° C) або 700 об'ємів (при 20 ° C) в обсязі води.
3. Отримання аміаку
У лабораторії
У промисловості
Для одержання аміаку в лабораторії використовують дію сильних лугів на солі амонію:
NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O
(NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaSO 4 + 2H 2 O
Увага! Гідроксид амонію нестійка основа, що розкладається:NH 4 OH ↔ NH 3 + H 2 O
При отриманні аміаку тримайте пробірку - приймач дном догори, тому що аміак легший за повітря:
Промисловий спосіб отримання аміаку заснований на прямій взаємодії водню та азоту:
N 2(г) + 3H 2(г) ↔ 2NH 3(г) + 45,9 до Дж
Умови:
каталізатор – пористе залізо
температура – 450 – 500 ˚С
тиск – 25 – 30 МПа
Це так званий процес Габера (німецький фізик, який розробив фізико-хімічні основи методу).
4. Хімічні властивості аміаку
Для аміаку характерні реакції:
1. із зміною ступеня окиснення атома азоту (реакції окиснення)
2. без зміни ступеня окиснення атома азоту (приєднання)
Реакції зі зміною ступеня окиснення атома азоту (реакції окиснення)
N -3 → N 0 → N +2
NH 3 – сильний відновник.
з киснем
1. Горіння аміаку(при нагріванні)
4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 0
2. Каталітичне окислення аміяку (каталізатор Pt – Rh, температура)
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O
з оксидами металів
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O
із сильними окислювачами
2NH 3 + 3Cl 2 = N 2 + 6HCl (при нагріванні)
аміак – неміцне з'єднання, при нагріванні розкладається
2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2
Реакції без зміни ступеня окиснення атома азоту (приєднання - Утворення іону амонію NH 4+ за донорно-акцепторний механізм)
5. Застосування аміаку
За обсягами виробництва аміак займає одне з перших місць; щорічно у всьому світі одержують близько 100 мільйонів тонн цього з'єднання. Аміак випускається у рідкому вигляді або у вигляді водного розчину – аміачної води, яка зазвичай містить 25% NH 3 . Величезні кількості аміаку далі використовуються для отримання азотної кислоти, яка йде на виробництво добрив та безлічі інших продуктів. Аміачну воду застосовують також безпосередньо у вигляді добрива, а іноді поля поливають із цистерн безпосередньо рідким аміаком. З аміаку одержують різні солі амонію, сечовину, уротропін. Його застосовують також як дешевий холодоагент в промислових холодильних установках.
Аміак використовується також для отримання синтетичних волокон, наприклад, нейлону та капрону. У легкій промисловості він використовується при очищенні та фарбуванні бавовни, вовни та шовку. У нафтохімічній промисловості аміак використовують для нейтралізації кислотних відходів, а у виробництві природного каучуку аміак допомагає зберегти латекс у процесі перевезення від плантації до заводу. Аміак використовується також для виробництва соди за методом Сольве. У сталеливарній промисловості аміак використовують для азотування – насичення поверхневих шарів стали азотом, що значно збільшує її твердість.
Медики використовують водні розчини аміаку (нашатирний спирт)у повсякденній практиці: ватка, змочена в нашатирному спирті, виводить людину з непритомного стану. Для людини аміак у такій дозі небезпечний.
3. Закріплення вивченого матеріалу
№1. Здійснити перетворення за схемою:
а) Азот → Аміак → Оксид азоту (II)
б) Нітрат амонію → Аміак → Азот
в) Аміак → Хлорид амонію → Аміак → Сульфат амонію
Для ОВР скласти е-баланс, для РІО повні, іонні рівняння.
№2. Напишіть чотири рівняння хімічних реакцій, у яких утворюється аміак.
4. Домашнє завдання
П. 24, упр. 2,3; тест
Аміаку. Молекули цього газу мають форму піраміди, в одній із вершин якої знаходиться атом азоту. Вони утворюються за допомогою водневих зв'язків та характеризуються сильною полярністю. Це пояснює незвичайні аміаки: його температура плавлення становить близько -80 градусів. Він добре розчиняється у воді, спиртах та інших органічних розчинниках.
Застосування аміаку
Аміак відіграє у промисловості. З його допомогою одержують азотні добрива, що застосовуються у сільському господарстві, азотну кислоту і навіть вибухові речовини. Нашатирний, широко застосовуваний медиками, також виробляють за допомогою аміаку. Різкий запах цього газу подразнює слизову оболонку носа та стимулює дихальні функції. Нашатирний спирт використовують при непритомності або алкогольних отруєннях. Існує і зовнішнє застосування аміаку в медицині. Він чудовий антисептик, яким хірурги обробляють свої руки перед операціями.
Аміак як продукт розкладання нашатирю використовується при пайці металів. При високій температурі з нашатирю виходить аміак, який захищає метал від утворення оксидної плівки.
Отруєння аміаком
Аміак – отруйна речовина. Нерідко на виробництві трапляються отруєння цим газом, які супроводжуються задухою, маренням та сильним збудженням. Як допомогти людині, яка потрапила в таку ситуацію? Спочатку потрібно промити його очі водою і надіти марлеву пов'язку, попередньо змочену у слабкому розчині лимонної кислоти. Потім слід вивести його за межі зони, де спостерігається висока концентрація аміаку. Отруєння можливе при концентрації близько 350 мг/м³.
У разі попадання аміаку на шкіру потрібно відразу ж промити уражені ділянки водою. Залежно від кількості аміаку, що потрапив на шкіру, можуть спостерігатися сильні почервоніння або хімічні опіки з пухирями.
На заводах, де виробляється аміак, запроваджено жорсткі заходи протипожежної безпеки. Справа в тому, що суміш аміаку і повітря легко спалахує. Ємності, де зберігається, можуть легко вибухнути при нагріванні.
Хімічні властивості аміаку
Аміак реагує з багатьма кислотами. Внаслідок такої взаємодії виходять різні солі амонію. При реакції з багатоосновними кислотами виходять два типи солей (залежно кількості молей аміаку).
Багато медичних засобів можуть використовуватися як для лікувальних, так і для господарських цілей, наприклад, розчин нашатирного спирту часто застосовують для знищення шкідників або для очищення меблевої оббивки зі шкіри. Крім того, такою речовиною можна обробляти садові рослини, використовувати для підживлення огірків, а також для чищення срібла, золота, предметів сантехніки.
Що таке нашатирний спирт
Водний розчин аміаку або нашатирний спирт (NH4OH, гідроксид або моногідрат аміаку) – це безбарвна прозора рідина з різким запахом, яка застосовується як лікарський засіб і для побутових потреб. У великій кількості NH4OH отруйний, але малу дозу препарату можна використовувати як збуджуючий засіб. Основне застосування спирту – це медицина. З його допомогою можна привести до тями людини при непритомності, хірурги обробляють їм руки перед операцією. Крім того, цей препарат знайшов широке застосування у косметології.
склад
Часто людей цікавить питання, у яких ситуаціях застосовується нашатирний спирт та що таке аміак. Хімічне з'єднання нітрид водню або аміак є безбарвним газом з різким запахом. Отримують його за високої температури за допомогою каталізатора з азоту повітря та водню. При додаванні води виходить розчин нашатирного спирту. Гідроксид амонію або аміачна настойка має гострий запах, має лужну сильну реакцію. Склад нашатирного спирту містить 10% водного розчину аміаку.
Формула
Багато людей помилково вважають, що нашатирний спирт, аміак, нашатир, перекис водню – це схожі речовини, але це не так. Деякі препарати можуть мати однаковий запах, хоча при цьому хімічна формула, спосіб отримання різні. Розглянутий спирт на відміну газу аміаку, є безбарвною рідиною з різким запахом. Ця речовина має формулу: NH4OH. Рідко можна зустріти таку – NH3∙H2O. Такий запис використовується для 10% розчину.
Чим відрізняється аміак від нашатирного спирту
Основною відмінністю NH4OH від нітриду водню є їхній агрегатний початковий стан. Аміак – безбарвний газ, який зріджується за -33 градусів Цельсія. Нашатирний спирт - це рідина, яку часто називають розчином аміаку. Відмінністю речовин є область їх застосування. Аміак – основний продукт, що використовується у хімічній промисловості. Цей газ часто беруть:
- під час виробництва спирту;
- як холодоагент підтримки роботи промислових, побутових систем;
- для добрив, полімерів, азотної кислоти, соди;
- під час будівництва;
- для виготовлення вибухових речовин.
Моногідрат аміаку має вужче використання, переважно як медичний антисептик. Крім того, розчин часто застосовують домогосподарки для виведення плям з одягу, для очищення золота та срібла, як підживлення для садових та кімнатних рослин. Основною подібністю цих засобів вважається те, що вони здатні неприємно пахнути через велику кількість аміачних солей.
Властивості нашатирного спирту
Під час процесу дихання пари гідроксиду аміаку потрапляють усередину організму, при цьому речовина активно починає взаємодіяти з трійчастим нервом, при цьому рефлекторно збуджуючи дихальний центр. Концентрований розчин здатний викликати коліквацію (розчинення, розм'якшення) білків мікробних клітин. Засіб часто застосовується як швидка допомога для збудження дихання і виведення людини з непритомного стану. Крім того, аміачний розчин:
- при зовнішньому застосуванні покращує регенерацію тканин, розширює судини, стимулює відтік метаболітів;
- має антисептичну дію;
- надає подразнюючу дію на екстерорецептори шкіри;
- блокують потік больових імпульсів із патологічних вогнищ;
- провокує місцеве вивільнення кінінів, простагландинів;
- впливає на діяльність серця та тонус судинних стінок;
- знижує гіпералгезію, напругу м'язів, спазми, надаючи відволікаючу дію;
- при вдиханні препарату відбувається збільшення артеріального тиску;
- пригнічує осередки збудження;
- сприяє швидкому виходу мокротиння;
- впливаючи на блювотний центр, збільшує збудливість;
- Прийом внутрішньо в малих дозах стимулює секрецію залоз.
Застосування
Розчин аміаку часто використовується як ліки для побутових потреб. У медицині засіб застосовують для виведення з непритомності, порушення дихання. При укусах комах роблять примочки із засобом, при невралгіях розтирають хворе місце. Зовнішньо використовується спирт для знезараження рук лікарів перед операцією. Інструкція застосування препарату вказує, що доза речовини повинна підбиратися індивідуально, виходячи з показань.
Застосування у побуті
Аміачна вода корисна при виведенні плям з м'яких меблів, одягу. Щоб очистити улюблену річ, текстильне взуття або оббивку, необхідно пару чайних ложок засобу з'єднати зі склянкою води і залити розчином пляму на кілька хвилин. Потім прополоскати прохолодною водою. Запах швидко вивітриться, плями миттєво зникнуть.
При виведенні тарганів також добре допомагає моногідрат аміаку. Для цього слід трохи додати у відро з водою при миття підлоги, меблів і стін (на літр води приблизно 1 ч. л.). Різкий запах прожене непроханих гостей, особливо якщо процедуру робити раз на тиждень. Щоб відпочинок на природі не був зіпсований укусами комарів та мошки, необхідно взяти з собою розчин аміаку та розбризкати його навколо. Після цієї обробки комахи вже не потурбують.
Для очищення срібних, золотих виробів, предметів сантехніки також підходить розчин аміаку. Щоб позбутися неприємного чорного нальоту необхідно взяти воду, зубний порошок, моногідрат аміаку у співвідношенні 5:2:1. Далі виріб слід протерти м'якою тканиною або марлею, змоченою у розчині. Після цього обполоснути водою, витерти насухо. Прикраси з дорогоцінним камінням та перлами не варто чистити в такий спосіб.
Для кімнатних квітів
Застосування розчину аміаку для рослин засноване на великому вмісті в ньому азоту та відсутності баластових речовин. Препарат у розведеному вигляді – це ідеальне підживлення для домашніх квітів. Щоб приготувати найпростіше удобрення з NH4OH, необхідно розчинити одну столову ложку речовини у трьох літрах води. Отриманим розчином необхідно поливати рослини під корінь. Якщо домашні квіти вразила попелиця, необхідно їх винести на балкон і обприскати розчином із п'ятнадцяти мілілітрів спирту, трьох літрів води та двох крапель шампуню.
У городі
Розчин аміаку є незамінним помічником на дачній ділянці. Часто препарат використовують для заповнення нестачі азоту та як профілактику хвороб дерев, рослин, чагарників, ягід. Для підживлення знадобиться 4 л води та 50 мл розчину. Проводити полив рослин таким складом слід з моменту посадки до кінця червня. Засіб ще добре відлякує комарів, попелицю, мошку. У господарстві застосовується лише технічний розчин спирту 25%.
Аміак для рослин – це чудове підживлення. Хорошим урожаєм відгукнуться на розчин чагарники: слива, вишня, ожина, малина. Речовину необхідно використовувати для збільшення росту в період цвітіння. Найбільше азоту споживає капуста, кабачки, цибуля, гарбуз, перець, картопля, баклажани. Існують культури, яким в помірній кількості потрібен азот: огірки, томати, буряк, часник, кукурудза, кущі агрусу та смородини.
Застосування у медицині
Аміачний розчин часто використовують для приведення людини до тями і при непритомності. Крім того, застосування нашатирного спирту в медицині можливе при:
- отруєннях (харчових, алкогольних, токсичних);
- невралгії;
- укусах комах;
- головного, зубного болю;
- похмілля;
- міозит;
- суглобовий біль;
- отите;
- грибки нігтів.
У косметології моногідрат аміаку також знайшов широке застосування. Якщо використовувати речовину разом з гліцерином, це буде відмінний засіб для сухої шкіри ніг, ліктів, рук. Лосьйон на основі даних інгредієнтів допомагає швидко повернути м'якість, позбутися тріщин. Засіб відмінно підходить і для лікування волосся, його можна застосовувати як ополіскувач після використання шампуню. Для цього треба чайну ложку спирту розчинити у склянці теплої води.
Інструкція із застосування
Щоб привести до тями людину, що зомліла, потрібно на ватку налити трохи аміачного розчину і піднести її до носа на відстань 5 см. Близьке вдихання заборонено, т.к. це може спричинити опік слизової носа. При укусі комах потрібно робити примочки. Щоб за допомогою препарату викликати блювання, слід взяти аміак в ампулах, налити 10 крапель засобу у 100 мл теплої води та дати випити всередину хворому. При мокрому кашлі лікар може призначити інгаляції, але через спеціальний прилад.
Правила застосування
Розчин аміаку – це токсична речовина, тому при неправильному його використанні може виникнути рефлекторна зупинка дихання, опік шлунка (при прийомі нерозведеного препарату). Як правило, засіб застосовують інгаляційно, місцево та внутрішньо. У хірургічній практиці їм миють руки. При тривалому впливі препарату на організм можуть з'явитися некробіотичні та запальні зміни в тканинах.
Перед використанням речовини слід ретельно ознайомитися з інструкцією або проконсультуватися з фахівцем. При випадковому пошкодженні ємності з препаратом слід швидко відкрити вікно та провітрити приміщення. При попаданні на слизові оболонки та в очі потрібно промити уражені ділянки великою кількістю проточної води та звернутися за допомогою до лікаря.
Аміак від прищів
Розчин аміаку – чудовий засіб при жирній шкірі обличчя, яка схильна до виникнення прищів та чорних крапок. Він може використовуватися для вмивання. При цьому потрібно половину чайної ложки речовини розвести склянкою теплої води. Крім того, проблемні ділянки можна протирати розчином гідроксиду аміаку з концентрацією 1-2% за допомогою ватного тампону.
Запобіжні заходи
Використовуючи гідроксид аміаку в медицині або для дому, необхідно бути обережним і застосовувати індивідуальні засоби захисту. Крім того, треба дотримуватися правил:
- по можливості нанесення речовини на рослини необхідно здійснювати в масці та гумових рукавичках;
- спирт не можна змішувати з іншими активними речовинами;
- не можна працювати з препаратом людям, які страждають на вегетосудинну дистонію;
- якщо нерозведений розчин потрапив усередину, необхідно терміново випити багато води, викликати блювотний рефлекс та звернутися по допомогу до лікаря;
- зберігати препарат потрібно у закритих місцях;
- слід уникати попадання гідроксиду аміаку на шкіру обличчя;
- розводити склад слід на повітрі або на території приміщення, що добре провітрюється.
Ціна
Чимало людей часто цікавить, скільки коштує нашатирний спирт в аптеці? Як правило, середня вартість препарату коливається від 13 до 60 рублів. Його розливають по флаконах об'ємом 40 мілілітрів. Нашатирний спирт можна знайти у продажу під назвою розчин аміаку 10%. Продаватись речовина може оптом та в роздріб. Великі постачання здійснюють тоннами. Зберігати засіб рекомендується у прохолодному місці. На полицях аптек в Москві можна знайти розчин за такими цінами:
Відео
10% водний розчин аміаку . Концентрація активної речовини в літрі розчину – 440 мл.
Як допоміжний компонент до складу препарату входить вода очищена (в об'ємі до 1 л).
Форма випуску
Розчин для інгаляцій та зовнішнього застосування 10%. Випускається у флаконах-крапельницях 10 мл, флаконах 40 та 100 мл.
Є прозорою, летючою рідиною, без кольору і з різким запахом.
Фармакологічна дія
Дратуюче , антисептичне , аналептичне , блювотне .
Фармакодинаміка та фармакокінетика
Засіб має подразнюючу дію на екстерорецептори шкіри та провокує місцеве вивільнення. простагландинів , кінінів і гістаміну . У спинному мозку виконує функцію лібератора енкефалінів і ендорфінів , які блокують потік больових імпульсів із патологічних вогнищ.
При попаданні у верхні дихальні шляхи вступає у взаємодію із закінченнями трійчастого нерва та рефлекторно збуджує дихальний центр. Концентрований розчин викликає коліквацію (розм'якшення та розчинення) білків мікробної клітини.
За будь-якого способу введення швидко елімінується з організму (переважно бронхіальними залозами та легенями). Рефлекторно впливає на тонус судинних стінок та діяльність серця.
На місці аплікації при зовнішньому застосуванні розширює судини, покращує регенерацію тканин та їх трофіку, а також стимулює відтік метаболітів.
При подразненні шкіри аналогічні рефлекси викликає і в сегментарно розташованих м'язах і внутрішніх органах, сприяючи відновленню порушених функцій і структур.
Пригнічує вогнище збудження, яке підтримує патологічний процес, знижує напругу м'язів, гіпералгезію, знімає спазм судин, надаючи таким чином відволікаючу дію.
При тривалому контакті припікає слизові та шкіру, що супроводжується гіперемією тканин, розвитком набряклості та хворобливості.
Прийом per os у малих концентраціях стимулює секрецію залоз, впливаючи на блювотний центр, рефлекторно підвищує збудливість і викликає блювоту.
До кров'яного русла препарат не надходить.
Показання до застосування
Інгаляційно застосовується для збудження дихання при непритомності.
Прийом внутрішньо показаний для стимуляції блювання (у розведеному вигляді).
Зовнішньо використовується для знезараження рук лікаря перед хірургічною операцією у вигляді примочок при невралгії, укусах комах, міозитах.
Протипоказання
Непереносимість.
Місцеве застосування протипоказане при захворюваннях шкіри.
Побічні дії: вплив на організм людини пари та розчину аміаку
У разі прийому розчину у нерозведеному вигляді можливі опіки травного каналу (стравовода та шлунка). Вдихання препарату у високій концентрації може спровокувати рефлекторну зупинку дихання.
Розчин аміаку: інструкція із застосування
В інструкції із застосування нашатирного спирту вказується, що доза препарату підбирається індивідуально залежно від показань.
У хірургічній практиці як засіб для миття рук розчин використовується за методом Спасокукоцького-Кочергіна, розводячи 50 мл розчину в 1 л кип'яченої води (теплої).
При використанні збудження дихання розчин наноситься на марлю чи вату. При укусах комах використовують у вигляді примочок.
Застосування нашатирного спирту в садівництві
Застосування для рослин Нашатирного спирту досить різноманітне: його використовують від попелиці, для обробки цибулі від мухи цибулі, для підживлення рослин.
Нашатирний спирт від попелиці використовується із розрахунку 2 ст. ложки на 10 літрів води. У цебро також слід додати трохи прального порошку - це забезпечить найкраще прилипання. Розчин використовують для обприскування рослин.
Нашатирний спирт як добриво: у разі на 4 л води слід взяти 50 мл розчину. Засіб є не тільки гарним підживленням для кімнатних і городніх рослин, але також дозволяє позбутися від мошок і комарів.
Для поливу цибулі слід розвести у відрі води 1-2 ст. ложки нашатирного спирту. Поливати рослини таким засобом рекомендується з посадки і до кінця червня.
Як почистити золото?
Існує кілька способів чищення золота нашатирним спиртом.
Можна змішати 1 ч. ложку спирту зі склянкою води та 1 ст. ложкою будь-якого миючого засобу, а можна додати у воду (200 мл), нашатирний спирт (1 ч. ложку), (30 мл), половинку чайної ложки рідкого миючого засобу.
У першому випадку прикраси кладуть в розчин, що чистить, на годину-дві, у другому - на 15 хвилин. Після чищення золото слід промити у воді та насухо витерти серветкою.
Як почистити срібло?
Щоб провести чистку срібла, нашатирний спирт розводять водою у пропорції 1:10 (1 частина спирту на 10 частин води). Вироби із срібла залишають у розчині протягом кількох годин, потім прополіскують їх у воді та протирають м'якою серветкою.
Для регулярного чищення срібла використовують мильний розчин, який додають невелику кількість нашатирного спирту.
Нашатирний спирт від тарганів та мурах
Для боротьби з мурахами 100 мл розчину розводять у літрі води та промивають цим засобом меблі на кухні. Щоб позбутися тарганів із нашатирним спиртом миють підлогу.
Нашатирний спирт для п'ят
Як засіб для пом'якшення огрубілої шкіри стоп нашатирний спирт змішують з гліцерином (1:1). Засіб наносять на ступні перед сном, а зверху надягають шкарпетки.
Передозування. Вплив на організм людини парів аміаку
Передозування викликає посилення побічних реакцій. Так, дія на організм людини високої дози Розчину аміаку при пероральному прийомі проявляється:
- блювотою з характерним запахом аміаку;
- проносом з тенезмами (хибними болючими позивами до дефекації);
- набряком гортані;
- нежиттю;
- кашлем;
- збудженням;
- судомами;
- колапсом .
У ряді випадків можливий летальний кінець (Пацієнт вмирає при прийомі 10-15 г гідроксиду амонію ).
Лікування при передозуванні симптоматичне.
Іноді люди цікавляться, що буде, якщо випити нашатирний спирт. Слід знати, що пероральний прийом розчину у чистому вигляді може спровокувати сильні опіки травного каналу.
Симптоми отруєння аміаком
Вплив на людину аміаку при вдиханні її пар виявляється у вигляді подразнення слизових очей та респіраторного тракту. У цьому інтенсивність подразнення залежить від концентрації газу.
Ознаки отруєння аміачними парами:
- рясна сльозотеча;
- слинотеча;
- прискореність дихання;
- підвищене потовиділення;
- гіперемія особи;
- почуття тяжкості та сором'язливості в грудях;
- біль за грудиною;
- судомний кашель;
- чхання;
- нежить;
- набряк гортані та спазм у сфері голосових зв'язок;
- занепокоєння;
- ядуха;
- судоми;
- втрата свідомості.
При тривалому впливі аміачні пари провокують сильну м'язову слабкість, у людини порушується кровообіг, виникають симптоми, що вказують на розлад дихання, а також болючість, сильне печіння та набряк шкіри.
Дія аміаку, що регулярно повторюється, призводить до порушень системного характеру, які виявляються. харчовими розладами , глухотою , катаром верхніх дихальних шляхів , серцевою недостатністю , смертю .
Для захисту від шкідливого впливу аміаку слід рясно промити обличчя та незахищену одягом шкіру водою і якнайшвидше закрити обличчя респіратором (марлевою пов'язкою або протигазом). Добре, якщо респіратор або пов'язка, що використовується, будуть просочені водою з лимонною кислотою (2 ч. ложки на склянку води).
Слід знати, що рідкий аміак спричиняє сильні опіки. З цієї причини його транспортують у пофарбованих у жовтий колір балонах зі сталі, спеціальних танкерах, автомобільних та залізничних цистернах.
Що робити при викиді аміаку?
При отриманні інформації про витік аміаку, слід захистити шкіру та органи дихання та залишити аварійну зону у напрямку, який буде вказано у повідомленні по радіо чи телебаченню.
Із зони хімічного ураження потрібно йти в перпендикулярну до напрямку вітру сторону.
Під час пожежі заборонено наближатися до осередку займання. Охолоджувати ємності з аміаком слід з більшою відстані. Для гасіння використовують повітряно-механічну піну або розпорошену воду.
Якщо можливості вийти немає, слід провести екстрену герметизацію приміщення. Вибравшись із небезпечної зони, знімають верхній одяг (речі залишають на вулиці), приймають душ, промивають водою носоглотку та очі.
При аварії ховатися слід у нижніх поверхах будівлі.
Перша допомога при отруєнні
При отруєнні потерпілого слід винести межі зони ураження. У випадках, коли це неможливе, забезпечують доступ кисню.
Ротову порожнину, горло та порожнину носа протягом 15 хвилин промивають за допомогою води, очі закопують 0,5%-ним розчином і за необхідності додатково накривають пов'язкою. Для більшої ефективності полоскань у воду можна додати глютамінову чи лимонну кислоту.
Навіть за незначного ступеня отруєння протягом наступних 24 годин хворому слід забезпечити абсолютний спокій.
При попаданні речовини на відкриту ділянку тіла її рясно промивають водою і накривають пов'язкою.
Якщо аміак потрапив до травного каналу, необхідно промити шлунок.
Отруєння будь-якого ступеня вимагає звернення до медустанови і — якщо лікар вважатиме це за потрібне — подальшої госпіталізації.
Після завершення курсу лікування у пацієнта можуть зберегтися певні неврологічні порушення, наприклад, випадання з пам'яті окремих подій та фактів, тики з різними клінічними проявами, зниження слуху та порога больової чутливості. Нерідким результатом стають помутніння кришталика та рогової оболонки ока.
Аміак: шляхи знешкодження в організмі
Основним шляхом зв'язування речовини є біосинтез сечовини, який протікає в орнітиновому циклі у клітинах печінки. Внаслідок цього синтезу утворюється сечовина - Речовина, що не представляє шкоди для організму.
Також аміак транспортується у крові у вигляді глутаміну , який являє собою нетоксичну нейтральну сполуку і легко проходить через клітинні мембрани.
Ще однією його транспортною формою є утворюється в м'язах аланін .
Взаємодія
Нейтралізує дію кислот.
Умови продажу
Засіб безрецептурної відпустки.
Умови зберігання
Зберігається у звичайних умовах.
Термін придатності
24 місяці.
Особливі вказівки
Що таке аміак? Характеристика, фізичні та хімічні властивості аміаку
Аміак або нітрид водню (NH3) - безбарвний газ (як і водень, ефір, кисень). Речовина має різкий дратівливий запах, що виходить в атмосферу з утворенням диму. Назва речовини латинською мовою - Аmmonium.
Молярна маса - 17.0306 г/моль. ГДК р.з. становить 20 мг/м3. З урахуванням цього параметра аміак належать до категорії малонебезпечних речовин (IV клас небезпеки).
NH3 надзвичайно добре розчиняється у воді: при 0°C в одному об'ємі води розчиняється близько 1,2 тисячі об'ємів цієї речовини, а при температурі 20°C — близько 700 об'ємів.
Має властивості лугів і основ.
Використовується як холодоагент для холодильного обладнання. Маркується R717, де R розшифровується як "холодоагент" (Refrigerant), "7" вказує на тип холодоагенту (у конкретному випадку на те, що аміак не є органічною речовиною), останні 2 цифри - це молекулярна маса речовини, що використовується.
У рідкому нітриді водню молекули утворюють водневі зв'язки. Діелектрична проникність, провідність, в'язкість і щільність рідкого NH3 нижче, ніж у води (речовина в 7 разів менш в'язка, ніж вода), температура кипіння речовини tкіп -33,35°C, вона починає плавитися при температурі -77,70°C
Як і вода, рідкий NH3 є асоційованою речовиною, що обумовлено утворенням водневих зв'язків.
Речовина практично не пропускає електричний струм і розчиняє багато органічних та неорганічних сполук.
У твердому вигляді NH3 має вигляд безбарвних кристалів із кубічною решіткою.
Розкладання нітриду водню на азот і водень стає помітним при температурі, що перевищує 1200-1300°С, у присутності каталізаторів при температурі вище 400°С.
На повітрі аміак не горить, за інших умов, а саме в чистому кисні, спалахує і горить жовто-зеленим полум'ям. При згорянні речовини в надлишку кисню утворюються азот та водяна пара.
Реакція горіння аміаку описується наступним рівнянням: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O.
Каталітичне окиснення NH3 при температурі 750-800°З дозволяє отримати азотну кислоту (метод використовується для промислового отримання HNO3).
Стадії процесу:
- каталітичне окиснення киснем до NO;
- переведення NO в NO2;
- поглинання водою суміші NO2 з О2 (розчинення оксиду азоту у воді та одержання кислоти);
- очищення газів, що виходять в атмосферу, від оксидів азоту.
Реакція аміаку з водою дозволяє отримати гідрат аміаку (аміачну воду або їдкий аміак). Хімічна формула гідрату - NH3 · H2O.
Як у промисловості одержують їдкий аміак? У промисловості синтез розчину аміаку з концентрацією 25% здійснюється методом насичення води аміаком, який утворюється в результаті коксування кам'яного вугілля в печі коксової, або синтетичним газоподібним аміаком.
Навіщо використовують аміачну воду? З водних розчинів аміаку одержують азотні добрива, соду, барвники.
Аміак: одержання з азотної кислоти у лабораторії
Для отримання NH3 з HNO3 слід встановити пробірку в штатив майже горизонтальному положенні, але так, щоб кислота не випливала з неї.
На дно пробірки наливають кілька крапель HNO3 і кладуть в неї кілька шматочків цинку або залізну тирсу. У отвори пробірки так слід покласти відновлене залізо (таким чином, щоб воно не торкалося азотної кислоти).
Пробірку необхідно закрити пробкою із відвідною трубкою та злегка нагріти. Нагрівання збільшить швидкість виділення аміаку.
Із чим реагує аміак?
Аміак входить у реакцію з органічними речовинами. Продуктами реакції аміаку з -хлорзаміщеними карбоновими кислотами є штучні амінокислоти.
В результаті реакції виділяється хлороводень (газ HCl), який при зв'язуванні з надлишком аміаку утворює (або нашатир NH4Cl).
Велика кількість комплексних сполук містять аміак як ліганд.
Солі амонію - це безбарвні тверді речовини з кристалічними ґратами. Майже всі вони розчиняються у воді, і їм притаманні одні й самі властивості, що й відомим нам солям металів.
Продуктом їх взаємодії з лугами є аміак:
NH4Cl + KOH = KCl + NH3 + H2O
Описана формулою реакція, якщо додатково використовується індикаторний папір, є якісною реакцією на солі амонію. Останні взаємодіють із кислотами та іншими солями.
Деякі солі амонію при нагріванні випаровуються (виганяються), інші розкладаються.
NH3 є слабкою основою, тому утворені ним у водному розчині солі піддаються гідролізу.
Більш слабкими основами, ніж аміак, є ароматичні аміни — похідні NH3, у яких атоми водню замінюються вуглеводневими радикалами.
Реакції аміаку з кислотами
Додавання до розчину NH3 концентрованої соляної кислоти супроводжується утворенням білого диму та виділенням хлористого амонію NH4Cl (нашатиря).
Реакція сірчаної кислоти та аміаку дозволяє отримати білі кристали (NH4)2SO4 - сульфату амонію.
Якщо додати до NH3 азотну кислоту, утворюється білий нітрат амонію NH4 NO3.
При взаємодії хлороцтової кислоти з NH3 атом хлору заміщається аміногрупою і в результаті утворюється амінооцтова кислота.
Якщо NH3 пропустили через бромоводневу кислоту, утворюється бромід амонію (реакція описується формулою HBR + NH3 = NH4Br).
Аміак: важче чи легше повітря?
У порівнянні з повітрям NH3 має майже вдвічі меншу щільність, тому його пари завжди піднімаються вгору. Однак за певних умов може утворюватися аміачний аерозоль — завись крапель цієї речовини в газі. Такий аерозоль зазвичай важчий за повітря і тому є більш небезпечним, ніж газоподібний NH3.
Нітрид водню - це складна чи проста речовина?
Нітрид водню утворений атомами різних елементів, тому є складною неорганічною сполукою.
Молекулярна будова аміаку
Для аміаку характерні кристалічні грати з полярних молекул, між якими діють так звані сили Ван-Дер-Ваальса . Хімічних зв'язків у молекулі нітриду водню 3, утворюються вони за ковалентним полярним механізмом.
Молекула має вигляд тригональної піраміди, на вершині якої знаходиться атом азоту (ступінь окислення азоту NH3 “-3”).
Промисловий спосіб одержання аміаку
Отримання аміаку в промисловості - це дорогий та трудомісткий процес. Промисловий синтез заснований на отриманні NH3 з азоту та водню під тиском, у присутності каталізатора та при дії високих температур.
Як каталізатор при виробництві NH3 у промисловості використовується активоване оксидами алюмінію та калію губчасте залізо. Промислові установки, в яких здійснюється синтез, ґрунтуються на циркуляції газів.
Газова суміш, що прореагувала, у складі якої присутня NH3, охолоджується, після чого NH3 конденсується і відокремлюється, а не водень з азотом, що вступили в реакцію, з новою порцією газів знову подаються на каталізатор.
Представлено також презентацію на тему спільного виробництва аміаку та метанолу в промисловості.
Чинні ГОСТи, відповідно до яких виробляється нітрид водню:
- аміак рідкий технічний, аміак безводний - ГОСТ 6221-90;
- аміак водний - ГОСТ 3760-79;
- технічний аміак водний - ГОСТ 9-92.
Дати характеристику реакції синтезу аміаку можна наступним чином: аміак утворюється як продукт реакції, що протікає в газовій фазі, сполуки — прямої, каталітичної, екзотермічної, оборотної, окислювально-відновної.
Утилізація речовини
NH3 утилізується методом селективного отримання цінних для вторинного використання речовин і методом, який передбачає можливість використання відпрацьованих відходів як сировини для виробництва інших матеріалів.
Що таке нашатирний спирт? Хімічна формула нашатирного спирту
Нашатирний спирт являє собою 10%-ний водний розчин аміаку. Формула речовини - NH4OH. Назва латиною - Solutio Ammonii caustici seu Ammonium causticum solutum.
Нашатирний спирт знайшов застосування в побуті як засіб для виведення плям, засоби для чищення монет, посуду, сантехніки, меблів, прикрас зі срібла і золота. Крім того, його використовують для фарбування тканин, боротьби з попелицями, цибульним потайнохоботником, цибулевими мушками, мурахами і тарганами, миття вікон, догляду за огрубілою шкірою стоп.
Реакція нашатирного спирту дозволяє отримати дуже нестабільний аддукт, який має вигляд сухих кристалів, що нерідко використовується як ефектний досвід.
Аміак – це нашатир?
Дехто вважає, що аміак і нашатир одне й те саме. Однак така думка помилкова. Розчин аміаку - це нашатирний спирт або, інакше кажучи, водний розчин гідроксиду амонію.
А нашатир - це сіль амонію, трохи гігроскопічний кристалічний порошок білого кольору і без запаху, який при нагріванні випаровує нітрид водню (аміак). Його формула – NH4Cl.
У Вікіпедії вказується, що речовина використовується як добриво (як підживлення вноситься в лужні та нейтральні ґрунти під слабо реагують на надлишок хлору культури — рис, кукурудзу, цукрові буряки), як харчова добавка Е510, флюс для паяння, компонентів електроліту в галь. та швидкого фіксажу у фотографії, димоутворювача.
У лабораторних умовах нашатир застосовується для лізису. еритроцитів застосування в медицині доцільно для посилення дії діуретиків та зняття набряків серцевого походження.
Запобіжні заходи
Місцеве застосування можливе лише на неушкоджену шкіру.
При випадковому попаданні кошти на слизову оболонку очей очі промивають великою кількістю води (як мінімум протягом 15 хвилин) або розчином борної кислоти (3%). Олії та мазі в цьому випадку протипоказані.
У разі прийому розчину аміаку внутрішньо слід до повної його нейтралізації пити фруктові соки, воду, тепле молоко із содою або мінеральною водою, розчин лимонної (0,5%) або оцтової (1%) кислоти.
При ураженні органів дихання показано свіже повітря та теплі водні інгаляції з додаванням лимонної кислоти або оцту, при задусі – кисень.
Про що говорять запах аміаку в сечі та аміачний запах поту? .
Слід знати, що про серйозну свідчить і запах аміаку з рота.
У жінок виділення із запахом можливі в періоди менопаузи та вагітності (якщо вагітна вживає мало рідини та/або приймає різні ліки та добавки).
Якщо аміаком пахне піт, причиною може бути , , нетримання сечі, проблеми з печінкою, наявність бактерій, здатних спровокувати виразкову хворобу Ще одна можлива причина запаху від тіла – дотримання протеїнової дієти.
Всі знають, як пахне нашатирний спирт, тому при появі характерного запаху (особливо якщо сеча пахне у дитини) або аміачного присмаку в роті слід звернутися до лікаря, який точно визначить причину цього явища та вживе необхідних заходів.
Для дітей
У педіатрії застосовується з 3-річного віку.
При вагітності
При вагітності та лактації застосування допускається виключно у тих ситуаціях, коли користь для організму жінки перевищує потенційний ризик для дитини.
У більшості випадків вагітні жінки намагаються не використовувати аміак у жодному вигляді. Фарба для вагітних також не повинна містити у своєму складі цю речовину. До списку найбільш підходящих для вагітних засобів можна включити такі фарби для волосся без аміаку:
- Ігора Шварцкопфа (Schwarzkopf Igora Vibrance);
- фарби із палітри Гарньєр (Garnier Color&Shine);
- фарбу Естель, палітра якої налічує 140 відтінків;
- фарбу без аміаку з палітри Матрікс (Matrix Color Sync);
- фарбу Кутрін.
Чимало хороших відгуків і про фарбу без аміаку L'Oreal (L'Oreal Professionnel LUO COLOR). Проте є жінки, які під час вагітності продовжують користуватися фарбою для волосся з аміаком.
Рідкий
Аміак— NH 3 , нітрид водню, за нормальних умов — безбарвний газ із різким характерним запахом (запах нашатирного спирту), майже вдвічі легший за повітря, отруйний. Розчинність NH 3 у воді надзвичайно велика - близько 1200 об'ємів (при 0 ° C) або 700 об'ємів (при 20 ° C) в об'ємі води. У холодильній техніці зветься R717, де R - Refrigerant (холодоагент), 7 - тип холодоагенту (неорганічна сполука), 17 - молекулярна маса.
Молекула аміаку має форму тригональної піраміди з атомом азоту на вершині. Три неспарених p-електрона атома азоту беруть участь в утворенні полярних ковалентних зв'язків з 1s-електронами трьох атомів водню (зв'язку N-H), четверта пара зовнішніх електронів є неподіленою, вона може утворити донорно-акцепторний зв'язок з іоном водню, утворюючи іон . Завдяки тому, що не сполучна двоелектронна хмара строго орієнтована в просторі, молекула аміаку має високу полярність, що призводить до її гарної розчинності у воді.
У рідкому аміаку молекули пов'язані між собою водневими зв'язками. Порівняння фізичних властивостей рідкого аміаку з водою показує, що аміак має нижчі температури кипіння (t кип −33,35 °C) та плавлення (t пл −77,70 °C), а також нижчу щільність, в'язкість (в'язкість рідкого аміаку в 7 разів менше в'язкості води), провідність та діелектричну проникність. Це певною мірою пояснюється тим, що міцність цих зв'язків у рідкому аміаку істотно нижча, ніж у води, а також тим, що в молекулі аміаку є лише одна пара неподілених електронів, на відміну від двох пар у молекулі води, що не дає можливості утворювати розгалужену мережу водневих зв'язків між кількома молекулами Аміак легко переходить у безбарвну рідину із щільністю 681,4 кг/м³, що сильно заломлює світло. Подібно до води, рідкий аміак сильно асоційований, головним чином за рахунок утворення водневих зв'язків. Рідкий аміак мало проводить електричний струм. Рідкий аміак - хороший розчинник для великої кількості органічних, а також для багатьох неорганічних сполук. Твердий аміак – безбарвні кубічні кристали.
Хімічні властивості
- Завдяки наявності неподіленої електронної пари у багатьох реакціях аміак виступає як нуклеофіл або комплексоутворювач. Так, він приєднує протон, утворюючи іон амонію:
- Водний розчин аміаку («нашатирний спирт») має слаболужну реакцію через перебіг процесу:
- Взаємодіючи з кислотами дає відповідні солі амонію:
- Аміак також є дуже слабкою кислотою (у 10 000 000 000 разів слабшою за воду), здатний утворювати з металами солі — аміди. З'єднання, що містять іони NH 2 − називаються амідами, NH 2− імідами, а N 3− нітридами. Аміди лужних металів одержують, діючи на них аміаком:
Аміди, іміди і нітриди низки металів утворюються внаслідок деяких реакцій серед рідкого аміаку. Нітриди можна одержати нагріванням металів в атмосфері азоту.
Аміди металів є аналогами гідроксидів. Ця аналогія посилюється тим, що іони ОН − і NH 2 − , а також молекули Н 2 O та NH 3 ізоелектронні. Аміди є сильнішими основами, ніж гідроксиди, а отже, піддаються у водних розчинах незворотному гідролізу:
NaNH 2 + H 2 O → NaOH + NH 3 CaNH + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + NH 3 Zn 3 N 2 + 6H 2 O → 3Zn(OH) 2 + 2NH 3
та у спиртах:
KNH 2 + C 2 H 5 OH → C 2 H 5 OK + NH 3
Подібно до водних розчинів лугів, аміачні розчини амідів добре проводять електричний струм, що обумовлено дисоціацією:
MNH 2 → M + + NH 2 −
Фенолфталеїн у цих розчинах забарвлюється у червоний колір, при додаванні кислот відбувається їх нейтралізація. Розчинність амідів змінюється в такій же послідовності, що і розчинність гідроксидів: LiNH 2 - нерозчинний, NaNH 2 - малорозчинний, KNH 2 , RbNH 2 і CsNH 2 - добре розчинні.
- При нагріванні аміак виявляє відновлювальні властивості. Так, він горить в атмосфері кисню, утворюючи воду та азот. Окислення аміаку повітрям на платиновому каталізаторі дає оксиди азоту, що використовується в промисловості для одержання азотної кислоти:
На відновній здатності NH 3 засноване застосування нашатирю NH 4 Cl для очищення поверхні металу від оксидів при їх паянні:
3CuO + 2NH 4 Cl → 3Cu + 3H 2 O +2HCl + N 2
Окислюючи аміак гіпохлоритом натрію в присутності желатину, одержують гідразин:
2NH 3 + NaClO → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O
- Галогени (хлор, йод) утворюють з аміаком небезпечні вибухові речовини - галогеніди азоту (хлористий азот, йодистий азот).
- З галогеноалканами аміак входить у реакцію нуклеофільного приєднання, утворюючи заміщений іон амонію (спосіб отримання амінів):
- З карбоновими кислотами, їх ангідридами, галогенангідридами, ефірами та іншими похідними дає аміди. З альдегідами та кетонами - основи Шиффа, які можна відновити до відповідних амінів (відновне амінування).
- При 1000 C аміак реагує з вугіллям, утворюючи HCN і частково розкладаючись на азот і водень. Також він може реагувати з метаном, утворюючи ту ж саму синильну кислоту:
Історія назви
Аміак (у європейських мовах його назва звучить як «аммоніак») своєю назвою завдячує оазі Аммона в Північній Африці, розташованому на перехресті караванних шляхів. У спекотному кліматі сечовина (NH 2) 2 CO, що міститься в продуктах життєдіяльності тварин, розкладається особливо швидко. Одним із продуктів розкладання і є аміак. За іншими відомостями, аміак отримав свою назву від давньоєгипетського слова амоніан. Так називали людей, що поклоняються богу Амону. Вони під час своїх ритуальних обрядів нюхали нашатир NH4Cl, який при нагріванні випаровує аміак.
Рідкий аміак
Рідкий аміак, хоч і незначною мірою, дисоціює на іони, в чому виявиться його схожість з водою:
2NH 3 → NH 4 + + NH 2 −
Константа самоіонізації рідкого аміаку при −50 °C становить приблизно 10 −33 (моль/л)².
Рідкий аміак, як і вода, є сильним іонізуючим розчинником, в якому розчиняється ряд активних металів: лужні, лужноземельні, Mg, Al, а також Eu та Yb. Розчинність лужних металів у рідкому NH 3 становить кілька десятків відсотків. У рідкому аміаку NH 3 також розчиняються деякі інтерметаліди, що містять лужні метали, наприклад, Na 4 Pb 9 .
Розведені розчини металів у рідкому аміаку забарвлені у синій колір, концентровані розчини мають металевий блиск та схожі на бронзу. При випаровуванні аміаку лужні метали виділяються в чистому вигляді, а лужноземельні - у вигляді комплексів з аміаком [Е(NH 3) 6], що володіють металевою провідністю. При слабкому нагріванні ці комплекси розкладаються на метал та NH 3 .
Розчинений у NH 3 метал поступово реагує з утворенням аміду:
2Na + 2NH 3 → 2NaNH 2 + H 2 -
Отримані в результаті реакції з аміаком аміди металів містять негативний іон NH 2 -, який також утворюється при самоіонізації аміаку. Таким чином, аміди металів є аналогами гідроксидів. Швидкість реакції зростає під час переходу від Li до Cs. Реакція значно прискорюється при навіть невеликих домішок H 2 O.
Металоаміачні розчини мають металеву електропровідність, в них відбувається розпад атомів металу на позитивні іони і сольватовані електрони, оточені молекулами NH 3 . Металоаміачні розчини, які містять вільні електрони, є найсильнішими відновниками.
Комплексоутворення
Завдяки своїм електронодонорним властивостям, молекули NH 3 можуть входити як ліганд у комплексні сполуки. Так, введення надлишку аміаку в розчини солей d-металів призводить до утворення їх амінокомплексів:
CuSO 4 + 4NH 3 → SO 4 Ni(NO 3) 2 + 6NH 3 → (NO 3) 2
Комплексоутворення зазвичай супроводжується зміною забарвлення розчину, так у першій реакції блакитний колір (CuSO 4) переходить у темно-синій (забарвлення комплексу), а в другій реакції забарвлення змінюється із зеленої (Ni(NO 3) 2) у синьо-фіолетову. Найбільш міцні комплекси з NH 3 утворюють хром та кобальт у ступені окислення +3.
Біологічна роль
Аміак є кінцевим продуктом азотистого обміну в організмі людини та тварин. Він утворюється при метаболізмі білків, амінокислот та інших азотистих сполук. Він високо токсичний для організму, тому більшість аміаку в ході орнітинового циклу конвертується печінкою в більш нешкідливу і менш токсичну сполуку — карбамід (сечовину). Сечовина потім виводиться нирками, причому частина сечовини може бути конвертована печінкою або нирками у аміак.
Аміак може також використовуватися печінкою для зворотного процесу – ресинтезу амінокислот з аміаку та кетоаналогів амінокислот. Цей процес зветься «відновне амінування». Таким чином із щавлевооцтової кислоти виходить аспарагінова, з α-кетоглутарової - глутамінова і т.д.
Фізіологічна дія
За фізіологічною дією на організм відноситься до групи речовин задушливої та нейротропної дії, здатних при інгаляційному ураженні викликати токсичний набряк легень та тяжке ураження нервової системи. Аміак має як місцеву, так і резорбтивну дію.
Пари аміаку сильно дратують слизові оболонки очей та органів дихання, а також шкірні покриви. Це ми сприймаємо як різкий запах. Пари аміаку викликають рясну сльозотечу, біль в очах, хімічний опік кон'юнктиви та рогівки, втрату зору, напади кашлю, почервоніння та свербіж шкіри. При дотику зрідженого аміаку та його розчинів зі шкірою виникає печіння, можливий хімічний опік з бульбашками, виразками. Крім того, скраплений аміак при випаровуванні поглинає тепло, і при зіткненні зі шкірою виникає обмороження різного ступеня. Запах аміаку відчувається при концентрації 37 мг/м³.
Гранично допустима концентрація повітря робочої зони виробничого приміщення становить 20 мг/м³. Отже, якщо відчувається запах аміаку, працювати без засобів захисту вже небезпечно. Роздратування зіва проявляється при вмісті аміаку в повітрі 280 мг/м³, око – 490 мг/м³. При дії в дуже високих концентраціях аміак викликає ураження шкіри: 7-14 г/м - еритематозний, 21 г / м і більше - буллезнийдерматит. Токсичний набряк легень розвивається при дії аміаку протягом години з концентрацією 1,5 г/м³. Короткочасний вплив аміаку в концентрації 3,5 г/м³ і швидше призводить до розвитку загальнотоксичних ефектів. Гранично допустима концентрація аміаку в атмосферному повітрі населених пунктів дорівнює: середньодобова 0,04 мг/м³; максимальна разова 0,2 мг/м³.
У світі максимальна концентрація аміаку в атмосфері (більше 1 мг/м³) спостерігається на Індо-Гангській рівнині, Центральній долині США та Південно-Казахстанській області.
Застосування
Аміак належить до найважливіших продуктів хімічної промисловості, щорічне його світове виробництво досягає 150 млн. тонн. В основному використовується для виробництва азотних добрив (нітрат та сульфат амонію, сечовина), вибухових речовин та полімерів, азотної кислоти, соди (за аміачним методом) та інших продуктів хімічної промисловості. Рідкий аміак використовують як розчинник.
У холодильній техніці використовується як холодильний агент (R717)
У медицині 10% розчин аміаку, найчастіше званий нашатирним спиртом, застосовується при непритомних станах (для збудження дихання), для стимуляції блювоти, а також зовнішньо - невралгії, міозити, укуси комах, обробка рук хірурга. При неправильному застосуванні може спричинити опіки стравоходу та шлунка (у разі прийому нерозведеного розчину), рефлекторну зупинку дихання (при вдиханні у високій концентрації).
Застосовують місцево, інгаляційно та внутрішньо. Для порушення дихання та виведення хворого з непритомного стану обережно підносять невеликий шматок марлі або вати, змочений нашатирним спиртом, до носа хворого (на 0,5-1 с). Всередину (тільки у розведенні) для індукції блювання. При укусах комах - як примочок; при невралгіях та міозитах - розтирання аміачним лініментом. У хірургічній практиці розводять у теплій кип'яченій воді та миють руки.
Оскільки є слабкою основою при взаємодії, нейтралізує кислоти.
Фізіологічна дія нашатирного спирту обумовлена різким запахом аміаку, який подразнює специфічні рецептори слизової оболонки носа та сприяє збудженню дихального та судинно-рухового центрів мозку, викликаючи почастішання дихання та підвищення артеріального тиску.
Отримання
Промисловий спосіб отримання аміаку заснований на прямій взаємодії водню та азоту:
N 2(г) + 3H 2(г) ↔ 2NH 3(г) + 45,9 кДж
Це так званий процес Габера (німецький фізик, який розробив фізико-хімічні основи методу).
Реакція відбувається з виділенням тепла та зниженням об'єму. Отже, виходячи з принципу Ле-Шательє, реакцію слід проводити за можливо низьких температур і при високих тисках — тоді рівновага буде зміщена вправо. Однак швидкість реакції при низьких температурах дуже мала, а при високих збільшується швидкість зворотної реакції. Проведення реакції при дуже високих тисках вимагає створення спеціального обладнання, що витримує високий тиск, а значить і великих капіталовкладень. Крім того, рівновага реакції навіть при 700 ° C встановлюється занадто повільно для практичного використання.
Застосування каталізатора (пористо залізо з домішками Al 2 O 3 і K 2 O) дозволило прискорити досягнення рівноважного стану. Цікаво, що при пошуку каталізатора цю роль пробували понад 20 тисяч різних речовин.
Враховуючи всі вищенаведені фактори, процес отримання аміаку проводять за таких умов: температура 500 ° C, тиск 350 атмосфер, каталізатор. Вихід аміаку за таких умов становить близько 30%. У промислових умовах використаний принцип циркуляції — аміак видаляють охолодженням, а азот і водень, що не прореагували, повертають у колону синтезу. Це виявляється економічнішим, ніж досягнення вищого виходу реакції рахунок підвищення тиску.
Для одержання аміаку в лабораторії використовують дію сильних лугів на солі амонію:
NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O.
Зазвичай лабораторним способом одержують слабким нагріванням суміші хлориду амонію з гашеним вапном. 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Для осушення аміаку його пропускають через суміш вапна з їдким натром.
Дуже сухий аміак можна отримати, розчиняючи у ньому металевий натрій і згодом переганяючи. Це краще робити в системі, виготовленій із металу під вакуумом. Система повинна витримувати високий тиск (при кімнатній температурі тиск насиченої пари аміаку близько 10 атмосфер). У промисловості аміак осушують в абсорбційних колонах.
Аміак у медицині
При укусах комах аміак застосовують зовнішньо як примочок. Можливі побічні дії: при тривалій експозиції (інгаляційне застосування) аміак може спричинити рефлекторну зупинку дихання. Місцеве застосування протипоказане при дерматитах, екземах, інших захворюваннях шкіри, а також при відкритих травматичних пошкодженнях шкірних покривів. При інгаляційному застосуванні – рефлекторна зупинка дихання, при місцевому застосуванні – подразнення, дерматити, екземи у місці аплікації. Місцеве застосування можливе лише на неушкоджену шкіру. При випадковому ураженні слизової оболонки ока промити водою (по 15 хв через кожні 10 хв) або 5% розчином борної кислоти. Олії та мазі не застосовують. При ураженні носа та глотки – 0,5 % розчин лимонної кислоти або натуральні соки. У разі прийому внутрішньо пити воду, фруктовий сік, молоко, краще – 0,5 % розчин лимонної кислоти або 1 % розчин оцтової кислоти до повної нейтралізації вмісту шлунка. Взаємодія з іншими лікарськими засобами невідома. (Інструкція із застосування)