Ammoniak

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Ammoniak (nach dem Ammonssalz [NH4Cl = Ammoniumchlorid] aus der Ammonsoase, heute Oase Siwa) ist ein äußerst stark stechend riechendes, farbloses Gas, das zu Tränen reizt und erstickend wirkt.


Strukturformel
Strukturformel von Ammoniak
Allgemeines
Name Ammoniak
Summenformel NH3
Andere Namen als wässrige Lösung: Salmiakgeist, Ammoniakwasser
Kurzbeschreibung Farbloses Gas. Reizt die Atemwege.
CAS-Nummer 1336-21-6
Sicherheitshinweise
Lösung >10%
N C
Gas
N T
R- und S-Sätze R: 34-50
S: 26-36/37/39-45-61
Handhabung Handschuhe, Augen- und ggf. Atemschutz
Lagerung unter +25 °C, Ammoniak-Luft-Gemische sind explosionsfähig
MAK 20 ml/m3
LD50 (Ratte, oral) 350 mg/kg
LD50 (Kaninchen) -
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand gasförmig
Farbe farblos
Dichte 0,771 kg/m³
Molmasse 17 g/mol
Schmelzpunkt 195,75 K (-77,4 °C)
Siedepunkt 239,75 K (-33,4 °C)
Dampfdruck 8,572 bar (20°C)
Weitere Eigenschaften
Löslichkeit -
Gut löslich in Wasser, Alkohole, Benzol, Aceton, Chloroform
Schlecht löslich in -
Unlöslich in -
Analytik
Klassische Verfahren Vorsichtige Geruchsprobe reicht meist aus. Geringe Gasmengen können beispielsweise mit angefeuchtetem Indikatorpapier nachgewiesen werden, welches auf die bei der Reaktion von Ammoniak und Wasser entstehenden OH- Ionen mit Färbung reagiert.

SI-Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht anders vermerkt wurden Normbedingungen benutzt.


Inhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Weitere Eigenschaften
2 Herstellung
3 Verwendung
4 Literatur
5 Weblinks

Weitere Eigenschaften

Ammoniak ist sehr gut wasserlöslich, bei 0 °C lösen sich in 100 ml Wasser 90,7 g. Diese Ammoniaklösung heißt Salmiakgeist. Sie reagiert alkalisch (Ammoniumhydroxid).

Ammoniak-Luft-Gemische sind im Bereich von 15,5 bis 30 Vol.-% Ammoniak mit einer Zündquelle ab 630 °C explosionsfähig (Gefahr allerdings eher in geschlossenen Räumen). Diese Zündquelle kann in Großtechnischen Anlagen auch Wasserstoff darstellen, so dass auch unter 630 °C die Möglichkeit einer Explosion besteht. Es verbrennt schnell und vollständig, so dass anschließend kein NH3 mehr wahrnehmbar ist.

Ammoniak wirkt auf Haut und Schleimhäute (insbesondere auch auf die Augen) ätzend. Geschluckt ruft es blutiges Erbrechen mit heftigen Schmerzen und Lungenschäden hervor, unter Umständen mit tödlichem Ausgang. Ein Ammoniakgehalt der Luft von 1,5 bis 2,5 g/m³ wirkt nach 30 bis 60 Minuten tödlich.


Herstellung

Die Herstellung geschieht nach dem Haber-Bosch-Verfahren


Verwendung

Ammoniak ist eines der wichtigsten und häufigsten Produkte der chemischen Industrie. 1992 betrug die Weltproduktion von Ammoniak etwa 90 Millionen Tonnen. Der Großteil dieser Produktion wird als Ausgangstoff für Stickstoffdünger verwendet. Daneben wird:

  • flüssiger Ammoniak wegen seiner hohen Verdampfungswärme in Kältemaschinen eingesetzt (Kältemittelbezeichnung R717).
  • In der Textilveredlung, zum Plastifizieren von Holz und als nichtwässeriges Lösungsmittel wird Ammoniak gebraucht
  • Gasförmiger Ammoniak wird als Destraktions-Mittel und in der Metall-Industrie zur Nitrierhärtung verwendet.
  • Ammoniakwasser findet Verwendung zu Reinigungs- und Beizzwecken. Auch wird es zum Unschädlichmachen von Chlor u. Formaldehyd nach Desinfektionsmaßnahmen eingesetzt.
  • Ammoniak kann auch zur Entschwefelung und Entstickung von Rauchgas verwendet werden. Hierbei bildet sich Ammoniumsulfat, dass als Düngemittel verwertet wird.
  • Ammoniak wird auch zur Herstellung von Arzneimittel und Sprengstoff eingesetzt.
  • Ammoniakwasser wird in Chlorgasanlagen zur Dichtigkeitsprüfung eingesetzt. An Lecks kommt es zur Nebelbildung, aufgrund entstehenden Ammoniumchlorids [NH4Cl]
  • erlangt in flüssiger und überkritischer Form immer mehr Bedeutung als nicht oxidatives Lösemittel, unter anderem wegen seiner physikalisch-chemischen Ähnlichkeit zu Wasser (Wasserstoffbrückenbindungen, Eigendissoziation NH4+ + NH2- -> NH3, usw.)
  • Ammoniak ist eine der bedeutendsten Grundchemikalien der chemischen Industrie. Aus ihm werden zahlreiche weitere Vorprodukte hergestellt. Hierbei sind besonders zu nennen:


                 Ammoniak
                ____|_____________________________________
                |                     |                   |
      Oxidation |                     |              sämtlicher
                |             (NH2)2CO (Harnstoff)    weiterer
                |                  /     |           organischer
        Salpetersäure         Kunstharze |               und
      /    /    |     \                Düngemittel  anorganischer
Nitrate   /     |      \                             Stickstoff
         /      |       \                           /  /    |  \
Düngemittel     |        \              Hydroxylamin  /     |   Nitrile
                |         \                          /      |
            Adipinsäure   Nitroaromaten          Amine    Hydrazin
                           beispielsweise Anilin


Literatur

  • Robert Schlögl: Katalytische Ammoniaksynthese - eine "unendliche Geschichte"? Angewandte Chemie 115(18), S. 2050 - 2055 (2003), ISSN 0044-8249


Weblinks