Värvitu terava lõhnaga gaas ammoniaagiga NH3 mitte ainult ei lahustu hästi vees soojuse eraldumisega. Aine interakteerub aktiivselt H2O molekulidega, moodustades nõrga leelise. Lahus on saanud mitu nime, üks neist on ammoniaagivesi. Ühendil on hämmastavad omadused, milleks on moodustumise meetod, koostis ja keemilised reaktsioonid.
Ammooniumioonide moodustumine
Ammoniaagivee valem on NH4OH. Aine sisaldab katiooni NH4+, mille moodustavad mittemetallid – lämmastik ja vesinik. Ammoniaagi molekulis olevad N-aatomid kasutavad kovalentsete polaarsete sidemete moodustamiseks ainult kolme viiest välisest elektronist ja üks paar jääb taotlemata. Tugev alt polariseeritud veemolekulis on vesiniku prootonid H+ hapnikuga nõrg alt seotud, ühest neist saab lämmastiku vaba elektronpaari doonor (aktseptor).
Moodustub ühe positiivse laenguga ammooniumiioon ja eritüüpi nõrk kovalentne side – doonor-aktseptor. Oma suuruse, laetuse ja mõne muu funktsiooni poolest sarnaneb seekaaliumkatioon ja käitub nagu leelismetallid. Keemiliselt ebatavaline ühend reageerib hapetega ja moodustab suure praktilise tähtsusega sooli. Nimed, mis kajastavad aine saamisomadusi ja omadusi:
- ammoniaagivesi;
- ammooniumhüdroksiid;
- ammooniumhüdraat;
- kaustiline ammoonium.
Ettevaatusabinõud
Ammoniaagi ja selle derivaatidega töötamisel tuleb olla ettevaatlik. Oluline on meeles pidada:
- Ammoniaagiveel on ebameeldiv lõhn. Eraldunud gaas ärritab ninaõõne limaskesta pinda, silmi, põhjustab köhimist.
- Kui ammoniaaki hoitakse lõdv alt suletud viaalides, vabanevad ampullid ammoniaaki.
- Saab tuvastada ilma instrumentideta, ainult lõhna järgi, isegi väikese koguse gaasi lahuses ja õhus.
- Molekulide ja katioonide suhe lahuses muutub erinevatel pH-del.
- Väärtuse juures umbes 7 väheneb mürgise gaasi NH kontsentratsioon +
Ammooniumhüdroksiidi tootmine. Füüsikalised omadused
Ammoniaagi lahustamisel vees tekib ammoniaagivesi. Selle aine valem on NH4OH, kuid tegelikult esinevad ioonid samal ajal
NH4+, OH–, NH3 molekulid ja H2O. Ammoniaagi ja vee vahelise ioonivahetuse keemilises reaktsioonis tekib tasakaaluolek. Protsessi saab näidatadiagrammi abil, millel vastassuunalised nooled näitavad nähtuste pöörduvust.
Laboris tehakse ammoniaagivee saamist katsetes lämmastikku sisaldavate ainetega. Ammoniaagi segamisel veega saadakse selge, värvitu vedelik. Kõrge rõhu korral suureneb gaasi lahustuvus. Veest eraldub temperatuuri tõustes rohkem selles lahustunud ammoniaaki. Tööstuslike vajaduste ja põllumajanduse jaoks tööstuslikus mastaabis saadakse 25% ainet ammoniaagi lahustamisel. Teine meetod hõlmab koksiahju gaasi reaktsiooni kasutamist veega.
Ammooniumhüdroksiidi keemilised omadused
Kahe vedeliku – ammoniaagivee ja vesinikkloriidhappe – kokkupuutel on need kaetud valge suitsuga. See koosneb reaktsioonisaaduse - ammooniumkloriidi - osakestest. Lenduva ainega, nagu vesinikkloriidhape, toimub reaktsioon otse õhus.
Kõrg alt aluselise ammoniaakhüdraadi keemilised omadused:
- Aine dissotsieerub vees pöörduv alt, moodustades ammooniumi katiooni ja hüdroksiidiooni.
- NH-iooni juuresolekul4+ muutub fenoolftaleiini värvitu lahus karmiinpunaseks, nagu leeliste puhul.
- Neutraliseerimise keemiline reaktsioon hapetega viib ammooniumisoolade ja vee moodustumiseni: NH4OH + HCl=NH4Cl + H 2O.
- Ammoniaagivesi astub metallisooladega ioonivahetusreaktsioonidesse, mis vastavad nõrkadele alustele, ja moodustub vees lahustumatu hüdroksiid:2NH4OH + CuCl2=2NH4Cl + Cu(OH) 2 (sinine sete).
Ammoniaagivesi: kasutamine erinevates majandussektorites
Ebatavalisi aineid kasutatakse laialdaselt igapäevaelus, põllumajanduses, meditsiinis, tööstuses. Tehnilist ammoniaakhüdraati kasutatakse põllumajanduses, sooda, värvainete ja muude toodete tootmisel. Vedelväetis sisaldab lämmastikku taimedele kergesti seeditaval kujul. Seda ainet peetakse kõigi põllukultuuride külvieelseks töötlemiseks kõige odavamaks ja tõhusaimaks.
Ammoniaagivee tootmine maksab kolm korda vähem kui tahkete granuleeritud lämmastikväetiste tootmine. Vedelike ladustamiseks ja transportimiseks kasutatakse hermeetiliselt suletud teraspaake. Teatud tüüpi juuksevärvide ja pleegitajate valmistamisel kasutatakse söövitavat ammooniumi. Igas meditsiiniasutuses on valmistised ammoniaagiga – 10% ammoniaagilahus.
Ammooniumisoolad: omadused ja praktiline väärtus
Majandustegevuses kasutatakse aineid, mis saadakse ammooniumhüdroksiidi interaktsioonil hapetega. Soolad lagunevad kuumutamisel, lahustuvad vees, läbivad hüdrolüüsi. Nad astuvad keemilistesse reaktsioonidesse leeliste ja muude ainetega. Ammooniumkloriidid, nitraadid, sulfaadid, ammooniumi fosfaadid ja karbonaadid on omandanud kõige olulisema praktilise väärtuse.
Vägaammooniumiooni sisaldavate ainetega töötamisel on oluline järgida eeskirju ja ohutusmeetmeid. Kui neid hoitakse tööstus- ja põllumajandusettevõtete ladudes, tütarfarmides, ei tohiks sellised ühendid kokku puutuda lubja ja leelistega. Kui pakendite tihendid purunevad, algab mürgise gaasi eraldumisega keemiline reaktsioon. Kõik, kes peavad töötama ammoniaagivee ja selle sooladega, peavad teadma keemia põhitõdesid. Kasutatavad ained ei kahjusta inimesi ega keskkonda, kui ohutusnõuded on täidetud.