گاز آمونیاک (Ammonia Gas)
گاز آمونیاک یک گاز بی رنگ و واکنش پذیر است که سبک تر از هوا میباشد. فرمول گاز آمونیاک (NH3) میباشد. آمونیاک به راحتی در آب حل میشود و بوی بسیار تندی دارد که توسط اکثر افراد حتی در مقادیر کم قابل تشخیص است.گاز آمونیاک غیر قابل اشتعال است اما به دلیل آنکه در غلظت های معینی که با هوا مخلوط میشود در صورت اشتعال میتواند منفجر شود، قابل اشتعال تلقی میگردد.محلول های آمونیاکی به صورت قلیایی هستند که در غلظت های بالا خورندگی ایجاد میکنند. محلول آمونیاک را میتوان نیز نامید. آمونیاک هم به صورت مایع و هم به صورت گاز مورد استفاده قرار میگیرد.
تاریخچه گاز آمونیاک
آمونیاک یکی از مهمترین و پرکاربردترین محصولات سنتزی است که نقش حیاتی در صنایع مختلف، از جمله کشاورزی، صنعت شیمیایی و انرژی، ایفا میکند. این ترکیب شیمیایی بهطور اولیه توسط جوزف پریستلی در سال ۱۷۷۳ کشف شد. او این ماده را از طریق حرارت دادن کلروآمونیوم با آهک بدست آورد. با این حال، تحقیقات بعدی توسط هنری برتولت در سال ۱۷۸۴ به کشف بیشتر خواص و فرمول شیمیایی آمونیاک منجر شد و این مسیر به تکامل دانش بشر در زمینه تولید و استفاده از آمونیاک در صنعت شیمیایی ادامه یافت.
آمونیاک بهعنوان یک ماده شیمیایی، در فرایندهای مختلفی نظیر تولید کودهای شیمیایی، تولید پلاستیکها، داروها، مواد منفجره و حتی در صنعت تصفیه آب استفاده میشود. امروزه تولید آمونیاک به یک صنعت جهانی تبدیل شده است که در آن از منابع مختلف برای تولید این ماده استفاده میشود. یکی از روشهای رایج تولید آمونیاک، استفاده از منابع طبیعی مانند هوا است. در این روش، گاز نیتروژن موجود در جو با هیدروژن واکنش داده و آمونیاک تولید میشود. در بسیاری از کشورهای جهان، از جمله ایالات متحده آمریکا و کشورهای اروپایی، این روش بهعنوان فرآیند اصلی تولید آمونیاک شناخته شده است.
اما در برخی کشورهای دیگر، مانند چین، روشهای متفاوتی برای تولید آمونیاک وجود دارد. در این کشور، تولید آمونیاک عمدتاً از زغالسنگ بهعنوان منبع اصلی تامین هیدروژن صورت میگیرد. این روش بهویژه به دلیل ذخایر عظیم زغالسنگ در چین، هزینههای تولید را کاهش میدهد و بهطور گستردهای در این کشور مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین، تولید آمونیاک بهوسیله منابع مختلف بسته به موقعیت جغرافیایی و منابع طبیعی موجود، تفاوتهایی دارد و این مسئله بهویژه در مقیاس جهانی در توجه به منابع انرژی و کاهش هزینهها تأثیرگذار است.
خواص فیزیکی و شیمیایی گاز آمونیاک
آمونیاک با فرمول شیمیایی NH3 یک ترکیب گازی بیرنگ و دارای بوی تیز است که در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد بهصورت گاز وجود دارد. جرم مولی آمونیاک ۱۷.۰۳۱ گرم بر مول است و ساختار آن بهصورت هرم مثلثی میباشد. این ماده در دماهای پایینتر بهراحتی منجمد میشود و نقطه ذوب آن برابر با -۷۷.۷ درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن -۳۳.۳ درجه سانتیگراد است. آمونیاک دارای چگالی ۰.۷۳ کیلوگرم بر مترمکعب است که نشاندهنده سبکی آن نسبت به بسیاری از گازهای دیگر میباشد. همچنین، این ماده حلالیت بالایی در آب دارد و در دمای استاندارد ۵۴ گرم آمونیاک میتواند در هر لیتر آب حل شود. ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آمونیاک آن را به یک ماده مهم در صنایع شیمیایی، کشاورزی و انرژی تبدیل کرده است، بهویژه در تولید کودهای شیمیایی و بهعنوان ماده اولیه در صنایع مختلف. این اطلاعات برای مهندسان و دانشجویان رشته گاز اهمیت بالایی دارد، زیرا در طراحی و عملکرد تجهیزات و فرآیندهای مربوط به گازها و تولید آمونیاک در مقیاس صنعتی تاثیر مستقیم دارد.
از انواع خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز در جدول زیر ذکر شده است :
|
نام علمی |
Argon |
|---|---|
|
فرمول شیمیایی |
Ar |
|
عدد اتمی |
۱۸ |
|
جرم اتمی |
g/mol 948/39 |
|
نقطه ذوب |
° ۱۸۹- |
|
نقطه جوش |
° ۱۸۵.۹- |
|
وزن مولکولی |
Gr40 |
|
چگالی |
۸۷۴/1gr/lit |
|
حالت فیزیکی |
گاز |
|
مشخصات فیزیکی |
بی رنگ و بی بو |
|
حلالیت در آب |
کم |
|
خواص شیمیایی |
گاز نجیب، واکنشناپذیر |
|
طبقهبندی ماده |
گاز نجیب، غیرقابل احتراق، غیرواکنشپذیر |
|
کلاس خطر (طبق GHS) |
کلاس ۲.۲ – گاز غیرقابل اشتعال و غیرسمی |
موارد ایمنی گاز آمونیاک
نکات ایمنی و مخاطرات گاز آمونیاک و پیشگیری از خطرات احتمالی
|
طبقه بندی ماده |
گاز قابل اشتعال-گازهای تحت فشار |
|---|---|
|
نماد خطر |
|
|
کلاس خطر(لوزی خطر) |
|
خطرات گاز آمونیاک
آمونیاک در دسته ی مواد بسیار اشتعال پذیر قرار نمیگیرد اما در صورتی که ظروف آن در معرض حرارت زیاد باشند منفجرخواهد شد.آمونیاک زمانی که به شکل غلیظ و مایع باشد بسیار خطرناک بوده و خاصیت سوزانندگی دارد. هنگامی که در تماس با پوست، چشم یا دهان قرار بگیرد، در اثر واکنش با رطوبت موجود در بافت ها امونیوم هیدروکسید که ماده ای سوزاننده است تولید میکند و باعث اسیب به لیپید های موجود در غشای سلول و در نتیجه التهاب میشود. آمونیاک میتواند تاثیرات جبران ناپذیری بر روی سلامت انسان به جای بگذارد، پس بهتر است هنگام استفاده از آمونیاک موارد ایمنی را رعایت کنید.
|
علائم |
پیشگیری |
کمک های اولیه |
|
|---|---|---|---|
|
استنشاق |
تحریک شدید مجرای تنفسی |
انتقال فرد به هوای تازه، در صورت نیاز تنفس مصنوعی انجام شود و به پزشک مراجعه شود |
انتقال به هوای تازه، انجام تنفس مصنوعی یا اکسیژن در صورت ایست تنفسی و مراجعه به پزشک در صورت شدت علائم |
|
پوست |
باعث سوختگی شیمیایی،تاول یا زخم |
استفاده از دستکش و لباس محافظ |
شستشوی پوست با صابون و آب، خارج کردن لباسهای آلوده با احتیاط و مراجعه به پزشک در صورت نیاز |
|
چشم ها |
آسیب به قرنیه، تاری دید یا حتی نابینایی دائم |
استفاده از عینک ایمنی و محافظ صورت |
شستوشوی فوری چشمها با آب به مدت ۱۵ دقیقه و سریعا به پزشک مراجعه کنید |
فرآیند تولید گاز آمونیاک
فرآیند تولید گاز آمونیاک بهطور عمده از طریق روش هابر-بوش (Haber-Bosch) انجام میشود که شامل واکنش نیتروژن (N2) و هیدروژن (H2) تحت فشار و دما بالا است. این فرآیند بهطور گستردهای در صنعت شیمیایی برای تولید آمونیاک مورد استفاده قرار میگیرد. در اینجا، فرآیند تولید آمونیاک بهطور دقیق و با جزئیات فنی توضیح داده میشود:
آمونیاک و فرآیند هابر
این فرآیند برای تولید آمونیاک از عناصر سازندهاش یعنی نیتروژن(N۲) و هیدروژن (H۲) استفاده میکند. این فرآیند نیاز به فشار و دمای بالایی دارد. (فشار حدود ۱۵۰ تا ۲۵۰ اتمسفر و دمای ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجه یانتی گراد). در این روش علاوه بر نیتروژن و هیدروژن کاتالیزگر نیز استفاده میشود که این کاتالیزگر معمولا آهن با افزودنی هایی مانند پتاسیم و آلومینیوم میباشد.
مزایا:
-تولید انبوه آمونیاک.
- در دسترس بودن ماد اولیه.
-صرفه جویی اقتصادی.
معایب:
- مصرف بالای انرژی.
- تولید گازهای گلخانهای.
- وابستگی به منابع تجدید ناپذیر.
- آلودگی محیط زیست.
انواع چیلر های گاز آمونیاک
چیلر های تراکمی
طرز کار چیلر های آمونیاکی بدین گونه است که پس از تبخیر آمونیاک در اواپراتور و گرفتن دمای محیط، آمونیاک به سمت کمپرسور هدایت میشود و با استفاده از کمپرسور فشار آمونیاک بالا میرود و به دنبال آن دمای آمونیاک نیز افزایش مییابد. پس از آن آمونیاک در کندانسور ها خنک شده و با استفاده از شیر و مخزن انبساطی به مایع تبدیل میشود و دمای آن افت میکند و وارد اواپراتور میشود و چرخه دوباره تکرار میشود.
مزایا چیلر های جذبی نسبت به چیلر های تراکمی
- کاهش مصرف برق
- صرفه جویی در هزینه تجهیزات
- سر و صدا کمتر نسبت به چیلر تراکمی
- هزینه تعمیر و نگهداری کمتر نسبت به چیلر های تراکمی
معایب چیلر های جذبی نسبت به چیلر های تراکمی
- راندمان کمتر نسبت به چیلر های تراکمی
- ارتفاع زیاد به دلیل وجود برج های جذب و دفع
- قیمت اولیه بیشتر نسبت به چیلر های تراکمی
- وابستگی به سوخت های فسیلی و انرژی های گرمایی
چیلر های جذبی
چیلرهای جذبی بدون استفاده از کمپرسور کار میکنند و آمونیاک پس از تبخیر در اواپراتور و گرفتن دمای محیط به برج جذب منتقل میشود. در برج جذب علاوه بر گاز آمونیاک یک جاذب مانند آب و وجود دارد که بخارات آمونیاک را جذب میکند و سپس به بویلر منتقل میشود تا دمای محلول افزایش یابد و بخارات آمونیاک آزاد شود سپس بخارات با استفاده از کندانسور خنک شده و با استفاده از شیر و مخزن انبساطی، آمونیاک به مایع تبدیل شده و به اواپراتور بر میگردد و این چرخه تکرار میشود.
مزایا چیلر های تراکمی نسبت به چیلر های جذبی
- راندمان بالا
- طول عمر بیشتر نسبت به چیلر جذبی
- هزنه کمتر
- مصرف آب کمتر نسبت به چیلر جذبی
معایب چیلر های تراکمی نسبت به چیلر های جذبی
- نیاز به نگهداری و تعمیرات
- صدای زیاد به دلیل وجود کمپرسور
- حجم و وزن زیاد
کاربرد گاز آمونیاک در صنایع مختلف چیست؟
گاز آمونیاک در صنایع مختلف کاربردهای گستردهای دارد. مهمترین استفاده آن در تولید کودهای شیمیایی، بهویژه اوره و نیترات آمونیوم، است که نقش حیاتی در کشاورزی دارند. علاوه بر این، آمونیاک در صنایع پتروشیمی برای تولید مواد منفجره، پلاستیکها، و پاککنندهها نیز استفاده میشود. این گاز همچنین در فرآیندهای تصفیه آب و تولید مواد شوینده و رنگها نقش مهمی ایفا میکند. به دلیل خواص خاص خود، آمونیاک در بسیاری از صنایع بهعنوان یک ماده پایه و حیاتی به کار میرود.
آمونیاک به دلیل داشتن نیتروژن در ساختار خود عنصری حیاتی در رشد گیاهان شمرده میشود. آمونیاک به سرعت با خاک ترکیب شده و نیتروژن را به فرمی قابل جذب برای گیاهان تبدیل میکند.آمونیاک به وسیله نیتروژن زمینه ساخت پروتئینها، کلروفیل و سایر اجزای حیاتی گیاه را فراهم میکند. آمونیاک میتواند به بهبود ساختار و حاصلخیزی خاک کمک ویژهای بکند و به عنوان یک آفت کش نیز عمل کند.
آمونیاک در سیستم های تبریدی بسیار پر بازده است و نسبت به دیگر مبرد ها بازده بیشتری دارد. از این رو استفاده از آمونیاک به عنوان مبرد، توجیه و صرفه اقتصادی بیشتری نسبت به بقیه مبرد ها دارد. همچنین از آمونیاک برای مایع سازی گاز ها نیز استفاده میشود.
با استفاده از آمونیاک میتوان ph محلول های آبی را تنظیم کرد. آمونیاک یک باز ضعیف است و با حل شدن در آب، یونهای هیدروکسید (OH) تولید میکند که باعث افزایش pH محلول میشود به بیانی دیگر، افزودن آمونیاک به یک محلول اسیدی، آن را به سمت قلیایی شدن سوق میدهد و pH آن را افزایش میدهد.
طبق استاندارد ۳۲۴۰ از مایع آمونیاک برای تعیین خلوص اکسیژن به روش شیمیایی استفاده میشود.طبق این استاندارد از محلولی شامل آمونیوم کلرید، آمونیاک و آب استفاده میشود. این محلول داخل دستگاهی به نام اورسات ریخته میشود و با استفاده از مس که به صورت پیچیده شده در سایز کوچک درون اورسات ریخته شده خلوص گاز اکسیژن را مشخص میکند.
همانطور که میدانید فرآیند تولید آمونیاک با استفاده از روش هابر نیازمند نیتروژن و هیدروژن است. آمونیاک حاوی ۱۷.۶% هیدروژن وزنی است که با توجه به این موضوع در هر کیلوگرم آمونیاک مقدار قابل توجهی هیدروژن موجود میباشد و به علت مایع شدن راحت آمونیاک ( در فشار معمول در دمای ۳۳- درجه سانتی گراد) و حمل و نقل و ذخیره سازی آسان، بستر مناسبی برای ذخیره هیدروژن میباشد.
انواع سیلندر گاز آمونیاک
سیلندرهای گاز آمونیاک به دلیل خواص شیمیایی خاص و خطرات احتمالی آن، معمولاً با رنگ زرد مشخص میشوند.
|
نوع گاز |
رنگ سیلندر (INSO 712) |
جنس شیر (ISO 11114) |
جنس سیلندر (ISO 11114) |
|---|---|---|---|
|
گرید آزمایشگاهی |
زرد |
برنج با درصدبالای روی(zinc) |
فولادهای کربنی بدون درز |
|
گرید صنعتی |
|
جنس سیلندر |
ظرفیت سیلندر(لیتر) |
ارتفاع سیلندر(سانتی متر) |
قطر سیلندر(سانتی متر) |
وزن سیلندر(کیلوگرم) |
|---|---|---|---|---|
|
فولادی |
۴۰ ۵۰ ۱۰۰ |
۱۴۲ ۱۵۰ ۱۸۰ |
۲۳ ۲۶ ۳۲ |
۵۰ ۶۰ ۱۲۰ |
قیمت گاز آمونیاک
قیمت گاز آمونیاک بر اساس خلوص و حجم کپسول متفاوت خواهد بود. جهت ثبت سفارش و آگاهی از قیمت گاز آمونیاک از طریق شماره های موجود در سایت شرکت گاز اردستان با ما تماس بگیرید.
|
قیمت گاز آمونیاک |
میزان خلوص گاز آمونیاک |
|---|---|
|
تماس بگیرید |
Ammonia 99.98 (3.8) |
|
تماس بگیرید |
Ammonia 99.995 (4.5) |
|
تماس بگیرید |
Ammonia 99.999 (5) |
|
تماس بگیرید |
Ammonia 99.9999 (6) |
استعلام قیمت گاز آمونیاک
قیمت لحظهای گاز آمونیاک را استعلام کنید و بهترین پیشنهاد خرید را دریافت نمایید!
سوالات متداول گاز آمونیاک
آمونیاک گریدهای مختلفی دارد که هرکدام از این گرید ها در صنایع مختلف استفاده میشوند.اغلب کاربرد این گاز در سرد خانه ها و فرآیندهای مایع سازی میباشد. چیلر های تراکمی و جذبی آمونیاک در صنعت بسیار پر کاربرد هستند. علاوه بر این آمونیاک در صنایع کشاورزری، دارویی، آزمایشگاهی و... استفاده میشود.
فرآیند هابر بوش اصلی ترین روش برای تولید آمونیاک میباشد. در این روش نیتروژن و هیدروژن که اجزای سازنده آمونیاک هستند در دما و فشار بالا با هم واکنش داده و آمونیاک تولید میشود. در این فرآیند از نیتروژن موجود در هوا و هیدروژن حاصل از ریفرمینگ متان با بخار آب یا گاز سازی زغال سنگ استفاده میشود.
آمونیاک در بدن انسان به وسیله تجزیه نیتروژن، تولید میشود. همچنین آمونیاک نقش مهمی در متابولیسم نیتروژن در بدن انسان دارد اما وجود مقدار آن در بدن انسان بسیار خطرناک است. بدن آمونیاک موجود را به شکل های مختلف تبدیل میکند تا از ضرر و آسیب های آن کم کند. اغلب آمونیاک در کبد وارد چرخه اوره میشود و از طریق کلیه ها از بدن دفع میشود. آمونیاک بیش از حد در بدن میتواند منجر به نارسایی کلیه و مختل کردن تعادل یونی و انتقالدهندههای عصبی در مغز شود.
آمونیاک با فرمول NH3 و آمونیوم با فرمول +NH4 میباشد. آمونیاک گازی با بوی تند وتیز میباشد در صورتی که آمونیوم به صورت یون و محلول در آب است.
آمونیاک یک باز ضعیف و آمونیوم یک اسید ضعیف میباشد. آمونیوم بسیار کم خطر تر از آمونیاک برای بدن انسان میباشد.
آمونیوم حاصل واکنش آمونیاک با یک اسید یا حل شدن آمونیاک در آب است.
پادکست صوتی تولید شده با هوش مصنوعی

