KHÍ AMÔNIĂC (NH3) doc

Đi u ch ề ế Tổng hợp từ thiên nhiên Trong không khí có một lượng amôniăc không đáng kể sinh ra do quá trình phân rã của động vật và thực vật.. NH3 được sản xuất từ N2 trong không khí d

Nguy n Ng c Trung ễ ọ

Tp Hồ Chí Minh, 12-2007.

Được trình bày bởi

KHÍ AMÔNIĂC (NH3)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

SERMINAR MÔN HỌC ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG

GVHD : Ts Diệp Thị Mỹ Hạnh

T NG QUAN V AMÔNIĂC Ổ Ề

AMÔNIĂC LÀ GÌ?

Amôniăc là m t ch t khí không màu có mùi r t ộ ấ ấ

khó ch u ị

 Thu t ng 'amôniăc' có ngu n g c t m t liên ậ ữ ồ ố ừ ộ

k t hoá h c có tên là 'clorua ammoni' đế ọ ược tìm

th y g n đ n th i th n M c tinh Ammon Ai ấ ầ ề ờ ầ ộ ở

C p.ậ

 Ngườ ầi đ u tiên ch ra amôniăc nguyên ch t là ế ấnhà hoá h c Dzozè ọ Prisly.Ông đã th c hi n ự ệ

thành công thí nghi m c a mình vào năm 1774 ệ ủ

và khi đó người ta g i amôniăc là 'ch t khí ki m' ọ ấ ề

Tính ch t v t lí ấ ậ

Amôniăc là một chất không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí (Khối lượng riêng D = 0,76g/l.

Amôniăc hoá lỏng ở -34 0 C và hoá rắn ở -78 0 C Trong số

các khí, amôniăc tan được nhiều nhất trong nước.1 lít nước ở 200C hoà tan được 800 lít NH 3 .

Hiện tượng tan được nhiều giải thích do có tương tác giữa

NH 3 và H 2 O, là những chất đều có phân tử phân cực

Amôniăc phân huỷ ở nhiệt độ 600 – 700 0 C và áp suất

thường Phản ứng phân huỷ là phản ứng thu nhiệt và cũng thuận nghịch

2 NH → 3 H + N

Tính ch t hóa h c ấ ọ

Tác dụng với axit

Nhúng hai đũa thuỷ tinh vào hai bình đựng dung dịch HCl đặc và dung dịch NH 3 đặc sau đó đưa hai đầu đũa thủy tinh

lại gần nhau thì sẽ thấy khói màu trắng

Khói màu trắng là những hạt nhỏ của tinh thể muối amoni clorua Chất này được tạo do hai khí HCl và NH 3 hoá hợp với nhau theo phương trình phản ứng:

NH 3 + HCl → NH 4Cl

Tính ch t hóa h c ấ ọ

Tác dụng với chất oxi hoá

a) Tác dụng với O 2

Đốt amôniăc trong oxi, nó cháy với ngọn lửa màu vàng tươi

NH 3 bị oxi hoá bởi oxi tạo ra N 2 và H 2 O

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O + Q Trong thí nghiệm hỗn hợp NH 3 và O 2 được dẫn đi qua ống

đựng chất xúc tác Pt nung nóng Khí NO sinh ra, đi tới bình cầu là nơi có nhiệt độ thường, thì hoá hợp với trong không khí tạo ra khí NO 2 màu nâu đỏ.

NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 ⇔ NO 2

Tính ch t hóa h c ấ ọ

Tác dụng với chất oxi hoá

b) Tác dụng với khí Clor

Dẫn khí NH 3 vào bình khí Cl 2 , hỗn hợp khí tự bốc cháy tạo

ra ngọn lửa có khói trắng Phương trình phản ứng:

2NH 3 + 3HCl = 6HCl + N 2

Khói trắng là những hạt nhỏ tinh thể NH 4 Cl được tạo nên do HCl sau khi sinh ra lại hoá hợp ngay với NH 3 .

NH 3 + HCl → NH 4Cl

Tính ch t hóa h c ấ ọ

NH3 như là Ligand

Tetraamminecopper(II), [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ , có màu xanh dương đậm khi thêm ammonia vào trong dung dịch muối đồng (II)

Diamminesilver(I), [Ag(NH 3 ) 2 ] + , được gọi là tác chất

Tollens' reagent

Đi u ch ề ế

Tổng hợp từ thiên nhiên

Trong không khí có một lượng amôniăc không đáng

kể sinh ra do quá trình phân rã của động vật và thực vật.

NH3 được sản xuất từ N2 trong không khí dưới xúc

tác của các enzim nitrogenases

Trong cơ thể các động vật trong quá trình trao đổi

chất sinh ra NH và nó ngay lập tức chuyển thành Urê

Đi u ch ề ế

Tổng hợp hoá học

• NH3 được sản xuất bằng cách chưng cất than tạo

muối amôni sau đó đem tác dụng với vôi sống:

2 NH 4 Cl + 2 CaO → CaCl 2 + Ca(OH) 2 + 2 NH 3

• Trong công nghiệp người ta điều chế NH3 từ H2

(được điều chế bằng nhiều cách khác nhau) sau đó đem tác dụng với N2 lấy từ không khí Phản ứng xảy

ra thuận nghịch nên phải thêm xúc tác để cho sản

phẩm và hiệu suất mong muốn

3 H 2 + N 2 → 2 NH 3

Ứng dụng

Điều chế acid nitrit

1 Nguyên lý chung:

Ðiều chế acid nitric bằng phương pháp oxi hóa khí

amôniăc ,được tiến hành qua 2 giai đoạn:

- Oxi hóa amôniăc thành NO

- Ðiều chế acid nitric (hấp thụ )

a) Oxi hóa amôniăc thành NO:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O xúc tác là hợp kim Pt - Rh (5 - 10% Rh)

b) Ðiều chế acid nitric :

2NO + O2 ⇔ NO2

Hấp thụ NO2 bằng nước tạo thành acid nitric :

3NO2 + H2O ⇔ 2HNO3 + NO

ng d ng

Làm phân bón

NH3 được xem như là thành phần của phân bón NH3

có thể được bón trực tiếp lên ruộng đồng bằng cách

trộn với nước tưới mà không cần thêm một quá trình hoá học nào

 NH3 tác dụng với acid (HCl, HNO3 …) tạo muối là thành phần chính của phân bón hoá học Amôni

Sunphat là một loại phân bón tốt Amôni Nitrat cũng được sử dụng như một loại phân bón và còn như một dạng thuốc nổ

ng d ng

Làm phân bón

• Khi cho amôniăc tác dụng với CO 2 ở nhiệt độ

180-200 o C, dưới áp suất khoảng 200atm ta điều chế

Urê (NH 2 ) 2 CO là chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước, chứa khoảng 46%N :

CO 2 + 2NH 3 (NH 2 ) 2 CO + H 2 O

• Trong đất dưới tác dụng của các vi sinh vật urê bị phân hủy cho thoát ra amoniac, hoặc chuyển dần thành muối amonicacbonat khi tác dụng với nước:

(NH ) CO + 2H O (NH ) CO

ng d ng

Kỹ nghệ làm lạnh

NH3 là chất thay thế CFCs, HFCs bởi vì chúng kém độc và ít bắt cháy

Trong phòng thí nghiệm và phân tích

NH3 được xem như là hỗn hợp khí chuẩn cho việc kiểm soát phát thải môi trường, kiểm soát vệ sinh môi

trường,các phương pháp phân tích dạng vết

tụ silicon nitride (Si3N4) bằng phương pháp ngưng tự

bốc hơi hoá học: Chemical Vapor Deposition (CVD)

Một số ứng dụng khác:

NH4Cl được sử dụng trong công nghệ hàn, chế tạo thức

ăn khô và trong y học…

NH3 được sử dụng trong công nghiệp dầu khí, thuốc lá,

và trong công nghệ sản xuất các chất gây nghiện bất

hợp pháp

Đ C TÍNH Ộ

+ Dung dich amoniac (NH 4 OH )

Đối với động vật thuỷ sinh:

NH 3 được xem như là một trong những “kẻ giết giết hại” chính thế giới thuỷ sinh, sự nhiễm độc NH 3 thường xảy ra đối với những hồ nuôi mới hoặc những hồ nuôi cũ nhưng

có mật độ nuôi lớn

Độc tính của amôniăc

Đối với người:

Khi hít phải hoặc tiếp xúc trực tiếp với NH 3

Độc tính của amôniăc

Đối với người:

Nhiễm độc cấp tính:

- Nồng độ khí NH3 trên 100 mg/m3 gây kích ứng đường hô hấp rõ rệt.

- Trị số giới hạn cho phép làm việc với đủ phương tiện phòng hộ trong một giờ là từ 210-350 mg/m3

ng ườ i - c m ti p xúcH u qu dậấ ả ướế i 30 phút5000

C P C U, ĐI U TR Ấ Ứ Ề Ị

 Trong trường hợp hít phải NH3 cần đưa nhanh nạn nhân ra khỏi môi trường độc hại, cho nằm nghỉ, thở oxi, điều trị triệu chứng; quan sát y học liên tục 24giờ trở lên để phát hiện các biến đổi hô hấp.

chóng rửa sạch bằng nước hoặc dung

dịch có tác dụng trung hòa để bảo vệ da, điều trị triệu chứng.

trương rửa mắt thật kỹ.

Các v n đ MT liên quan đ n NH ấ ề ế

Các v n đ MT liên quan đ n NH ấ ề ế 3

- Trong quá trình nuôi tôm ,cá, các quá trình xử lý nước thải: nước thải, khí thải và bùn do phân hữu cơ, xác động vật, xác(vỏ) tôm sau khi tiêu hoá thức ăn thì chúng được thải ra trong điều kiện kỵ khí dưới sự tác dụng của vi

khuẩn trong nước xuất hiện H2S, NH3, CH4 … các chất này rất độc cho ao nuôi và các động vật thuỷ sinh

- Các trường học trước đây thường không quan tâm đến vấn đề vệ sinh môi trường trong việc thiết kế và vận

hành các nhà vệ sinh (ô nhiễm NH3 trầm trọng) gây ảnh hưởng đến sức khoẻ và tâm sinh lý của học sinh

- Các vụ rò rĩ khí NH3 từ các nhà máy phân bón, SX

nước đá, đông lạnh… cũng ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ công nhân và cộng đồng xung quanh

CÁC CÔNG NGH X LÝ Ệ Ử

CÁC CÔNG NGH X LÝ Ệ Ử

Xử lý cơ học :

Nhờ vào khả năng hoà tan tốt trong H2O, Khi sự

cố môi trường xảy ra (rò rĩ khí amoniac) thì

biện pháp đơn giản nhất đó là cách ly người dân

và phun nước pha loãng

CÁC CÔNG NGH X LÝ Ệ Ử

CÁC CÔNG NGH X LÝ Ệ Ử

Xử lý hoá học:

Dựa vào tính chất hoá học của NH3 ta có thể

xử lý NH3 bằng các phun các dung dịch acid loãng (HCl, H2SO4 ) để hấp thụ hoá học

NH3

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

quá trình là khử nitrit “Quá trình này gồm hai giai đoạn chính đó là giai đoạn nitrit hóa bán phần và khử nitrit

thông qua hệ thống màng vi lọc”

Trong đề tài “ Bước đầu nghiên cứu phân lập vi khuẩn có khả năng sử dụng NH3, H2S trong khí thải như là nguồn

cơ chất để dinh dưỡng” của học viên Đặng Mai Tuyết

Trang ( TS LÊ PHI NGA hướng dẫn) đã sử dụng chủng

vi khuẩn arthobacter cho việc xử lý NH

 NH3 là một khí độc, và cũng là một khí có

nhiều ứng dụng trong kỹ nghệ.Tuy nhiên so

với những chất khí thải khác thì NH3 ít độc hại

và xử lý tương đối đơn giản.

 Vấn đề quan trọng là trong kỹ thuật làm lạnh

chúng ta cố gắng hạn chế tối đa sự cố môi

trường xảy ra, đồng thời luôn có biện pháp đối phó để giảm thiểu thiệt hại và ảnh hưởng môi trường xung quanh

Kết luận:

Nhà máy nước đá Hải Sơn đã nhiều lần để rò rỉ khí amoniac

Thank You

Questions / Comments?