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giftig N umweltgefährlich farbloses, stechend riechendes Gas Vorkommen: im Harn als Abbauprodukt des Stoffwechsels |
RS-Sätze: R 10,
23, 34,
50
S 9, 16, 26, 36/37/39, 45, 61 MAK: 50 ml/m3 MG: 17,031 g/mol Dichte: 0,771 g/l (NH3 : Luft = 0,5967) Schmelztemperatur: -77,73 °C Siedetemperatur: -33,33 °C Wasserlöslichkeit (alkalisch): bei 20 °C 520 l/l Explosionsgrenze: 15,5-28 Vol.-% (Luft) |
| Wirkung auf den menschlichen Körper:
Das Einatmen der Dämpfe reizt und verätzt die Schleimhäute und die Augen. Durch das kurzzeitige Eintamen kann es zu Entzündungen in den Atemwegen oder zu einem Lungenödem kommen. Eine Konzentration von 1,5 bis 2,5g/m3 Ammoniak in der Atemluft wirken nach 30 bis 60 Minuten tödlich. Als Gegenmaßnahmen wird völlige Ruhigstellung und das Einatmen von Essigdämpfen empfohlen. Die Aufnahme von Ammoniaklösung in den Magen verursacht Magenblutungen und Kreislaufkollaps. 3-5ml konzentrierte Ammoniaklösung sollen tödlich wirken. Zur Neutralisation im Magen eignet sich Essig- oder Citronensäure. |
| Eigenschaften:
Ammoniak ist ein farbloses, stechend riechendes Gas, das nicht brennbar ist. Es ist in Wasser außerordentlich gut löslich, bei Zimmertemperatur lösen sich 520 Liter Gas in einem Liter Wasser. Die Lösung des Gases in Wasser heißt Ammoniaklösung oder Salmiakgeist. Bei Zimmertemperatur ist das Gas relativ beständig. Bei höheren Temperaturen unter dem Einfluss von Katalysatoren oder bei der Einwirkung von UV-Licht oder einer elektrischen Funkenentladung zerfällt es in Stickstoff und Wasserstoff: 2 NH3 Ammoniak-Luftgemische sind innerhalb der Explosionsgrenzen (s.o.) explosiv. Bei höheren Temperaturen lässt sich Ammoniak verbrennen: 4 NH3 + 3 O2 -----> 2 N2 + 6 H2O DHR = -1532 kJ/mol Mit Säuren verbindet sich Ammoniak zu Ammoniumsalzen, z.B. beim Zusammentreffen mit Chlorwasserstoff bildet sich ein weißer Nebel von Ammoniumchlorid: NH3 + HCl -----> NH4Cl Mit Salpetersäure ensteht Ammoniumnitrat: HNO3 + NH3 -----> NH4NO3 |
| Herstellung:
Schon die alten Agypter erzeugten Salmiak durch Fäulnisprozesse von stickstoffhaltigen, organischen Abfällen wie Urin oder Tiermist. 1727 erhielt Stephen Hales (1677-1771) das gasförmige Ammoniak durch Erhitzen eines Gemisches aus Kalk und Salmiak. Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) und Humphry Davy (1778-1829) waren an der Ermittlung der chemischen Zusammensetzung beteiligt. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts fiel Ammoniak in der Industrie als Nebenprodukt im Waschwasser bei der Kohlevergasung an. 1898 entdeckte F. Rothe das Herstellungsverfahren nach dem Kalkstickstoff-Prozess. Aus Calciumcarbid und Stickstoff bildete sich zunächst Kalkstickstoff (Calciumcyanamid, CaCN2), der sich beim Erhitzen mit Wasserdampf zu Calciumcarbonat und Ammoniak und zersetzte. CaC2 + N2 -----> CaCN2 + C CaCN2 + 3H2O -----> CaCO3 + 2NH3 Das sogenannte Rothe-Frank-Caro-Verfahren ermöglichte erstmals die großtechnische Erzeugung von Ammoniak. 1900 meldete Wilhelm Ostwald (1853-1932) ein Patent zur "Herstellung von Ammoniak und Ammoniakverbindungen aus freiem Stickstoff und Wasserstoff" an. Im Labormaßstab gelang es ihm durch "geeignete Kontaktsubstanzen oder Katalysatoren bereits bei geringer Erhitzung auf 250 bis 300°C" Ammoniak herzustellen. In der gleichen Patentschrift empfahl er die Durchführung unter hohem Druck, "da die verhältnismäßige Menge des Ammoniaks im Gasgemisch mit steigendem Druck zunimmt". Ostwald verkaufte das Patent an die BASF. Aus seiner Idee konnten Fritz Haber (1868-1934) und Carl Bosch (1874-1940) in der Folgezeit ein industrielles Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak im großtechnischen Maßstab entwickeln (vgl. >Haber-Bosch-Verfahren). Dieses Verfahren ist heute das bedeutendste. Im Labor kamm man Ammoniak durch das Erhitzen von mit Calciumchlorid gesättigter Ammoniaklösung herstellen oder durch das Erhitzen eines Gemisches aus Calciumhydroxid und Ammoniumchlorid: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 -----> CaCl2 + 2 NH3 + 2H2O |
| Verwendung:
Wichtiger Grundstoff zur Herstellung anderer Verbindungen (Harnstoff, Chemiefasern, Blausäure, Natriumcarbonat, Salpetersäure, Sprengstoffe, u.a.); wichtigstes Zwischenprodukt zur Herstellung von Düngemitteln; zur Entschwefelung von Rauchgas, in der Medizin in verdünnter Form in Riechstäbchen bei Ohnmachtsanfällen. |
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