Opis
WODA AMONIAKALNA
Masa cząsteczkowa amoniaku: 17,03 g/mol
Odczyn: pH 9-11 w zależności od stężenia
Woda amoniakalna (NH4OH) to roztwór amoniaku (NH₃) w wodzie, charakteryzujący się specyficznym, ostry zapachem. Jest to substancja o odczynie zasadowym ze względu na częściową dysocjację zawartego w niej amoniaku, prowadzącej do powstania jonów amonowych i wodorotlenowych. Ponadto, zawiera cząsteczki amoniaku o strukturze tetraedrycznej, składającej się z 3 wiązań azotu z cząsteczkami wodoru oraz niewiążącej wolnej pary elektronowej na atomie azotu. Kształt cząsteczki amoniaku przypomina piramidę trygonalną, natomiast obecność wolnej pary elektronowej powoduje niewielkie zniekształcenie tetraedrycznej struktury. Należy zachować ostrożność podczas obchodzenia się z wodą amoniakalną, ponieważ może powodować podrażnienia. Ponadto może wchodzić w reakcje z tlenem, chlorem i jodem. Gdy woda amoniakalna jest podgrzewana lub poddana działaniu silnych zasad, może wydzielać gazowy amoniak. Klasyfikowana jest jako materiał niebezpieczny o numerze UN 2672 zgodnie z przepisami ADR.
Wiedza o wodzie amoniakalnej i amoniaku sięga starożytnego Egiptu i Arabii. Ciekawostką jest fakt, że związki amoniaku można znaleźć również w kosmosie; pierwszą cząsteczkę amoniaku poza Ziemią odkryto w 1968 roku, a obecność tego związku jest znana nawet na gazowych planetach Układu Słonecznego.
Na skalę przemysłową, wodę amoniakalną otrzymuje się w procesie absorpcji gazowego amoniaku w wodzie. Gazowy amoniak jest zazwyczaj wytwarzany w procesie Habera-Boscha, polegającym na reakcji azotu i wodoru pod wysokim ciśnieniem w obecności katalizatora żelazowego, często wzbogaconego tlenkami glinu (Al₂O₃) lub potasu (K₂O) w celu zwiększenia jego aktywności i trwałości. Jest to reakcja egzotermiczna i odwracalna. Otrzymany amoniak gazowy jest wprowadzany do wody w specjalnych kolumnach absorpcyjnych. Proces odbywa się w układzie zamkniętym, gdzie woda przepływa w kierunku przeciwnym do gazu amoniakalnego (przepływ przeciwprądowy), zwiększając efektywność absorpcji. Rozpuszczalność amoniaku w wodzie może być zwiększona poprzez obniżenie temperatury; wyższe ciśnienie reakcji sprzyja również absorpcji gazu. Wodę amoniakalną można uzyskać również w laboratorium, gdzie stały amoniak (w postaci np. wodorowęglanu amonu, NH₄HCO₃) jest rozpuszczany w wodzie. Substancja ulega dysocjacji, uwalniając amoniak do roztworu. Stosowana jest również hydroliza soli amonowych, prowadząca do uwolniania amoniaku, który rozpyszcza się w wodzie. Woda amoniakalna może być także otrzymana przez reakcję soli amonowej z mocną zasadą. Historycznie stosowaną metodą jest także destylacja materiałów organicznych, takich jak węgiel, torf czy odpady roślinne. Otrzymywany w ten sposób gazowy amoniak rozpuszcza się wodzie i tworzy wodę amoniakalną. Dawniej, w tym procesie wykorzystywany był koks.
Woda amoniakalna wchodzi w reakcje z kwasami i tlenkami kwasowymi, tworząc sole amonowe. Reaguje również z siarkowodorem (H2S), gdzie powstaje siarczek amonu. Amoniak zawarty w wodzie amoniakalnej jest ligandem, więc tworzy kompleksy z metalami przejściowymi. Ponadto, amoniak może zarówno redukować halogeny, takie jak chlor, a także być utleniany przez silne utleniacze. Woda amoniakalna może reagować z niektórymi solami, powodując ich rozkład, a także reagować z niektórymi aldehydami i ketonami, prowadząc do powstania imin lub amin.
Rynek
Produkcja samej wody amoniakalnej często odbywa się lokalnie, blisko miejsc jej zastosowania z wcześniej pozyskanego amoniaku. Najważniejszą rolę na globalnym rynku amoniaku odgrywają Chiny, które odpowiadają za około 30% globalnej produkcji, głównie poprzez zgazowanie węgla, co wynika z dużych zasobów tego surowca. Ważnymi graczami są również Stany Zjednoczone, Rosja i Bliski Wschód oraz Indie. Na skalę Europejską, oprócz Rosji, największymi producentami są Norwegia, Niemcy oraz Holandia, która produkuje również zielony amoniak. Polski rynek amoniaku charakteryzuje się wysokim popytem i rozwijającą się infrastrukturą importową. Rocznie, Polska zużywa około 3 mln ton amoniaku, co przekłada się na zużycie 3 mld m³ gazu ziemnego. Polska korzysta z dostaw spoza Unii Europejskiej, również z miejsc, gdzie rozwijane są technologie produkcji zielonego i niebieskiego amoniaku. Ma to ma znaczenie w kontekście transformacji energetycznej oraz rosnących kosztów produkcji związanych z cenami gazu.
Sposoby pakowania wody amoniakalnej uwzględniają jej właściwości (lotność i zdolność do uwalniania oparów amoniaku). Często wykorzystywane są beczki i kanistry z tworzywa sztucznego (polietylen, polipropylen) odpornego na chemikalia lub ze stali nierdzewnej. Przy transporcie dużej ilości wody amoniakalnej, wykorzystuje się cysterny drogowe i kolejowe. Stosuje się również kontenery IBC (Intermediate Bulk Container) o pojemności 500–1000 litrów lub butle ciśnieniowe.
ZASTOSOWANIE
Woda amoniakalna znajduje zastosowanie w wielu przemysłach. W branży chemicznej wykorzystywana jest do wytwarzania nawozów, takich jak azotan amonu czy mocznik. Stosuje się ją również do neutralizacji ścieków przemysłowych (neutralizacja kwasów). Służy również jako surowiec w produkcji niektórych substancji organicznych. Przy oczyszczaniu ścieków i wody, woda amoniakalna służy strącania metali, usuwając jony metali ciężkich. Pomaga również neutralizować nieprzyjemne zapachy. W rolnictwie, rozcieńczona woda amoniakalna może być używana jako płynny nawóz azotowy. Stosowana jest również w niektórych preparatach agrochemicznych. Wykorzystywana jest także jako składnik lub odczynnik w syntezie niektórych leków. Woda amoniakalna jest używana do regulowania pH i wspomagania działania barwników oraz w procesach wybielania i barwienia w przemyśle kosmetycznym i tekstylnym. Przy czyszczeniu i dezynfekcji, woda amoniakalna sprawdza się w detergentach, szczególnie w czyszczeniu szkła i metali. Znajduje również zastosowanie w dezynfekcji powierzchni. W przemyśle energetycznym, stosowana jest w systemach redukcji emisji tlenków azotu.
ŚRODKI OSTROŻNOŚCI
Zgodnie z rozporządzeniem (WE) nr 1272/2008 (CLP), woda amoniakalna jest klasyfikowana jako substancja, która: “może spowodować utratę wzroku. Spowodowanie uszkodzenia tkanki w oku. Łzawienie.”; “może powodować podrażnienie dróg oddechowych”; w przypadku dostania się do dróg oddechowych może powodować “kaszel, ból, krztuszenie i trudności w oddychaniu. Silny ból głowy. Zawroty głowy”; w przypadku dostania się na skórę może powodować “miejscowe zaczerwienienie. Rumień/strup na skórze. Poparzenia skóry”; w przypadku połknięcia może powodować “wymioty. Ból brzucha. Amoniak jest transportowany do wszystkich tkanek w ciele i potrafi przekraczać barierę krew-mózg.”
| Kategoria | Opis |
|---|---|
| Uwagi ogólne | Nie pozostawiać poszkodowanego bez opieki. Wynieść poszkodowanego z obszaru zagrożenia. Poszkodowanego utrzymywać pod przykryciem, w cieple. Natychmiast zdjąć całą zanieczyszczoną odzież. Zasięgnąć porady lekarza w przypadku pojawienia się jakichkolwiek wątpliwości, lub jeżeli objawy nie ustępują. W przypadku utraty przytomności ułożyć osobę w pozycji bezpiecznej. Nigdy nie podawać niczego doustnie. |
| Po narażeniu przez drogi oddechowe | Wyprowadzić lub wynieść poszkodowanego na świeże powietrze i zapewnić mu warunki do swobodnego oddychania. W przypadku nieregularnego oddechu lub bezdechu należy natychmiast zgłosić się do lekarza i rozpocząć czynności pierwszej pomocy. W przypadku działania drażniącego na drogi oddechowe, należy skonsultować się z lekarzem. |
| Po kontakcie ze skórą | Spłukać skórę pod strumieniem wody/prysznicem. Natychmiast zdjąć całą zanieczyszczoną odzież. Natychmiast skontaktować się z lekarzem. |
| Po kontakcie z oczami | Spłukiwać obficie czystą, świeżą wodą, przez co najmniej 10 minut, utrzymując otwarte powieki. Wyjąć soczewki kontaktowe, jeżeli są i można je łatwo usunąć. Nadal płukać. Skontaktować się niezwłocznie z lekarzem okulistą. |
| Po narażeniu przez przewód pokarmowy | Przepłukać usta wodą (tylko, gdy osoba jest przytomna). NIE wywoływać wymiotów. Natychmiast zasięgnąć porady/zgłosić się pod opiekę lekarza. |
| Wskazania dotyczące wszelkiej natychmiastowej pomocy lekarskiej i szczególnego postępowania z poszkodowanym | Leczenie objawowe. |
KODY ZAGROŻEŃ
| Kategoria | Kod i opis |
|---|---|
| Zwroty wskazujące rodzaj zagrożenia | H314 Powoduje poważne oparzenia skóry oraz uszkodzenia oczu. |
| H332 Działa szkodliwie w następstwie wdychania. | |
| H335 Może powodować podrażnienie dróg oddechowych. | |
| H400 Działa bardzo toksycznie na organizmy wodne. | |
| H411 Działa toksycznie na organizmy wodne, powodując długotrwałe skutki. | |
| Zwroty wskazujące środki ostrożności | P260 Nie wdychać gazu/mgły/par/rozpylonej cieczy. |
| P271 Stosować wyłącznie na zewnątrz lub w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. | |
| P273 Unikać uwolnienia do środowiska. | |
| P280 Stosować rękawice ochronne/odzież ochronną/ ochronę oczu. | |
| P301+P330+P331 W PRZYPADKU POŁKNIĘCIA: wypłukać usta. NIE wywoływać wymiotów. | |
| P303+P361+P353 W PRZYPADKU KONTAKTU ZE SKÓRĄ (lub z włosami): Natychmiast zdjąć całą zanieczyszczoną odzież. Spłukać skórę pod strumieniem wody lub prysznicem. | |
| P304+P340 W PRZYPADKU DOSTANIA SIĘ DO DRÓG ODDECHOWYCH: wyprowadzić lub wynieść poszkodowanego na świeże powietrze i zapewnić mu warunki do swobodnego oddychania. | |
| P305+P351+P338 W PRZYPADKU DOSTANIA SIĘ DO OCZU: Ostrożnie płukać wodą przez kilka minut. Wyjąć soczewki kontaktowe, jeżeli są i można je łatwo usunąć. Nadal płukać. | |
| P312 W przypadku złego samopoczucia skontaktować się z OŚRODKIEM ZATRUĆ/lekarzem. | |
| P501 Zawartość/pojemnik usuwać do każdego upoważnionego zakładu przetwarzania odpadów. |
Woda amoniakalna nie zawiera żadnych substancji ocenianych jako PBT lub vPvB. Nie zawiera substancji zaburzającej funkcjonowanie układu hormonalnego w stężeniu >= 0,1%.
Nie należy spodziewać się bioakumulacji wody amoniakalnej. Działa bardzo toksycznie na organizmy wodne, powodując długotrwałe skutki. Amoniak (NH₃) w wodzie jest toksyczny dla ryb i innych organizmów wodnych. W postaci niezdysocjowanej (NH₃) jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ może łatwo przenikać do tkanek organizmów, co prowadzi do uszkodzenia ich układu oddechowego i nerwowego, a nawet do ich śmierci. Ponadto, dzięki obecności jonów amonowych, pH wody wzrasta, co może być szkodliwe dla ekosystemów wodnych. Większość organizmów wodnych, w tym ryby i mikroorganizmy, ma ściśle określony zakres tolerancji na pH. Zbyt wysokie pH może prowadzić do ich śmierci lub zaburzeń w rozmnażaniu. Amoniak jest również przyswajany przez wodne algi i makrofity jako źródło azotu, a ich nadmierny wzrost może prowadzić do eutrofizacji jezior. Ten proces zaburza równowagę ekologiczną, zmniejsza poziom tlenu w wodzie i zagraża zdrowiu innych organizmów wodnych.
W ekosystemach lądowych, woda amoniakalna może zmieniać pH gleby, obniżając jej jakość i zmniejszając ilość plonów oraz bioróżnorodność mikroorganizmów glebowych. Ponadto, podczas produkcji wody amoniakalnej, w przypadku niekontrolowanego uwalniania amoniaku, szczególnie w wyniku działania wysokiej temperatury lub procesów chemicznych, może dochodzić do emisji amoniaku do atmosfery. Ten gaz w powietrzu może przyczyniać się do powstawania smogu i negatywnie wpływać na zdrowie ludzi oraz środowisko.
