Ammoniak

Ammoniak (NH3) is 'n verbinding van waterstof en stikstof. Die verbinding het 'n skerp, irriterende reuk en word in die natuur gevorm wanneer stikstofhoudende plantreste saam met ander verrottende materiaal in grond voorkom of in die grond ingewerk word. 

Etimologie
links|50px
Die naam is afgelei van sal ammoniacum wat verwys na die soute wat in die Siwa-oase van die weste van Egipte gevind is en waar 'n orakel van Zeus-Ammon gevestig was. 

Dit verwys dus eintlik na die god Amoen.

 Vervaardiging 

Ammoniak was tot voor die Eerste Wêreldoorlog verkry deur die droë distillasie van die stikstofhoudende reste en uitskeidings van plante en diere.Ammoniak word só vervaardig. Artikel in Rapport (koerant). 30 Maart 2014

Eers na dié oorlog is ammoniak sinteties vervaardig. Dit geskied deur eers waterstof te berei deur byvoorbeeld metaan of aardgas teen 'n hoë temperatuur met stoom te meng. Die mengsel word dan deur 'n nikkel-katalisator in koolstofmonoksied en waterstof geskei. In 'n verdere proses reageer die koolstofmonoksied met water om koolstofdioksied en nog waterstof te vorm. Die koolstofdioksied kan deur absorpsie in oplossings uit die gasmengsels onttrek word en waterstof bly dan oor.

Die waterstof word met stikstof, afkomstig van lug, gemeng. Die gasmengsel word deur die Haber-Bosch-proses onder hoë druk en hoë temperatuur oor 'n katalisator van ysteroksied gestuur sodat ammoniak vorm.

Hierdie reaksie is 'n ewewig:

Hernubare ammoniak kan geproduseer word as die waterstof geproduseer word deur die elektrolise van water met behulp van hernubare elektrisiteit (son- en windenergie). Afrika het 'n goeie potensiaal om hernubare ammoniak te produseer en die afhanklikheid van kunsmisinvoere te verminderConversion of CO2 from South African coal-fired power plants using green ammonia and hydrogen https://www.igb.fraunhofer.de/en/reference-projects/coalco2x.html;  https://bmbf-client.de/en/news/coalco2-x-pioneering-renewable-ammonia-synthesis-south-africas-fertilizer-future;Skills development workshop for hydrogen and ammonia https://www.igb.fraunhofer.de/en/reference-projects/ptx-skills-development-in-tunisia.html; Green Ammonia – Production of green ammonia in Morocco https://www.igb.fraunhofer.de/en/reference-projects/green-ammonia.html; .

 Vloeibare ammoniak 
Die kookpunt van ammoniak is nie so laag nie en die stof kan maklik as vloeistof en oplosmiddel gebruik word, hetsy by laer temperatuur hetsy onder druk.

In hierdie vloeistof bestaan 'n ewewig wat analoog aan die waterewewig is:

Die ammonium-ioon is hier die suur en die amied-ioon die basis. Merk op dat 'n stof soos  in hierdie situasie 'n sterk suur sou wees.

 'Ammoniumhidroksied' 
Ammoniak is baie in water oplosbaar. By 20 °C kan water tot 900 gram in een liter oplos. Gekonsentreerde oplossings is 'n huishoudelike produk wat tipies ongeveer 30%  bevat.
 By hoër temperature neem die oplosbaarheid af en word gasvormige ammoniak vrygestel. 

Hierdie oplossings word soms ammonia of ammoniumhidroksied genoem omdat 'n ewewigsreaksie plaasvind wat ammonium- en hidroksiedione vrystel. 'Ammoniumhidroksied' () kan egter nie uit die oplossing geïsoleer word nie.

Die oplossing is daardeur 'n basis, soos ander hidroksiede. Maar dit is nie so sterk as natrium- of kaliumhidroksied nie. Die pH van ammoniakoplossings is ongeveer 11 of 12. Vir NaOH is hierdie waarde 14. Gekonsentreerde ammoniakoplossings sal met baie organiese en anorganiese sure reageer om ammoniumsoute te vorm. Met sekere metale in oplossing vorm dit komplekse soute. Met halogene kan dit haloamiene vorm, bv. sy reaksie met hipochloriet (bleikmiddel) stel giftige chloramiene vry. Onder uiterste
omstandighede vorm dit met silwer en kwik plofbare asiede. Ammonia korrodeer koper (en koperbevattende legerings), sink,  kadmium en silwer.

 Gebruike 
Die verbranding van ammoniak kan gebruik word om stikstofmonoksied te vervaardig:

Dit vereis egter ook 'n katalisator (Pt) omdat anders stikstof gevorm word. Dit is die eerste stap in die Ostwald-proses wat salpetersuur  vervaardig. Uit salpetersuur en ammoniak kan ammoniumnitraat  verky word wat beide 'n plofstof en 'n belangrike deel van kunsmis is. Ammoniak dra so aansienlik by tot die voedingsbehoeftes van landorganismes deur te dien as 'n voorloper vir kos en kunsmis. Ammoniak, hetsy direk of indirek, is ook 'n bousteen vir die sintese van heelwat farmaseutiese produkte (geneesmiddels) en word gebruik in baie kommersiële skoonmaakprodukte. Ammoniak is 'n belangrike bestanddeel in die vervaardiging van kunsmis. 

Hoewel dit alledaags gebruik word, is ammoniak beide bytend en gevaarlik. Dit is giftig, veral vir visse. Die wêreldwye industriële produksie van ammoniak vir 2012 was na raming 198 miljoen ton, 'n verhoging van 35% oor die wêreldwye produksie van 146,5 miljoen ton in 2006. 

Ammoniak word beskou as 'n belangrike energiedraer in toekomstige energiestelselsRound Table discussion - ammonia as energy vector https://bmbf-client.de/en/news/coalco2-x-round-table-discussion-ammonia-energy-vector Green Ammonia as a Decentralized, Cross-Sector Energy Vector for the German Energy Transition; https://doi.org/10.1002/cite.202500020.

 Verbindings 
Alkalimetale soos Na kan met ammoniak reageer en 'n natriumamied  vorm. Hierdie verbindings is uiters sterk basies.

Watervrye lewis-sure soos  kan addukte vorm, wat vergelyk kan word met hidrate soos hierdie met water gevorm word.

Hierdie verbindings word ammiene genoem. (Moenie met amiene verwar nie.) 

In waterige oplossing kan ammoniak ook as 'n (lewis-basiese) kompleksvormer optree, soos:

Wanneer ammonia (wat 'n oplossing van ammoniak in water is) aan 'n kopersulfaatoplossing bygevoeg word, sal daardeur die kleur van blou na donkerblou verander.

 Verwysings 

Kategorie:Anorganiese verbindings
Kategorie:Gasse