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氨水

氨水

氨水

氨水又称阿摩尼亚水,主要成分为NH3·H2O,是氨的水溶液,无色透明且具有刺激性气味。氨的熔点-77.773℃,沸点-33.34℃,密度0.91g/cm³。氨气易溶于水、乙醇。易挥发,具有部分碱的通性,氨水由氨气通入水中制得。氨气有毒,对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性,能使人窒息,空气中最高容许浓度30mg/m3。主要用作化肥。

工业氨水是含氨25%28%的水溶液,氨水中仅有一小部分氨分子与水反应形成一水合氨,是仅存在于氨水中的弱碱。氨水凝固点与氨水浓度有关,常用的(wt)20%浓度凝固点约为-35℃。与酸中和反应产生热。有燃烧爆炸危险。比热容为4.3×10³J/kg·℃(10%的氨水)

物化性质

挥发性

氨水易挥发出氨气,随温度升高和放置时间延长而挥发率增加,且随浓度的增大挥发量增加。

腐蚀性

氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。属于危险化学品,危规号82503

弱碱性

氨水中存在以下化学平衡:

NH3+H2ONH3·H2O

NH3·H2ONH4+ +OHˉ(可逆反应)电离常数:K=1.8×10-525℃)

因此仅有一小部分氨分子与水反应而成铵离子NH4+和氢氧根离子OH-,故呈弱碱性。

氨水具有碱的通性:

①能使无色酚酞试液变红色,能使紫色石蕊试液变蓝色,能使湿润红色石蕊试纸变蓝。实验室中常用此法检验NH3的存在。

②能与酸反应,生成铵盐。浓氨水与挥发性酸(如浓盐酸和浓硝酸)相遇会产生白烟。

NH3+HCl=NH4Cl(白烟)

NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)

而遇不挥发性酸(如硫酸、磷酸)无此现象。因此实验室中可用此法检验水中氨分子的存在。

工业上,利用氨水的弱碱性来吸收硫酸工业尾气,防止污染环境。

SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3

不稳定性

一水合氨不稳定,受热易分解而生成氨和水。

NH3·H2O==NH3+H2O

实验室中,可用加热浓氨水制氨或常温下用浓氨水与固体烧碱混合的方法制氨气,其装置与操作简便,且所得到的氨气浓度较大,做“喷泉”实验效果更佳。

由于氨水具有挥发性和不稳定性,故氨水应密封保存在棕色或深色试剂瓶中,放在冷暗处。

可燃性

可以和氧气反应生成水和氮气,故有前景做无害燃料。但是缺点是必须在纯氧气中燃烧。(燃烧现象:氨气在纯氧中燃烧,放出红光,发热,生成无色气体和无色液滴)

沉淀性

氨水是很好的沉淀剂,它能与多种金属离子反应,生成难溶性弱碱或两性氢氧化物。例如:

Al3+ +3NH3·H2O  Al(OH)3+3NH4+

生成的Al(OH)3沉淀难溶于过量氨水。

Fe22NH3·H2O=Fe(OH)2+2NH4+

生成的白色沉淀易被氧化生成红褐色沉淀

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

利用此性质,实验中可制取Al(OH)3Fe(OH)3 Fe(OH)2(苯层覆盖)等。

络合性

氨水与Ag+Cu2+Cr3+Zn2+等离子能发生络合反应,当氨水少量时,产生不溶性弱碱,当氨水过量时,不溶性物质又转化成络离子而溶解。

Ag2O+4NH3·H2O  2[Ag(NH3)2]+2OHˉ+3H2O 实验室中用此反应配制银氨溶液。

Zn(OH)2+4NH3·H2O  [Zn(NH3)4]2+2OHˉ+4H2O

可用此反应来鉴别两性氢氧化物氢氧化铝和氢氧化锌。

Cu(OH)2+4NH3·H2O  [Cu(NH3)4]2+(深蓝色) +2OHˉ+4H2O

还原性

氨水表现出弱的还原性,可被强氧化剂氧化。如氨水可与氯水发生反应:

3Cl2+8NH3·H2O  =6NH4Cl+N2+8H2O

也可与KMnO4反应。

氧化性

氨分子中+1氧化态的氢则表现出弱氧化性,可将强还原剂氧化。如液氨把碱金属氧化:

2NH3+ 2Na = 2NaNH  2 + H2

主要用途

实验室用途

氨水是实验室重要的试剂,主要用作分析试剂,中和剂,生物碱浸出剂,铝盐合成和弱碱性溶剂。用于铝盐合成和某些元素(如铜、镍)的检定和测定,用以沉淀出各种元素的氢氧化物。

军事用途

作为一种碱性消毒剂,用于消毒沙林类毒剂。常用的是10%浓度的稀氨水(密度0.960),冬季使用浓度则为20%

工业用途

毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布,溶解和调整酸碱度,并作为助染剂等。 有机工业用作胺化剂,生产热固性酚醛树脂的催化剂,无机工业用于制选各种铁盐。

工业上用于大规模集成电路减压或等离子体CVD,以生长二氧化硅膜锅炉给水pH值调节剂,氨用来中和给水中的碳酸,提高pH值,减缓给水中二氧化碳的腐蚀。也是锅炉停炉保护剂,对锅炉内有少量存水不能放出的锅炉也有较好的保护效果。

5.医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激,医治晕倒和昏厥,并作皮肤刺激药和消毒药。

6.作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。还用于制药工业,纱罩业,晒图等。

农业用途

农业上经稀释后可做化肥

农用氨水的氨浓度一般控制在含氮量15%18%的范围内,碳化度最好大于100%。施肥简便,方法也较多,如沟施、面施、随着灌溉水施或喷洒施用。使用时须先用水稀释至千分之一以下,切忌同茎叶接触以免灼伤。

氨水的施用原则是“一不离土,二不离水”。不离土就是要深施覆土;不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发,或结合灌溉施用。由于氨水比水密度小,灌溉时要注意避免局部地区积累过多而灼伤植株。氨水可作基肥也可作追肥。

我国常用的农用氨水浓度为含氨15%17%20%三种,国外农用氨水的浓度稍高,一般为含氨25%(含氮20%)的产品。我国2008年氨水的产量不到氮肥总产量的0.2%

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