آرین گاز تولید کننده و تامین کننده گازهای صنعتی و آزمایشگاهی با کیفیت بالا به صورت جزئی-کلی و همچنین تجهیزات و لوازم وابسته برای صنایع مختلف می باشد. آرین گاز در تامین گازهای خالص ازقبیل گاز آمونیاک فعال می باشد.
آمونیاک مهم‌ترین ترکیب هیدروژنهٔ ازت است و در طبیعت از تجزیهٔ مواد آلی ازت دار بدست می‌آید. آمونیاک گازی است بی رنگ، با مزهٔ فوق العاده تند و زننده که اشک‌آور و خفه کننده است. گاز آمونیاک از هوا سبک تر بوده و به سهولت به مایع تبدیل میشود. آمونیاک درآب بسیار محلول بوده و در منفی ۷۷/۷ درجهٔ سانتیگراد منجمد و در منفی ۳۳/۳۴ درجهٔ سانتیگراد به جوش در می‌آید. وزن مخصوص محلول اشباع آمونیاک ۰/۸۸ گرم بر سانتیمتر مکعب است. گاز آمونیاک قابل افروزش و حدود اشتعالش ۱۶-۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا است.
حضور مواد نفتی و دیگر مواد افروختنی خطر آتشگیری را افزایش می‌دهد. مجاورت و تماس آمونیاک با نقره و جیوه تولید ” فورمینات نقره و جیوه ” می‌کند که موادی شدیداً قابل انفجار هستند. گاز آمونیاک در اثر گرمای از ۴۰۰ درجه به بالا تجزیه شده و تولید هیدروژن می‌کند. آمونیاک سبب تحریکات دستگاه تنفسی، پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به شش‌ها در اثر مواجهه با حجم زیاد این گاز می‌تواند سبب مرگ شود. رومی‌های باستان آمونیوم کلراید را به عنوان پول و سپرده استفاده می کردند. آنها سنگ آمونیوم را از مکانی به نام پرستشگاه ژوپیتر یا همان لیبی جدید جمع آوری می کردند. اما آمونیاک به شکل نمک آمونیاک نخستین بار توسط شیمیدانان جابرابن حیان (شیمیدان ایرانی) Geber در قرن ۸ شناخته شد.
آمونیاک در کارخانجات یخ سازی ، در ساخت کودهایی از قبیل نیترات ، سولفات و فسفات آمونیوم ، تهیه اسید نیتریک ، دارو و مواد منفجره بکار می‌رود. محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت ، خرید و فروش میشود، 20 تا 22 درجه سوم (20.7 درصد و تکاتف نسبی آن (d=0,92 و یا 28 تا 29 درجه (32.7 درصد آمونیاک) می‌باشد.
منابع آمونیاک
آمونیاک را می‌توان اصولا از سه منبع زیر تهیه کرد:
- 1.تقطیر زغال سنگ که از آبهای آمونیاکی آن ، ابتدا آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه می‌کنند.
- 2. سنتز مستقیم
- 3.تهیه سینامالدئید و سیانوزها
تشکیل آمونیاک
آمونیاک از دو عنصر پدید آمده است:
۱-ازٌت یا نیتروژن
۲-ئیدروژن
طرز ساختن آمونیاک :
از آمیختن این دو گاز بهم آمونیاک فراهم می شود . بدین طریق که ازت را از هوا و ئیدروژن را از آب بدست می آورند . سپس آنها را خشک و فشرده می کنند و تا ۵۴۰ درجه سانتی گراد حرارت می دهند . آنگاه آنها را از روی مخلوطی از نمک های گوناگون عبور می دهند. در این مرحله ازت و ئیدروژن با هم می آمیزند و آمونیاک بوجود می آید.
سنگینی یا « چگالی » گاز آمونیاک به اندازه ی ۰/۳۳۳۳۳۳۳ سنگینی هواست . اگر آنرا فشرده و سپس سرد کنند به مایع بیرنگی تبدیل می شود. این مایع بیرنگ بسیار شبیه آب است ولی ۱/۵ درجه زیر صفر می جوشد .
هر گاه فشار وارد بر آمونیاک مایع را کاهش دهیم دوباره به صورت گاز در می آید . در این صورت آمونیاکی که دوباره به گاز تبدیل شده گرمای بیشری به خود جذب می کند . برای همین است که آمونیاک را در تهیه ی یخ و سردسازی به کار می برند .
در منزل نیز می توان آمونیاک را با آب رقیق مخلوط کرد تا از آن «آمونیاک خانگی » بدست آید . این نوع آمونیاک برای شستشو و لکه گیری مفید خواهد بود . اگر آمونیاک را با اسید ها بیامیزیم نمک های آمونیوم به دست می آیند.
بسیاری از این نمک ها بسیار مفیدند . مثلاً کلرور آمونیوم برای لحیم کاری بکار می رود . از آن در ساختن پیل خشک و دارو نیز استفاده می شود.
سولفات آمونیوم یکی از کود های قیمتی به شمار می رود.
نیترات آمونیوم در ساختن کود و هم در ساختن مواد منفجره به کار می رود .
نمک های بودار دارای کربنات آمونیوم هستند.
اگر چه برخی از نمک های آمونیوم در طبیعت بوجود می آیند ولی ما خود می توانیم آمونیاک را با مقداری معینی اسید ترکیب کنیم و چنین نمک هایی را بدست آوریم .
در گذشته آمونیاک از گازهای سازندهاش( نیتروژن و اکسیژن) تولید می شده است.
آمونیاک از واکنش کلسیم سیانامید با بخار آب تحت فشار نیز تولید میشد.
عیب این روش صرف انرژی فراوان می باشد و برای تولید آمونیاک صرفه اقتصادی ندارد.
اما امروزه آمونیاک در صنعت از واکنش مستقیم هیدروژن ونیتروژن به دست می‌آید و بیشتر آمونیاک مصرفی از روش سنتز و مقداری هم به عنوان فرآورده جانبی برخی از فرآیندهای شیمیایی تولید می شود.
فریتز هابـر در حدود ۹۰ سال پیش در کالسروهه آلمان فرآیند سنتز آمونیاک را با استفاده هیدروژن و نیتروژن انجام داد. این فرآیند با اسلوبمند کاتالیزور و کاربرد آن به وسیله میتاش(Mittasch) ادامه پیدا کرد و در نهایت و در طی چندین سال توسط بوش(Bosch) محقق گردید.حال نیزبیش از ۹۰ درصد ازآمونیاک تولید شده در جهان با فرآیند معروف هـابـرـ بوش (Haber_ Bosch ) تولید می شود که در طی سالها توسعه و تکمیل یافته است.
نمکهای آمونیاکی
نمکهای آمونیاکی که از تقطیر زغال سنگ بدست می‌آیند، بر دو نوعند: نمکهای فرار مانند کربنات آمونیوم CO3(NH4)2 و سولفیدرات SHNH4 و S(NH4)2 که به‌آسانی بوسیله بخار آب برده می‌شوند، نمکهای ثابت و غیر فرار مانند کلرید آمونیوم NH4Cl و هیپوسولفیت S2O3(NH4)2 و غیره که بوسیله باز غیر فراری مانند آهک تجزیه می‌گردند.
ضمنا باید متذکر شد، آمونیاکی که از تقطیر یک تن زغال سنگ حاصل میشود، طبعا با مقدار ازت موجود در زغال متغیر است و این مقدار بین ۱,۴ کیلوگرم تا ۴,۶ کیلوگرم نوسان دارد و به‌ندرت در بعضی از انواع زغال سنگها این مقدار به ۷,۲ کیلوگرم می‌رسد.
معمولا هرگاه عمل تقطیر زغال سنگ را در مجاورت ۲,۵ درصد آهک انجام دهند، بهره آمونیاک تا ۲۰ درصد افزایش نشان می‌دهد و به هر صورت ، آمونیاک و کلیه ترکیبات آمونیاکی را که در بالا نام بردیم، می‌توان در دستگاههای خنک کننده از قطرانهایی که همراه آنها می‌باشند، جدا کرد و اصطلاح صنعتی این قبیل محلولهای آمونیاکی را آبهای آمونیاکی می‌نامند که آنها را ابتدا در ستونی تقطیری وارد می‌کنند. سپس تحت تاثیر شیر آهک قرار می‌دهند و در آنجا آمونیاک و املاح فرار آنها بوسیله بخار آب برده می‌شوند، در حالیکه املاح غیر فرار تحت تاثیر شیر آهک ، تجزیه و به آمونیاک تبدیل می‌گردند.
- خطرات آتش سوزی و انفجار
آمونیاک ، گازیست قابل اشتعال و حدود اشتعالش ۱۶ تا ۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا می‌باشد. حضور مواد نفتی و دیگر مواد قابل اشتعال ، خطر حریق را افزایش می‌دهند. محلول غلیظ اکسید نقره از محلول آمونیاک حل شده و تولید فولمینات نقره به فرمول CNOAg می‌نماید که ماده ای شدیداً قابل انفجار است. همچنین گاز آمونیاک در اثر حرارت از ۴۰۰ درجه به بالا تجزیه شده ، تولید هیدروژن می‌نماید.
- خطرات بهداشتی
- سبب تحریکات سیستم تنفسی ، پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به ریه‌ها در اثر مواجهه با حجم زیاد این گاز می‌تواند سبب مرگ شود. در صورت تماس با آمونیاک مایع ، سوختگی شدید در محل تماس ایجاد می‌گردد. آستانه مجاز مواجهه با آن ، ppm 50 است و جهت کمکهای اولیه ، قسمتهای آلوده سطح بدن را با آب و صابون شسته و چشمها را نیز با آب فراوانی شستشو داد و به پزشک مراجعه نمود.
- طریقه اطفاء حریق
- در صورتی‌که سیلندر گاز آمونیاک مشتعل شد، نباید شعله آن را خاموش نمود، مگر اینکه قبلاً بتوان جریان گاز را قطع کرد. در حین عملیات اطفاء ، باید سیلندرهای حاوی گاز آمونیاک را با آب خنک نمود. از پودر شیمیایی خشک یا گاز کربنیک یا آب به‌صورت اسپری جهت اطفاء می‌توان استفاده نمود. به هنگام عملیات باید از لباس کاملاً ایمن و سیستم حفاظتی دستگاه تنفس استفاده کرد.
- طریقه نگهداری و حمل و نقل گاز آمونیاک
- آمونیاک باید در سیلندرهای استیل نگهداری و توسط تانکرهای مخصوص آن حمل گردد. باید سعی نمود از رسیدن تنشهای فیزیکی و حرارت زیاد به ظروف محتوی آمونیاک جلوگیری شود. انبار و محل نگهداری آن باید مقاوم در برابر حریق بوده و دارای سیستم اعلام و اطفاء اتوماتیک باشد. آمونیاک باید جدا از موادی چون گازهای اکسید کننده ، کلر ، برم ، ید و اسیدها نگهداری شود.
- کودهای ازت
- ازت به صورتهای نیترات ،یون آمونیم و اوره قابل جذب گیاه است. فرم اصلی ازت در خاک بوده و فرمهای ، و پس از مدتی کم و بیش کوتاه بصورت در می آیند. تبدیل این فرمها به موجب آزاد شدن گشته و pH خاک را نقصان می دهد. ازت موجود در کودها را بصورت درصد ازت خالص ذکر می نمایند. نیترات آمونیم ۳۳ درصد ازت داشته و هر دو فرم ازت آن قابل جذب گیاه می باشند. چون دارای بار منفی است جذب کلوئیدهای خاک نشده و در معرض شستشو از خاک است. اما چون دارای بار مثبت است جذب کلوئیدهای خاک می گردد و بتدریج بصورت در می آید. اوره رایج ترین کود ازت در ایران است. اوره از ترکیبات آلی بشمار رفته و به همین فرم قابل جذب گیاه می باشد. از محلول اوره در محلول پاشی برگ گیاهان نیز استفاده میشود. اوره نیترات آمونیم را می توان قبل از کاشت محصول و یا بصورت سرک و بعد از آن که گیاه مقداری رشد نمود به خاک داد. سولفات آمونیم علاوه بر ازت دارای ۲۴ درصد گوگرد است. هیدرات آمونیم را که از حل شدن آمونیاک در آب بدست می آید قبل از کاشت بوسیله سرنگهای مخصوص در زیر لایه ای از خاک قرار می دهند.
- آمونیاک مایع دارای درصد زیادی ازت است. آمونیاک مایع را در بشکه های تحت فشار حمل نموده و توسط سرنگهای مخصوصی در خاک تزریق می کنند. محلول آمونیاک و بخصوص آمونیاک مایع را می بایستی در خاک مرطوب تزریق نمود تا در محلول خاک حل شده و در خاک به خوبی توزیع گردد. همچنین تراکم خاک مرطوب امکان پذیر بوده و نتیجتاً از فرار آمونیاک جلوگیری شود. کودهای اوره، هیدرات آمونیم و آمونیاک مایع برای خاکهای دارای pH بیشتر از ۸ مناسب نیستند. در این گونه خاکها ازت این کودها بصورت گاز آمونیاک در آمده و از خاک خارج می گردد.
- نیترات کلسیم و نیترات پتاسیم درصد ازت کمی داشته وکمتر بعنوان منبع کود ازت در خاک مصرف می شوند. این کودها غالباً در محلولهای غذائی بعنوان منابع کلسیم یا پتاسیم مورد استفاده قرار می گیرند.
