Amoniac là gì? Tính chất hóa học và ứng dụng của amoniac trong đời sống

Amoniac là gì?

Amoniac (hay a-mô-ni-ắc) là một hợp chất vô cơ được tạo thành từ 3 nguyên tử nitơ (N) và 1 nguyên tử hidro (H) có công thức phân tử là NH3. Amoniac có nhiều trong môi trường tự nhiên, cơ thể con người và là một trong những hóa chất công nghiệp được sản xuất phổ biến.

Amoniac có trong tự nhiên

Trong môi trường, amoniac là một phần của chu trình nitơ và được tạo ra từ quá trình phân hủy của vi khuẩn, tồn tại ở nhiều dạng khác nhau tùy theo từng môi trường khác nhau như:

• Trong không khí: khí amoniac được sinh ra từ quá trình phân hủy hữu cơ và các quá trình tự nhiên khác. Mặc dù là một phần của không khí, nhưng nồng độ NH3 trong không khí chỉ ở mức rất thấp khoảng 0,0002%.
• Một số muối amoni (như amoni clorua, amoni sunfat) được tạo thành từ sự phun trào của núi lửa.
• Quá trình phân hủy các chất hữu cơ của vi khuẩn tạo ra NH3 trong nước biển.
• Amoniac tồn tại trong đất như một phần của chu kỳ nitơ, và được tạo thành từ quá trình nitrat hóa của vi khuẩn.
• Ngoài ra, NH3 cũng được tạo thành từ quá trình phân hủy hữu cơ trong tự nhiên, bao gồm thực vật, động vật và chất thải động vật.

Amoniac trong cơ thể con người

Là một hợp chất rất cần thiết cho quá trình sinh học, amoniac đóng vai trò là tiền chất cho quá trình tổng hợp axit amin và nucleotide. Tuy nhiên, nếu lượng amoniac tích tụ quá nhiều sẽ trở thành chất độc nguy hiểm và làm suy giảm chức năng thần kinh.

Trong cơ thể, amoniac dễ dàng chuyển hóa thành ure và được thải ra ngoài qua nước tiểu. Vì là một thành phần của nước tiểu (thường tồn tại dưới dạng NH3 và NH4+), sự xuất hiện của chúng tạo ra mùi hôi khai đặc trưng.

Một số tính chất vật lý / hóa học của amoniac

• Ở nhiệt độ phòng, NH3 là một loại khí không màu, có mùi hăng ngột ngạt rất khó chịu.
• Ở dạng nguyên chất, nó được gọi là amoniac khan và có tính hút ẩm (dễ dàng hấp thụ độ ẩm).
• Amoniac có tính kiềm làm cho giấy quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh và dung dịch phenolphthalein chuyển thành hồng.
• Khí amoniac dễ dàng hòa tan trong nước tạo thành hóa chất amoni hydroxit NH4OH có thể gây kích ứng và bỏng da. Ngoài ra, nó cũng dễ dàng bị nén và tạo thành chất lỏng trong suốt dưới áp suất.

Ảnh hưởng của amoniac đến môi trường và con người

Hầu hết mọi người đều tiếp xúc với amoniac do hít phải khí hoặc hơi, vì chúng tồn tại tự nhiên và cũng có trong các sản phẩm tẩy rửa nên việc tiếp xúc có thể đến từ những nguồn này. Tuy vậy, nguồn phải thải NH3 lớn nhất là nông nghiệp, bao gồm chăn nuôi và sử dụng phân bón dựa trên NH3. Ngoài ra, các nguồn NH3 khác bao gồm các quá trình công nghiệp, khí thải từ phương tiện giao thông và sự bay hơi từ đất và đại dương. Đây là mối lo ngại vì NH3 đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các hạt vật chất trong khí quyển, làm suy giảm tầm nhìn và lắng đọng nitơ trong khí quyển đến các hệ sinh thái nhạy cảm.

Vật nuôi và cây trồng chết do rò rỉ amoniac ở huyện Bình Chánh vào năm 2017. Ảnh: Internet.

Đối với môi trường

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng lượng khí thải NH3 đã tăng lên trong vài thập kỷ qua trên quy mô toàn cầu. Một trong số đó là nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của amoniac lên thảm thực vật trên cạn của tác giả SV Krupa trên Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH).

Theo đó, kết quả cho thấy việc tiếp xúc cấp tính với NH3 ở gần khu vực trồng trọt và chăn nuôi động vật có thể dẫn đến tổn thương lá trên thảm thực vật. NH3 được lắng đọng nhanh chóng trong vòng 4-5km đầu tiên tính từ nguồn phát thải. Những tác động bất lợi lên thảm thực vật xảy ra khi tốc độ hấp thu NH3 qua lá lớn hơn tốc độ và khả năng giải độc của thực vật.

Ngoài tổn thương trên lá, những tác động bất lợi của NH3 đối với thực vật bậc cao bao gồm những thay đổi về sinh trưởng và năng suất, hàm lượng chất dinh dưỡng và các yếu tố độc hại trong mô, khả năng chịu hạn và chống chịu với thời tiết khắc nghiệt, phản ứng với côn trùng gây hại, vi sinh vật gây bệnh và các mầm bệnh,…

Trong nông nghiệp, việc bổ sung NO3- vào đất (ban đầu là NH3 và NH4+) và hậu quả là sự gia tăng N2O (nitơ oxit - một loại khí nhà kính) và sự rò rỉ NO3- vào lòng đất và nước mặt là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường.

Như vậy, sự gia tăng phát thải NH3 ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng cũng như biến đổi khí hậu.

Đối với con người

Khí amoniac khan nhẹ hơn không khí và sẽ bay lên, nhìn chung nó sẽ tiêu tan và không lắng đọng. Song, khi có độ ẩm (chẳng hạn như tại các khu vực độ ẩm tương đối cao), khí amoniac khan hóa lỏng tạo thành hơi nặng hơn không khí. Những hơi này có thể lan dọc theo mặt đất, nơi con người có thể bị phơi nhiễm.

Hơn nữa, amoniac tương tác ngay lập tức khi tiếp xúc với độ ẩm có sẵn trên da, mắt, khoang miệng, đường hô hấp,… và tạo thành amoni hydroxit rất nguy hiểm, có thể gây hoại tử các mô thông qua sự phá vỡ lipid màng tế bào (xà phòng hóa) dẫn đến phá hủy tế bào. Khi protein của tế bào bị phá vỡ dẫn đến phản ứng viêm gây ra tổn thương nặng hơn.

Các dấu hiệu sức khỏe khi tiếp xúc với với amoniac phổ biến gồm:

- Hít phải amoniac sẽ gây khó chịu và kích ứng: Cụ thể, khi tiếp xúc kéo dài ở nồng độ thấp, amoniac sẽ gây mệt mỏi, đau đầu, làm giảm nhận thức,… Nhưng khi tiếp xúc với nồng độ cao trong không khí thậm chí còn nguy hiểm hơn vì chúng sẽ gây bỏng mũi, họng và đường hô hấp ngay lập tức. Điều này có thể dẫn đến các triệu chứng như phù phế quảng và phế nang, đồng thời phá hủy đường thở dẫn đến suy hô hấp. Hít phải nồng độ cao hơn có thể gây ho và kích ứng mũi họng. Hơn nữa, trẻ em tiếp xúc với nồng độ amoniac tương tự như người lớn sẽ chịu nhiều ảnh hưởng sức khỏe hơn.

Các dấu hiệu thường thấy khi hít thở amoniac nồng độ cao như:

• Ho, đau ngực, co thắt ngực, khó thở hoặc thở dốc, tim đập nhanh, mạch yếu.
• Buồn nôn, các cơn đau co thắt dạ dày nghiêm trọng.
• Đau họng nặng, đau miệng, da môi nứt nẻ.
• Đau đầu, chóng mặt, di chuyển khó khăn, suy giảm khả năng vận động,… có nguy cơ đột quỵ.

- Tiếp xúc với da hoặc mắt: Ở nồng độ thấp khí NH3 có thể gây kích ứng nhanh chóng. Nồng độ cao có thể gây thương tích nghiêm trọng và bỏng. Tiếp xúc với dung dịch amoniac đậm đặc như chất tẩy rửa công nghiệp có thể gây tổn thương ăn mòn bao gồm bỏng da, tổn thương mắt vĩnh viễn hoặc mù lòa. Tiếp xúc với amoniac hóa lỏng cũng có thể gây bỏng da do tê cóng.

Làm gì khi tiếp xúc với amoniac?

Khi phát hiện rò rỉ NH3, hãy nhanh chóng mang khẩu trang và nhanh chóng di chuyển đến nơi thoáng khí. Nếu tiếp xúc với amoniac, có thể cắt bỏ áo quần nơi tiếp xúc thay vì cởi chúng ra bằng cách thông thường để tránh hóa chất lan rộng lên cơ thể. Điều quan trọng là phải rửa sạch hóa chất bám trên cơ thể bằng nước sạch càng nhanh càng tốt, và lưu ý:

• Rửa kính mắt bằng xà phòng và nước trước khi đeo. Nếu đang dùng kính áp tròng, hãy tháo và vứt bỏ chúng.
• Chỉ nên sử dụng nước sạch để loại bỏ hóa chất amoniac bám trên da, tuyệt đối không sử dụng các loại nước rửa tay hoặc chất tẩy rửa thông thường.
• Nếu nuốt phải, hãy súc miệng với nước sạch nhiều lần, sau đó uống 1-2 cốc sữa.
• Nếu cần, hãy tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

Nhìn chung, mặc dù không có thuốc đặc trị ngộ độc amoniac nhưng hầu hết các nạn nhân đều bình phục nên bạn không cần quá lo lắng. Ngoại trừ một vài trường hợp bị nhiễm độc nặng với các dấu hiệu như ho dữ dội hoặc bỏng cổ họng phải cần được chăm sóc tại bệnh viện.

Ứng dụng của amoniac trong đời sống

Theo IEA, có thể NH3 có những tác động tiêu cực gây ảnh hưởng nhất định đến môi trường và sức khỏe của con người, song, amoniac lại đóng góp không thể thiếu cho ngành nông nghiệp và công nghiệp. Hiện nay trên thế giới, amoniac là chất được sản xuất nhiều thứ hai về số lượng chỉ sau axit sunfuric.

Nói về công dụng của amoniac, đây là hóa chất cơ bản quan trọng nhất trong quá trình sản xuất các sản phẩm mà chúng ta sử dụng hàng ngày. Trong đó, có thể kể đến như:

Amoniac dùng trong ngành nông nghiệp:

Ảnh: Internet.

• Amoniac được sử dụng chủ yếu trong ngành nông nghiệp. Khoảng 90% tổng lượng NH3 sản xuất được sử dụng trong lĩnh vực này. Vì amoniac hoạt động như một nguồn nitơ phong phú và các nguyên tố khác nên nó được sử dụng làm phân bón để cải thiện chất lượng đất và tăng năng suất cây trồng.
• Hợp chất này cũng được sử dụng trong sản xuất phân bón lỏng bao gồm các hợp chất như amoni nitrat, muối, ure và các hợp chất khác.
• Amoniac còn được dùng làm chất bảo quản và chất chống nấm mốc trên một số loại trái cây.

Trong công nghiệp:

• Amoniac được dùng làm chất ổn định, chất trung hòa hoặc làm nguồn nitơ để thực hiện một số quy trình sản xuất, ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp xử lý nước thải, chế tạo da, cao su, giấy, thực phẩm và đồ uống.
• Dùng trong các hệ thống xử lý khí thải để loại bỏ các thành phần độc hại NOx, SOx trong khí thải từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
• Sử dụng trong kho lạnh, hệ thống làm lạnh và sản xuất dược phẩm.
• Sử dụng trong ngành in ấn, mỹ phẩm.
• Sử dụng trong quá trình lên men.

Trong các sản phẩm gia dụng:

• Amoniac được sử dụng như một chất tẩy rửa và hiệu quả cao để loại bỏ vết bẩn hoặc làm sạch gương, bồn tắm, bồn rửa, cửa sổ và nhiều thứ khác. Vì vậy, không có gì lạ khi đây là thành phần quan trọng không thể thiếu trong nhiều sản phẩm tẩy rửa gia dụng.
• Ngoải ra, amoniac cũng được dùng làm vật liệu sản xuất chất chống vi khuẩn, chất khử trùng,…

Các ứng dụng khác:

• Sử dụng trong sản xuất một số hợp chất như axit nitric, hydro xyanua, amoni cacbonat, phenol, ure, axit amin,...
• Amoniac phân ly được sử dụng trong các hoạt động xử lý kim loại như thấm cacbon, thấm nitơ, hàn bằng lò, ủ sáng, hàn hydro nguyên tử,…
• Trong ngành dầu khí, amoniac được sử dụng để cân bằng các thành phần axit của dầu ở dạng thô. Đồng thời, giữ cho thiết bị không bị ăn mòn. Ngoài ra, amoniac còn được sử dụng trong ngành khai thác mỏ để chiết xuất một số kim loại.

Những lưu ý khi vận chuyển và bảo quản Amoniac

• Amoniac thường được vận chuyển dưới dạng chất lỏng nén trong các thùng chứa bằng thép. Trong quá trình vận chuyển và bảo quản, cần tránh để các thùng chứa hóa chất tiếp xúc với nhiệt độ cao vì có thể khiến chúng phát nổ (mặc dù amoniac không dễ cháy).
• Không được chở lẫn người cùng các vật liệu dễ cháy. Bình chứa được xếp ở tư thế đứng một lượt, giữa các bình phải có đệm lót.
• Bốc xếp các bình chứa một cách nhẹ nhàng, không để sản phẩm ở những nơi có nhiệt độ cao.
• Bảo quản NH3 trong các bồn lỏng hoặc bình chứa đã được ghi nhãn mác rõ ràng.
• Không nạp NH3 lỏng đầy quá 80% thể tích thiết bị chứa dựng.
• Cần được lưu trữ NH3 trong thùng kí, tại những nơi khô ráo, thoáng mát, riêng biệt và thông gió tốt, tránh xa nơi có thể gây cháy. Tránh nhiệt, độ ẩm và tránh xa các vật tương khắc.

Amoniac cần được vận chuyển bằng xe bồn chuyên dụng để đảm bảo an toàn, tránh bị rò rỉ gây ô nhiễm môi trường. Ảnh: KPTCHEM.

Như vậy, chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu về hợp chất Amoniac. KPTCHEM hy vọng bạn sẽ tìm được những thông tin thú vị và hữu ích qua bài viết này. Ngoài ra, nếu bạn đang tìm nhà cung cấp NH3 hóa lỏng uy tín thì hãy liên hệ ngay cho chúng tôi qua số Hotline để được chuyên viên tư vấn nhanh chóng. Đừng quên theo dõi website www.kptchem.com để biết thêm về các hóa chất ứng dụng khác ngay nhé!