Содержание
Применение аммиака
Аммиак — одно из наиболее часто применяемых в различных сферах человеческой деятельности химических веществ. Каждый год в мире производится огромное количество аммиака — больше 180 млн тонн. Из них порядка 15 млн тонн производит Россия, которая является одним из крупнейших экспортеров этого вещества. Для чего же человеку нужно такое количество этого продукта?
Об основных свойствах аммиака
Разнообразие сфер применения аммиака обусловлено его физическими и химическими свойствами. Аммиак (химическая формула NH3) — бесцветный газ с резким неприятным запахом. При длительном действии на организм человека аммиак вызывает поражение разных органов.
Аммиак вступает в химические реакции с другими элементами и соединениями с образованием новых веществ. Например, в результате реакции безводного аммиака с азотной кислотой получают аммиачную селитру, применяемую в производстве взрывчатых веществ и азотных удобрений.
Аммиак способен восстанавливать различные металлы из их оксидов.
Промышленное применение аммиака
Основная доля производимого технического аммиака используется в химической промышленности:
- для получения аммиачных и аммиачно-нитратных удобрений (аммиачной и нитратной селитры, хлористого аммония, сульфата аммония и других), широко используемых в сельскохозяйственном производстве при выращивании различных культур, а также в частном садоводстве и огородничестве;
- при получении соды аммиачно-хлоридным способом аммиаком насыщают концентрированный солевой раствор, через который под давлением пропускают двуокись углерода;
- синтетический аммиак применяется при производстве азотной кислоты, методом катализа;
- для получения аммонитов — аммиачных взрывчатых веществ;
- жидкий аммиак используют в качестве растворителя разных неорганических и органических веществ;
- в холодильных установках жидкий аммиак применяют в качестве хладагента R717;
- в качестве окислителя ракетного топлива.
Применение аммиака в медицине
В медицине широко применяется 10%-й раствор аммиака, известный под названием — нашатырный спирт.
Нашатырный спирт используют для приведения в чувство человека, потерявшего сознание. Применяют его и в качестве рвотного средства в очень слабом растворе и в малом количестве. Нашатырным спиртом обрабатывают укусы насекомых. Разведенным в воде нашатырным спиртом хирурги обрабатывают руки.
Важно! Использовать раствор аммиака следует с большой осторожностью и только по назначению. Передозировка его очень опасна!
Аммиак полезен и в быту
Вот только несколько возможных способов использования нашатырного спирта в доме.
- Мытье окон — смешав столовую ложку вещества с литром воды, протрите полученной жидкостью стекла, а затем отполируйте их с мягкой бумагой или тканью или бумагой. Аналогично можно очистить керамическую плитку.
- Стирка деликатных тканей — жесткую воду можно смягчить, добавив в нее несколько ложек нашатырного спирта.
- Чистка столового серебра —смешайте нашатырный спирт с чистой водой в пропорции 1:4 и положите туда серебряные предметы на несколько часов, затем ополосните их и протрите до блеска.
- Чистка меха — 1 чайную ложку 10%-го раствора аммиака и несколько чайных ложек питьевой соды растворите в 0,5 литра воды. Смочите в полученном растворе салфетку из мягкой ткани и протрите мех сверху.
- Аналогично нашатырным спиртом можно удалять различные пятна с тканей и замши.
И это только небольшая часть тех случаев, когда аммиак приходит на помощь человеку.
Сфера и область применения аммиака. Где применяется аммиак.
Одним из важнейших химических веществ, которое используют в разных сферах деятельности человека, является аммиак. Ежегодно это вещество производят в огромных количествах – больше 100 млн тонн. Только вдумайтесь в это число! Сразу же возникает вопрос: « Для чего производят такое количество аммиака?». В этой статье мы ответим на этот вопрос, а также выясним причину популярности аммиака.
Свойства аммиака
Физические и химические свойства аммиака обуславливают его применения в различных областях. Аммиак представляет собой газообразное вещество без цвета с очень резким и неприятным запахом.
Вещество ядовито. При длительном воздействии на человеческий организм способен вызывать отёки и поражение различных органов.
Аммиак – это слабая кислота, он взаимодействует с кислотами, водой, а с металлами способен образовывать соли. Он способен вступать в различные химические реакции с другими химическими веществами. Например, реакция безводного аммиака с азотной кислотой на практике позволяет получить аммиачную селитру, которая применяется для производства удобрений.
Аммиак является восстановителем. Он способен восстанавливать разные металлы из их оксидов. Реакция взаимодействия аммиака с оксидом меди дает возможность получить азот.
Различные сферы использования аммиака
Несмотря на свою токсичность, аммиак используют в самых разных сферах. Основная часть производимого аммиака идет на изготовление разных продуктов химической промышленности. К таким продуктам относятся:
— аммиачные и аммиачно-нитратные удобрения (аммиачные и нитратная селитра, сульфат аммония, хлористый аммоний и др.
). Такие удобрения подходят для разных сельскохозяйственных культур. Важно знать, что внесение в почву удобрений нормируется из-за того, что содержащиеся в них вещества могут мигрировать в спелые овощи и фрукты.
— сода. Существует аммиачный метод получения кальцинированной соды. Аммиак используется для насыщения солевого рассола. Данный метод активно используется для промышленного производства соды.
— азотная кислота. Для её производства используют синтетический аммиак. На данный момент промышленное производство данного вещества основано на явлении катализа синтетического аммиака.
— взрывчатые вещества. Нитрат аммония нейтрален к механическому воздействию, но при некоторых условиях характеризируется высокими взрывчатыми свойствами. Именно поэтому он используется для производства таких веществ. В результате получают аммониты – аммиачные взрывчатые вещества.
— растворитель. Аммиак, в жидком состоянии, может использоваться как растворитель различных органический и неорганических веществ.
— аммиачная – холодильная установка. Аммиак применяется в холодильной технике, в качестве холодильного агента. Аммиак не вызывает парниковый эффект, он экологически чистый и дешевле фреонов. Эти факторы обуславливают применения данного вещества в качестве хладагента.
— нашатырный спирт. Его применяют в медицине и в быту. Данное вещество отлично выводит пятна с одежды различного происхождения, а также нейтрализует кислоты.
Применение аммиака в медицине
Аммиак широко применяется в медицине в качестве 10% -ого раствора аммиака и имеет название – нашатырный спирт. Когда человек падает в обморок, нашатырным спиртом приводят его в чувство. Также его используют как рвотное средство. Для этого его разводят и в малых количествах принимают внутрь. Особенно популярный такой метод при алкогольных отравлениях. Из нашатырного спирта делают примочки и обрабатывают укусы насекомых. Хирурги используют разведенный в воде нашатырный спирт для обработки рук.
Важно помнить, что передозировка аммиаком очень опасна.
Возможны болевые ощущения в различных органах, их отеки и даже летальный исход. Этого можно избежать, если использовать данное вещество по назначению и с осторожностью!
В новом исследовании МЭА рассматривается будущее аммиачной промышленности на фоне усилий по достижению нулевых выбросов — Новости
Аммиак является отправной точкой для всех минеральных азотных удобрений, образуя мост между азотом в воздухе и пищей, которую мы едим. Но основные услуги, которые оказывает аммиак, дорого обходятся мировому климату. Производство аммиака составляет около 2% от общего конечного потребления энергии, практически полностью из ископаемого топлива, в результате чего выбросы двуокиси углерода (CO2) эквивалентны общим выбросам энергетической системы Южной Африки.
Несмотря на постоянное повышение эффективности использования удобрений, ожидается, что растущее и более богатое население мира потребует увеличения производства аммиака в период, когда многие правительства по всему миру будут работать над выполнением обязательств по сокращению выбросов своих экономик до чистого нуля.
«Миру потребуется больше аммиака, но он не может позволить себе выбросы, связанные с его производством», — сказал Тимур Гюль, руководитель отдела политики в области энергетических технологий, который разработал и руководил исследованием. «МЭА гордится сотрудничеством с Международной ассоциацией производителей удобрений в разработке нашей дорожной карты для аммиачной промышленности, которая находится на стыке мировых энергетических и сельскохозяйственных систем».
Дорожная карта по технологии производства аммиака является последней публикацией в серии отраслевых дорожных карт МЭА, выпущенных в 2009 году, а предыдущая часть содержит подробное описание проблем, стоящих перед черной металлургией.
Последняя дорожная карта рассматривает три возможных будущего производства аммиака. Сценарий заявленной политики предполагает сохранение текущих тенденций, при этом отрасль вносит постепенные улучшения, но далеко не достигает устойчивой траектории. В Сценарии устойчивого развития сектор принимает технологии и политику, необходимые для того, чтобы вывести его на путь, соответствующий целям Парижского соглашения, в то время как Сценарий чистых нулевых выбросов к 2050 году описывает траекторию, которая совместима с достижением чистых нулевых выбросов для мировая энергетическая система к 2050 г.
Новая дорожная карта завершается главой, в которой описываются необходимые роли и действия основных заинтересованных сторон, устанавливаются ключевые вехи и точки принятия решений.
Технологическая дорожная карта подробно описывает пути к более устойчивому производству аммиака
Прочитать отчет
Аммиак является отправной точкой для всех минеральных азотных удобрений, образуя мост между азотом в воздухе и пищей, которую мы едим. Около 70% аммиака используется для производства удобрений, а остальная часть используется для широкого спектра промышленных применений, таких как производство пластмасс, взрывчатых веществ и синтетических волокон. Аммиак также может служить источником энергии с низким уровнем выбросов углерода в будущем, но это применение не рассматривается в рамках основного аналитического объема данной дорожной карты. На производство аммиака приходится около 2% общего конечного потребления энергии и 1,3% выбросов CO2 из энергосистемы.
Все более многочисленное и богатое население мира приведет к росту производства аммиака в период, когда правительства всего мира заявляли, что выбросы из энергетической системы должны стремиться к нулевому уровню выбросов.
Исследовать отчет
октябрь 2021 г.
Последние новости
Все новостиКруг-стрелка
Заявление о рынках нефти
Новости — 03 апреля 2023
Министры Ирландии и Франции будут сопредседателями министерской встречи МЭА в 2024 году, посвященной 50-летию Агентства
Новости — 30 марта 2023
Испания и МЭА проведут в октябре международный саммит по климату и энергетике, целью которого является создание большой коалиции для удержания 1,5 ºC в пределах досягаемости
Новости — 23 марта 2023
МЭА проводит в Чили семинар экспертов высокого уровня по переходу на экологически чистую энергию в Латинской Америке
Новости — 20 марта 2023
Возможности снижения выбросов аммиака
Долгий выпас животных на открытом воздухе, кормление с низким содержанием азота и улучшенное управление азотом — вот некоторые из эффективных способов ограничения выбросов аммиака.
Фото: Raoul Pop CC BY-NC
Применяя уже известные методы и методы ведения сельского хозяйства, ЕС может сократить выбросы аммиака в сельском хозяйстве более чем на 30 процентов, как показывают цифры в новом отчете Международного института прикладного системного анализа ( ИИАСА).
Ответственное сельское хозяйство для 90 процентов всех выбросов аммиака в Европе. В соответствии с действующим законодательством ожидается, что общие выбросы аммиака в ЕС увеличатся примерно на три-четыре процента в период с 2010 по 2020 год. Аммиак вносит значительный вклад в подкисление, эвтрофикацию и образование вторичных мелких частиц (PM 2,5 ). Будет крайне сложно достичь экологических целей ЕС для этих территорий, если не будут предприняты дополнительные меры по сокращению выбросов аммиака.
В недавнем отчете 1 IIASA оценивает потенциал сокращения этих выбросов за счет полномасштабного внедрения уже имеющихся методов и практик.
В целом, по оценкам IIASA, в 2020 году такие меры могут сократить выбросы аммиака в ЕС от сельского хозяйства примерно на 32% (более 1,1 млн тонн) по сравнению с обычным бизнесом.
Потенциал значительно различается между государствами-членами (рисунок). В нескольких странах уже действуют относительно строгие правила, и поэтому возможности для дальнейших действий ограничены, особенно это относится к Нидерландам. Некоторые меры по борьбе с загрязнением трудно реализовать на мелких фермах, что влияет на потенциал государств-членов, в которых преобладают мелкие семейные фермерские хозяйства, таких как Румыния и Венгрия. Ирландия, где доля пастбищных животных выше, также имеет меньше возможностей, поскольку не существует эффективных мер по дальнейшему сокращению выбросов аммиака от этого вида земледелия.
Германия, за которой следуют Франция и Испания, имеет наибольшие возможности для сокращения выбросов аммиака как в процентном, так и в общем количестве.
Рисунок: Выбросы аммиака в сельском хозяйстве по странам за 2020 год; выбросы по сценарию действующего законодательства (CLE) и максимальное технически возможное сокращение (MFTR) и процентное сокращение от MFTR по сравнению с CLE.
Меры, на которых основаны оценки, присутствуют на всех стадиях азотного цикла: кормление, содержание, хранение навоза, внесение навоза, внесение удобрений и общее управление азотом. Меры, принимаемые в начале азотного цикла, имеют то преимущество, что они также приводят к сокращению выбросов на последующих стадиях.
Одной из наиболее рентабельных мер является введение низкобелкового кормления. Суммарные выбросы аммиака из всех сельскохозяйственных источников могут уменьшиться на 5–15% (в среднем на 10%) при снижении среднего содержания белка в рационе на 10 г/кг. Это также приводит к более эффективному использованию азота и снижению выбросов закиси азота.
В отношении животных, содержащихся в помещении, можно принять ряд мер, некоторые из которых описаны в недавно пересмотренном руководящем документе 2 к Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Возможные меры частично зависят от вида, который содержится. Но принципы аналогичны: уменьшение площади пола, покрытой навозом, быстрое удаление навоза, поддержание низкой температуры и pH, сушка навоза, очистка выходящего воздуха и увеличение времени выпаса.
Многие меры связаны со зданиями, и их дешевле реализовать в новых постройках или в рамках капитального ремонта старых.
Другой подход — позволить животным пастись дольше. Крупный рогатый скот, пасущийся двадцать четыре часа в сутки, выделяет в два раза меньше аммиака, чем скот, который весь день содержится в обычных стойлах.
Для хранения навоза существуют хорошие возможности для сокращения выбросов аммиака путем покрытия резервуара. Бесплатный вариант, позволяющий образовывать естественную корку на шламе за счет минимального перемешивания, снижает выбросы на 40 процентов. Чуть более дорогое решение — закрыть резервуар плотной крышкой — снижает выбросы аммиака на 80 процентов. Директива по нитратам требует герметичного хранения навоза, но пока нет требований о том, чтобы резервуар был закрыт.
Существует несколько методов, направленных на снижение воздействия воздуха и, следовательно, выбросов аммиака при внесении навоза на поля. Одним из наиболее эффективных является инъекционный, при котором в почве прорезается щель длиной 50–200 мм и в нее впрыскивается навозная жижа.
Для твердого навоза лучшим вариантом является прямое внесение путем вспашки или легкой культивации. Выполнение непосредственно после нанесения может снизить выбросы аммиака на 90 процентов.
Управление азотом выделено в отчете как одна из наиболее важных мер, поскольку оно одновременно снижает выбросы и улучшает экономику ферм. Например, на молочных фермах, которые являются наиболее распространенным типом смешанной системы ферм в Европе, улучшение использования навоза и сокращение использования азотных удобрений является экономически эффективным способом снижения избытка азота.
Помимо внедрения новых технологий и изменений в управлении, на выбросы аммиака могут влиять внешние воздействия, приводящие к изменению поголовья животных и уровня сельскохозяйственной деятельности. Примеры включают отмену квот на молоко, регулирование благополучия животных или изменения в рационе, но влияние таких изменений в исследовании не анализировалось.
В исследовании также рассматриваются выбросы первичных твердых частиц (ТЧ) в сельском хозяйстве, которые, по оценкам, составляют около 20 процентов от общего объема выбросов ТЧ 9 в ЕС.