تعد الأمونيا أو النشادر من أكثر الغازات انتشاراً، ورغم الخطورة التي يتمتع بها هذا الغاز إلا أن له العديد من الفوائد والاستخدامات، تعد الأمونيا من الغازات القلوية والذي كان يدخل في العديد من الاستخدامات في الماضي ولكن تم الاستغناء عنها بسبب أضرار الأمونيا الخطيرة على الإنسان، إلا أننا لم نستغني عنه تماماً بل أنه مازال يدخل في العديد من الصناعات.
غاز الأمونيا
تعددت الأسماء لهذا الغاز القلوي عديم اللون صاحب الرائحة النفاذة القوية التي تسبب تهيج في أغشية الجسم مثل البلعوم والعينين، يسمى في العربية بغاز النشادر ويعرف عالمياُ بالأمونيا أو الأمونياك، فالغاز له القدرة على الارتباط بذرات الهيدروجين، يتكون هذا الغاز من ثلاث ذرات هيدروجين وذرة نيتروجين، حيث أن كل ذرة من الذرات الثلاثة للهيدروجين ترتبط مع النيتروجين برابطة تشاركية ليتكون غاز الأمونيا (NH3).
خواص الأمونيا
-رغم أن غاز الأمونيا هو غاز عديم اللون إلا أنه يتمتع برائحة نفاذة للغاية وقوية مما تسبب احمرار العين وتهيج لأعضاء الجهاز التنفسي كما أن له طعم حاد.
-تنصهر الأمونيا عند الدرجة (-77.73 درجة مئوية) وتغلي عندما تصل إلى الدرجة (-33.34).
-له قابلية شديدة للذوبان في المياه، وتقل هذه القابلية كلما ارتفعت حرارته.
-يعد غاز الأمونيا أخف من الهواء، فهو تقريباً نصف كتلة الهواء.
-تمتص الأمونيا درجة حرارة كبيرة لكي تعود إلى حالة الغاز الأساسية، ولهذا فقد كان يتم استخدامه في أجهزة التبريد في الماضي.
-الأملاح التي يكونها من تفاعلاته مع الأحماض تكون ضعيفة الحموضة.
-يمكننا أن نكشف عن غاز الأمونيا في التفاعلات بطريقة سهلة عن طريق استخدام ورقة عباد الشمس فهو يحول لونها إلى اللون الأزرق.
-عندما نخفض درجة حرارة الغاز يتحول إلى الحالة السائلة، وعندما نزيد من خفض درجة حرارته يتحول من الحالة السائلة إلى الصلبة بشكل يشبه الماء.
طريقة تحضير غاز الأمونيا
يتم تحضير النشادر بأكثر من طريقة ومن أهمها :
طريقة السياناميد
هذه الطريقة تتم عن طريق تفاعل مركب كربيد الكالسيوم (CaC2) مع غاز النيتروجين، عن طريق سحق مركب كربيد الكالسيوم وتسخينه حتى يصل إلى درجة حرارة 1100 درجة مئوية مع غاز النيتروجين، ويتم هذا وفقاً للمعادلة الكيميائية التالية:
CA C2+N2→Ca CN 2+C
ينتج كماً من هذا التفاعل مركب سياناميد الكالسيوم (CaCN2)، وهو أحد الأشكال المعروفة للكربون، سنقوم بتسخين المركب الجديد سياناميد الكالسيوم مع الماء ونضعهم تحت ضغط مرتفع للغالية لينتج لنا التفاعل التالي:
CACN2+3H2O→CACO3+2NH3
والذي ينتج لنا كربونات الكالسيوم مع غاز الأمونيا أو النشادر.
تفاعل هابر
الطريقة الثانية التي يتم بها تصنيع غاز الأمونيا كانت من ابتكار فريتش هابر العالم الألماني سنة 1913، والتي حصل على إثرها على جائزة نوبل على اكتشافه هذا سنة 1918.
تعتمد هذه الطريقة على جعل النيتروجين والهيدروجين المكونين لمركب الأمونيا يتفاعلوا بطريقة مباشرة عن طريق وضعهم تحت ضغط مرتفع جداً يصل إلى 300 ضغط جوي، مع تعرضه للحرارة بجانب هذا الضغط لتصل إلى 475 درجة مئوية مع وجود مادة وسيطة في هذا التفاعل وهي مادة أكسيد الألمنيوم التي تساعد على حدوث هذا التفاعل، ويمكننا أن نكتب هذه المعادلة بهذه الطريقة:
(N_2+3H_2→2NH_3).
استخدامات الأمونيا
-تستخدم الأمونيا كمادة خام وسيطة في عملية إنتاج كلاً من الأسمدة المركبة واليوريا والأسمدة الفوسفاتية والميلامين والسماد السائل.
-صناعة الأسمدة النيتروجينية.
-دباغة الجلود.
-صناعة النسيج.
-صناعة الورق.
-الأصباغ.
-مصافي البترول.
-المنظفات والتبريد والمعادن
اضرار الأمونيا
كما قلنا أن رغم الاستخدامات العديدة التي يدخل فيها الأمونيا إلى أن اضرار الامونيا جعلتنا نحد من استخدامه، فالغاز يسبب تهيج في الجهاز التنفسي والعينين إلا أن هذا هو التأثير الخارجي فقط ولكن هناك تأثير داخلي أخر وهو أن جسم الإنسان يقوم بإنتاج الأمونيا ولكن بكميات معينة وهذا بعد أن يقوم بهدم البروتينات حتى يمد الجسم بالطاقة، ومن ثم يقوم بتحويل هذه الأمونيا إلى مادة أخرى أقل في السُمية تسمي اليوريا والتي تخرج من الكليتين مع البول.
لهذا فإن زيادة هذه النسبة في الجسم تؤدي إلى اضطرابات كثيرة في الكلى وزيادة نسبة الأمونيا في الدم قد تؤدي إلى التهابات في دماغ الإنسان فتؤدي للموت.
غاز الأمونيا
تعددت الأسماء لهذا الغاز القلوي عديم اللون صاحب الرائحة النفاذة القوية التي تسبب تهيج في أغشية الجسم مثل البلعوم والعينين، يسمى في العربية بغاز النشادر ويعرف عالمياُ بالأمونيا أو الأمونياك، فالغاز له القدرة على الارتباط بذرات الهيدروجين، يتكون هذا الغاز من ثلاث ذرات هيدروجين وذرة نيتروجين، حيث أن كل ذرة من الذرات الثلاثة للهيدروجين ترتبط مع النيتروجين برابطة تشاركية ليتكون غاز الأمونيا (NH3).
خواص الأمونيا
-رغم أن غاز الأمونيا هو غاز عديم اللون إلا أنه يتمتع برائحة نفاذة للغاية وقوية مما تسبب احمرار العين وتهيج لأعضاء الجهاز التنفسي كما أن له طعم حاد.
-تنصهر الأمونيا عند الدرجة (-77.73 درجة مئوية) وتغلي عندما تصل إلى الدرجة (-33.34).
-له قابلية شديدة للذوبان في المياه، وتقل هذه القابلية كلما ارتفعت حرارته.
-يعد غاز الأمونيا أخف من الهواء، فهو تقريباً نصف كتلة الهواء.
-تمتص الأمونيا درجة حرارة كبيرة لكي تعود إلى حالة الغاز الأساسية، ولهذا فقد كان يتم استخدامه في أجهزة التبريد في الماضي.
-الأملاح التي يكونها من تفاعلاته مع الأحماض تكون ضعيفة الحموضة.
-يمكننا أن نكشف عن غاز الأمونيا في التفاعلات بطريقة سهلة عن طريق استخدام ورقة عباد الشمس فهو يحول لونها إلى اللون الأزرق.
-عندما نخفض درجة حرارة الغاز يتحول إلى الحالة السائلة، وعندما نزيد من خفض درجة حرارته يتحول من الحالة السائلة إلى الصلبة بشكل يشبه الماء.
طريقة تحضير غاز الأمونيا
يتم تحضير النشادر بأكثر من طريقة ومن أهمها :
طريقة السياناميد
هذه الطريقة تتم عن طريق تفاعل مركب كربيد الكالسيوم (CaC2) مع غاز النيتروجين، عن طريق سحق مركب كربيد الكالسيوم وتسخينه حتى يصل إلى درجة حرارة 1100 درجة مئوية مع غاز النيتروجين، ويتم هذا وفقاً للمعادلة الكيميائية التالية:
CA C2+N2→Ca CN 2+C
ينتج كماً من هذا التفاعل مركب سياناميد الكالسيوم (CaCN2)، وهو أحد الأشكال المعروفة للكربون، سنقوم بتسخين المركب الجديد سياناميد الكالسيوم مع الماء ونضعهم تحت ضغط مرتفع للغالية لينتج لنا التفاعل التالي:
CACN2+3H2O→CACO3+2NH3
والذي ينتج لنا كربونات الكالسيوم مع غاز الأمونيا أو النشادر.
تفاعل هابر
الطريقة الثانية التي يتم بها تصنيع غاز الأمونيا كانت من ابتكار فريتش هابر العالم الألماني سنة 1913، والتي حصل على إثرها على جائزة نوبل على اكتشافه هذا سنة 1918.
تعتمد هذه الطريقة على جعل النيتروجين والهيدروجين المكونين لمركب الأمونيا يتفاعلوا بطريقة مباشرة عن طريق وضعهم تحت ضغط مرتفع جداً يصل إلى 300 ضغط جوي، مع تعرضه للحرارة بجانب هذا الضغط لتصل إلى 475 درجة مئوية مع وجود مادة وسيطة في هذا التفاعل وهي مادة أكسيد الألمنيوم التي تساعد على حدوث هذا التفاعل، ويمكننا أن نكتب هذه المعادلة بهذه الطريقة:
(N_2+3H_2→2NH_3).
استخدامات الأمونيا
-تستخدم الأمونيا كمادة خام وسيطة في عملية إنتاج كلاً من الأسمدة المركبة واليوريا والأسمدة الفوسفاتية والميلامين والسماد السائل.
-صناعة الأسمدة النيتروجينية.
-دباغة الجلود.
-صناعة النسيج.
-صناعة الورق.
-الأصباغ.
-مصافي البترول.
-المنظفات والتبريد والمعادن
اضرار الأمونيا
كما قلنا أن رغم الاستخدامات العديدة التي يدخل فيها الأمونيا إلى أن اضرار الامونيا جعلتنا نحد من استخدامه، فالغاز يسبب تهيج في الجهاز التنفسي والعينين إلا أن هذا هو التأثير الخارجي فقط ولكن هناك تأثير داخلي أخر وهو أن جسم الإنسان يقوم بإنتاج الأمونيا ولكن بكميات معينة وهذا بعد أن يقوم بهدم البروتينات حتى يمد الجسم بالطاقة، ومن ثم يقوم بتحويل هذه الأمونيا إلى مادة أخرى أقل في السُمية تسمي اليوريا والتي تخرج من الكليتين مع البول.
لهذا فإن زيادة هذه النسبة في الجسم تؤدي إلى اضطرابات كثيرة في الكلى وزيادة نسبة الأمونيا في الدم قد تؤدي إلى التهابات في دماغ الإنسان فتؤدي للموت.
