Ammoniak - Chemische Feitelijkheden

1 AmmoniakInleidingAmmoniak is bij kamertemperatuur en atmosferische druk eenkleurloos giftig gas met een sterk prikkelende en penetrante geur,die zeer karakteristiek is. Het wordt in zeer grote hoeveelheden in degehele wereld geproduceerd. Vooral de laatste jaren wordt ammo-niak in verband gebracht met de zure en toepassingenVrijwel de gehele wereldproduktie van Ammoniak vindt plaats dooreen katalytische reactie van water met stikstof onder hoge druk:De waterstof wordt meestal gemaakt uit koolwaterstoffen, vooraluit aardgas (methaan).

2 Door stoom en lucht met methaangas (CH4)katalytisch te laten reageren, ontstaat een het verwijderen van de kooldioxide houdt men een stikstof-wa-terstofmengsel over dat de juiste verhouding heeft voor de ammo-niaksynthese als hierboven wereldproduktie van Ammoniak wordt voor 1987 geschat op on-geveer 121 miljoen ton, waarvan in Nederland ongeveer 3,3 miljoenton zal worden de totale ammoniakproduktie wordt 85% in de kunstmestin-dustrie verder verwerkt tot onder andere ammoniumnitraat, ammo-niumfosfaten, ammoniumsulfaat en ureum.

3 Ook past men het in deN2 3H2 2NH3 + 0869-052042 1 AmmoniakChemische Feitelijkheden 1-80 Herdruk 1996landbouw direct als meststof toe (nitroinjectie), maar ook om land-bouwafvalprodukten zoals stro, tot veevoer te is Ammoniak grondstof of hulpstof in de Chemische in-dustrie bijvoorbeeld bij de caprolactamfabricatie, voor de bereidingvan synthetische vezels (zoals nylon), springstoffen en bekende toepassing is voorts het gebruik als koelmiddel, in hetbijzonder in industri le het grootschalige gebruik, wordt Ammoniak in grote hoe-veelheden vervoerd.

4 Dit vindt plaats in tankauto s, in ketelwagensover de rail en in tankschepen in de binnenvaart en rail- en wegvervoer van Ammoniak geschiedt uitsluitend onderdruk bij omgevingstemperatuur. Bij tankschepen komt naast hetvervoer onder druk ook drukloos, gekoeld vervoer bij 33 C opslag van Ammoniak vindt eveneens zowel onder druk als ge-koeld plaats. De grootte van de opslag onder druk varieert naar ge-lang van de behoefte in tanks van enkele tonnen tot eenheden in hetalgemeen niet groter dan circa 1000 ton. De gekoelde opslagen va-ri ren in grootte van eenheden van circa 500 ton tot, althans in Ne-derland, eenheden niet groter dan en fysische eigenschappenAmmoniak is onder atmosferische omstandigheden gasvormig.

5 On-der een druk van ongeveer 10 bar (106Pa) en bij kamertemperatuur(25 C) is Ammoniak een vloeistof. Bij normale druk kan ammoniakvloeibaar worden gemaakt door koeling tot 33,4 (NH3) bestaat uit n stikstofatoom en drie waterstof-atomen. Zowel het gas als de vloeistof is 2 AmmoniakChemische Feitelijkheden 1-80 Herdruk 1996 kookpunt 33,4 C smeltpunt 77,7 C dichtheid ten opzichte van lucht0,60 volumieke massa ( 33,4 C)0,68 g/cm3 explosiegrenzen in de lucht(25 C)16,6-27,2% ontstekingstemperatuur651 C kritische temperatuur132,4 C verdampingswarmte ( 33,4 C)137 104 Joule/kg dampspanning (25,7 C)9,8 bar oplosbaarheid in water (20 C)

6 34,2 gewichtsprocent NH3 pH van 1%-oplossing in water11,7 Toxische eigenschappenAmmoniak is een kleurloos, giftig gas met een doordringende, ver-stikkende en karakteristieke geur. Het tast de slijmvliezen en deademhalingsorganen aan en irriteert zeer sterk de 1 geeft een overzicht van de symptomen bij verschillendectoncentraties en ppmeffect op onbeschermdepersonenopmerkingen25geur wordt door de meestepersonen waargenomen8 uren werken in deze atmosfeertoegestaan400- 700onmiddellijke irritatie keel,neus en ogennormaliter geen ernstigegevolgen bij korte blootstellings-tijd (max.)

7 1 uur)2000-5000krampachtig hoesten, sterkeirritatie van ogen, neus enkeelkorte blootstelling gedurendecirca een kwartier kan dodelijkzijn>5000verlamming van de ademha-ling, verstikkingdodelijk binnen enkele minuten042 3 AmmoniakChemische Feitelijkheden 1-80 Herdruk 1996De reukdrempel van Ammoniak ligt laag: 1-5 ppm. Hierbij is echtergeen rekening gehouden met individuele verschillen, gewenning enniet ideale reukomstandigheden. Bij ca. 25 ppm is de ammoniakreukvoor de meeste personen MAC-waarde (MaximaalAanvaardeConcentratie) geeft dietijdgewogen gemiddelde concentratie aan, waarbij de werknemergedurende 8 uren werk per dag en/of 40 uur per week kan verrich-ten, zonder hinderlijke of schadelijke gevolgen te ondervinden.

8 DeMAC-waarde voor Ammoniak is 25 ppm (18 mg/m3).De EEL-waarde (EmergencyExposureLimit) is een grenswaardevoor accidentele blootstelling voor de beroepsbevolking:blootstellingsduur1 2uur1 uur2 uurmax. NH3-concentratie400 ppm300 ppm300 ppmWaterige oplossingen van Ammoniak zijn sterk alkalisch en zijn der-halve voor de slijmvliezen, huid en ogen sterk irriterend of onbeschermde huid kan slechts voor ongeveer 2 minuten een2%-ige waterige oplossing verdragen. Bij een concentratie van 2000ppm (1400 mg/m3) in de lucht kunnen bij contact met de huid directblaarvorming en Chemische brandwonden optreden.

9 Vloeibare am-moniak in contact met de huid geeft tevens bevriezingsverschijnse-len. Bij verontreiniging van oppervlaktewater zijn concentraties gro-ter dan 1,25-5 mg NH3/liter in het algemeen dodelijk voor een ongeval met Ammoniak kan een grote hoeveelheid van dezestof vrijkomen. Belangrijk bij het vrijkomen van Ammoniak alsvloeistof is dat voorkomen moet worden dat de Ammoniak ver-dampt. Een ammoniakplas kan zeer effectief worden afgedekt meteen laag synthetisch schuim of met een plastic folie. Grote hoeveel-heden Ammoniak moet men nooit besproeien met water: dit ver-hoogt de intensiteit van het ongeval aanmerkelijk.

10 Alleen een kleinehoeveelheid Ammoniak kan met zeer veel water worden 4 AmmoniakChemische Feitelijkheden 1-80 Herdruk 1996 Wanneer door een ongeval gasvormig Ammoniak vrijkomt, zal ditin het algemeen resulteren in een ammoniakmist met concentratiesgroter dan 1000 ppm. Door het toepassen van watergordijnen ofwaternevelspuiten wordt de concentratie van de Ammoniak ver-laagd, hoewel daar veel water voor nodig is (de oplosbaarheid vanammoniak in waterdruppels bedraagt maximaal 8-9%). Ammoniakis alleen brandgevaarlijk in besloten wordt Ammoniak in verband gebracht met zure genomen is dat niet correct, omdat Ammoniak basisch is endoor zwaveldioxide verzuurde regen juist rol van Ammoniak in de zure regen-problematiek is een punt vandiscussie n van studie, ook in van ammoniakAmmoniak komt vooral in het milieu bij de ontleding van dierlijkemest dus vooral in gebieden met intensieve veehouderij voor (zie ta-bel).