资讯中心
1 |
名称 |
氨 |
2 |
化学式 |
NH₃ |
3 |
CAS注册号 |
7664-41-7 |
4 |
相对分子质量 |
17.031 |
5 |
熔 点 |
195.41K,-77.74℃,-107.93*F |
6 |
沸点，101.325 kPa(1 atm)时 |
239.72K,-33.43℃,-28.17F |
7 |
临界温度 |
405.65 K,132.5C,270.5F |
8 |
临界压力 |
11.3 MPa,112.78 bar,111.3 atm,1635.74 psia |
9 |
临界体积 |
72.47 cm³/mol |
10 |
临界密度 |
0.235g/em³ |
11 |
临界压缩系数 |
0.242 |
12 |
偏心因子 |
0.252 |
13 |
液体密度，25℃时 |
0.602 g/cm³ |
14 |
液体热膨胀系数，25 ℃时 |
0.00251/℃ |
15 |
表面张力，25 C时 |
19.75×10-3N/m,19.75 dyn/cm |
16 |
气体密度，101.325 kPa(1 atm)和70 F(21.1℃)时 |
0.705 kg/m³,0.0440 lb/ft³ |
17 |
气体相对密度，101.325 kPa(1 atm)和70 F时(空气=1) |
0.588 |
18 |
汽化热，沸点下 |
1336.97 kJ/kg,574.9 BTU/b |
19 |
熔化热，熔点下 |
332.16 kJ/kg,142.83 BTU/b |
20 |
气体定压比热容cp,25 C时 |
2.112kJ/(kg ·K),0.505 BTU/(1b ·R) |
21 |
气体定容比热容cy,25 ℃时 |
1.624 kJ/(kg ·K),0.388 BTU/(Ib ·R) |
22 |
气体比热容比，Cp/c, |
1.301 |
23 |
液体比热容，25 C时 |
4.708 kJ/(kg ·K),1.125 BTU/(Ib ·R) |
24 |
固体比热容， -103 C |
2.189 kJ/(kg ·K),0.523 BTU/(Ib ·R) |
25 |
气体摩尔熵，25 ℃时 |
192.67 J/(mol ·K) |
26 |
气体摩尔生成熵，25 ℃时 |
-98.94 J/(mol ·K) |
27 |
气体摩尔生成焓，25 C时 |
-45.9 kJ/mol |
28 |
气体摩尔吉布斯生成能，25 ℃时 |
-16.4 kJ/mol |
29 |
溶解度参数 |
29.217(J/cm³)0-5 |
30 |
液体摩尔体积 |
24.993 cm³/mol |
31 |
在水中的溶解度 |
全溶 |
32 |
辛醇-水分配系数，lgKow |
-— |
33 |
在水中的亨利定律常数 |
一 |
34 |
气体黏度，25七时 |
101.15×10-7Pa ·s,101.15pP |
35 |
液体黏度，25 C时 |
0.135 mPa.s,0.082 cP |
36 |
气体热导辜，25 ℃时 |
0.02466 W/(m ·K) |
37 |
液体热导率，25 ℃时 |
0.5024 W/(m ·K) |
38 |
空气中爆炸低限含景 |
16 %(o) |
39 |
空气中爆炸高限含量 |
25 %(p) |
40 |
闪点 |
—— |
41 |
自燃点 |
651.1℃,1204 F |
42 |
燃烧热，25 ℃(77 F)气态时 |
18603.1 kJ/kg,7999.3 BTU/b |
43 |
美国政府工业卫生工作者会议(ACGIH)阙值浓度 |
25×10-6(p) |
44 |
美国职业安全与卫生管理局(OSHA)允许浓度值 |
50×10-6(q) |
45 |
美国国立职业安全与卫生研究所(NIOSH)推荐浓度值 |
25×10-6(q) |
简述
在室温和大气压力下，氨无色，具有刺激 味 ， 是一种具有碱性的气体 。 其沸点为 -33.43 ℃。氨易溶于水。
规格和装置
可以提供包括产品规格、气体处理装置和 适用的气体检漏设备等方面的信息。对于最通 用 和 最 新 的 信 息 ， 可 以 通 过 网 站 ( w w w . mathesontrigas .com)查阅。
用途
无水氨是已知最早使用的一种工业制冷 剂。它用于两种类型制冷系统：吸收型和压 缩型。氨的最大用途是为土壤施肥。在这个 应用领域，它主要以氨、铵盐、硝酸盐和尿 素的形式使用。氨还可用来给含有酸性磷酸 盐的肥料加氨。此外，氨可用于制氨水溶液 和硝铵。用无水氨给土壤施肥，可以直接喷 施，也可以加入水中浇灌。氨或离解氨可用 于如下金属处理工艺：渗氮、碳氮共渗、光 亮退火、炉铜焊、烧结、氢化钠除锈、原子 氢焊接以及其它需要保护气氛的应用场所。 离解氨还可作为便利的氢源，用于对脂肪和 油品加氢。通过在空气中对离解氨进行控制 燃烧，可得到纯的氮气源。
在石油工业中，用无水氨中和原油里的酸 性组分，保护诸如泡罩塔、换热器、冷凝器、 贮槽之类的设备免受腐蚀。
氨可用于从金属矿中提取相关金属，例如 铜、镍、钼等。
氨可被氧化为一氧化氮，继而转化为二氧 化氮，用以生产硝酸(奥斯特瓦尔德法)。在 铅室法制硫酸过程中，氨被氧化为氮的氧化 物，借此可将二氧化硫转化为硫酸。大多数工 业用和军用的普通炸药都含有氮，氨是生产这 些炸药的基本氮源。
在碱、铵盐、染料、药物、铜铵法人造丝 和尼龙的生产过程中，氨可作为加工过程的一 种反应物得到应用。
稀氨水溶液可当普通家用清洗剂使用。较 浓的氨水溶液大多作化学试剂使用。
在亚硫酸氢钙木料制浆工艺中，近来趋向 于用氨取代钙。这样做可以提高纸浆产率和质 量。此外，在纸的干酪素镀膜工艺中，可用氨 作溶剂。
在橡胶工业中，氨可保持生胶乳稳定，防 止运输和贮存期间发生凝结。
作为催化剂，氨可用于苯酚- 甲醛缩合反 应，还可用在尿素- 甲醛缩合制合成树脂的反 应中。
无水氨与氯一起，共同用来净化城市供水 和工业供水。
毒性与急救
在物质安全数据表(MSDS)中提供了关 于毒性和急救的信息。对于通用的数据，可通 过网站(www . mathesontrigas .com)查阅。
处理和贮存注意事项
在处理和贮存时应遵守附录27中列出的 通用规则。
由于氨很容易溶解在水溶液中，为防止物 料倒吸进钢瓶，应使用捕液器或止回阀。如发 生倒吸，钢瓶内有可能爆发猛烈反应，除此之 外，还有可能在钢瓶中形成严重腐蚀环境。任 何意外的倒吸都应及时报告供货商。
泄漏钢瓶的处理
关于泄漏钢瓶的处理应查阅附录28中提 供的信息。
分析检测
空气中的浓度可以用Metheson Kitagawa 有毒气体检测系统检测，该系统检测精度高， 数据重复性好。检测时在检测管内产生色带。 由色带的长度即可定量被测样品的浓度。有关 分 析 检 测 的 最 新 信 息 ， 可 在 网 站 ( w w w . mathesontrigas .com)上查阅。
制作材料
对任何要和氨接触的设备，推荐使用铁 和钢。不能使用铜、锡、锌及其合金，因它 们会受潮湿氨的腐蚀。除短连接，比如钢瓶
之间的连接外，应使用硬质钢材做连接管 道。对于短连接，推荐使用钢加固的可塑氯 丁橡胶管。
氨可和汞化合生成爆炸化合物。不得使用 任何含有汞的仪器。
钢瓶和配套阀门
充装量等于大于6 .8 kg(15磅)的氨气 钢瓶通常装有汲取管。钢瓶直立时可取出蒸 气。有时，直立于太阳下的满瓶由于受热将使 液氨膨胀而淹没汲取管管口。这种情况下，为 了能够取出蒸气，有必要冷却钢瓶，或者将钢 瓶水平放置并使阀门出口朝下。
为了吸取液态氨，钢瓶应水平放置并使阀 门出口向上。
氨钢瓶配套使用压缩气体协会(CGA)的 705阀门出口接头(见图4- 1)。
图4-1 705接头1.125"-14右旋
外螺纹使用平座加垫片密封
卸压装置
充装量少于74 .8 kg(165磅)的氨气钢 瓶不必装配卸压装置。
运输规则
氨应按运输部(DOT)对非可燃气体的 规定进行运输。
工业制备和反应
关于工业制备和化学反应的信息，可以在 化工百科全书[17]中查到。
化学性质
化剂层进行反应，是奥斯特瓦尔德法生产硝酸 的基本步骤。
4. 氨中的氢原子可以依次被金属原子取 代而分别生成氨基化合物、亚氨基化合物和氮 化物。用有机基团代替金属原子，则分别得到 伯胺、仲胺和叔胺。
5. 氨的化学反应性强。在技术文献和专 利文献中，可以查阅到大量相关资料。酯、酸 酐、酰基卤、二氧化碳以及磺酰氯等与氨反应 均可获得酰胺类化合物。氨与卤素化合物反应 生成胺。
6. 氨的燃烧和常规燃烧不同，它在空气 或氧气中燃烧带有黄色火焰。燃烧反应的主产 物为氮和水，还有少量硝酸铵和二氧化氮 生成。
4NH₃+3O2-→2N₂+6H₂O
一定条件下，若对氨和空气的混合物点火，将 引发爆炸。对于干燥的氨-空气混合物，爆炸 范围约为含氨16%～25%。在下列三种情况 下，爆炸范围将扩大： (1)混入其它可燃气 体，例如氢；(2)用氧代替空气；(3)温度升 高，压力高于大气压力。
7. 气态氨可被许多氧化物氧化成水和氮。 若将氨气气流通过加热的氧化铜，将发生如下 反应：
3CuO+2NH₃-→3Cu+N₂+3H2O
对阳性较差的金属氧化物，此类反应须将氨加 热到较高温度才能进行。如果采用特别强的氧 化剂，常温下即可发生类似反应。氨与高锰酸 钾发生如下反应：
2NH+2KMnQ4—→2KOH+2MnOz+2H₂O+N
氯和氨之间的作用也可以认为是 一 种氧化
反应：
8NH₃+3Cl2-→N₂+6NHCl
1. 氨是强结合的稳定化合物。在大气压 力下，840～930 ℃的高温只能产生微不足道 的分解。
2. 氨与质子酸反应生成铵盐，铵盐(少 数例外)易溶于水，受热都易分解。
3. 将氨和空气加热到600 ℃并通过铂催
高温下让空气与氨的混合气(含氨10%)通 过催化剂层，氨可以被氧化成一氧化氮，反应 方程式为：
4NH₃+502→>4NO+6H₂O
8. 氯、溴和碘均可与氨反应。虽然反应
的最终产物完全不同，然而反应的初始阶段却 是类似的。氯或溴作用于含有过量氨的氨溶 液，导致氮的释放，并生成相应的盐：氯化铵 或溴化铵。最先发生的反应极有可能是取代反 应，生成的三卤化氮再与另一个氨分子松散地 结合在一起。这样结合在一起的三氯化合物和 三溴化合物极不稳定，在过量氨存在的情况 下，很快分解成氯化铵或溴化铵，并释放 出氮。
NCl₃ ·NH₃+3NH₃—→Nz+3NH₄Cl
碘的化合物较稳定，反应后可分离出一种 不能溶解的被称为“氮碘”的棕黑色固体 NI₃ ·NH₃ 。当存在氨并在光的作用下，它按与 氯或溴的衍生物相似的方式分解。
Nl₃ ·NH₃—→N₂+3HI
NI₃ ·NH₃+3HI
和铵盐的反应与和氨的反应不同。这里，氯是 取代铵盐中的氢，并分离出黄色的液滴。实际 上这是一种油状物质——三氯化氮，它能够自 发分解爆炸。
NH₄Cl+3Cl2-→NCl₃+4HCl
热力学、安全、运输、环境和健康等方面的性 质数据。在编制表格时，广泛查阅了由 Yawsl1~7,118] 、DIPPR(物理性质研究设计 院)项目组[8] 以及Braker和Mossman[9,10]编 制的数据手册。在需要时也利用了其它数据 源19,22,24,57~65]。
在本章结尾处，绘制了所选性质随温度变 化的曲线图。这些图包括了下列重要性质：蒸 气压、液体密度、汽化热、比热容、焓、黏 度、热导率、生成焓和吉布斯生成能。大多数 情况下既包括气相也包括液相的性质。在所有 图中温标均采用华氏温标。性质数据主要采用 英制单位。如果希望使用国际单位制单位，每 张图都包含一个插入框，框内提供了英制和国 际单位制单位之间的换算系数。图中列出的性 质覆盖了很宽的温度范围，以使工程师能迅速 确定他感兴趣温度下的性质数值。
参考文献
在接近本书结尾处，集中列出了全书的参 考文献。
9. 赤热状态下，氨与磷蒸气反应生成氮
和磷烷。
2NH₃+2P→→2PH₃+N₂
10. 硫蒸气和氨反应生成硫化铵和氮气。
8NH₃+3S-→3(NH4)2S+N₂
硫还可以和无水液态氨反应，生成物为硫
化氮。
10S+4NH₃—→6H₂S+N₄S4
当与赤热的碳接触时，氨与碳反应生成氰
化铵。
11. 氨可以组成多种“加合物”或配位化
合物。被认为是加合物的化合物通常称为氨合
物。氨合物和水合物类似。故而，CaCl2 ·
6NH3和CuSO₄ · 4NH3分别类比于CaCl2 ·
6H₂O和CuSO4 · 4H2O。被认为是配位化合物
的那些化合物通常称为胺。
性质数据
在本章开始的表格中，列出了有关物理、