氨水又稱阿摩尼亞水,主要成分為NH3·H2O,是氨氣的水溶液,無色透明且具有刺激性氣味。氨氣熔點-77℃,沸點36℃,密度0.91g/cm3。氨氣易溶于水、乙醇。易揮發,具有部分堿的通性,氨水由氨氣通入水中制得。氨氣有毒,對眼、鼻、皮膚有刺激性和腐蝕性,能使人窒息,空氣中Z高容許濃度30mg/m3。主要用作化肥。
工業氨水是含氨25%~28%的水溶液,氨水中僅有一小部分氨分子與水反應形成銨離子和氫氧根離子,即一水合銨,是僅存在于氨水中的弱堿。氨水凝固點與氨水濃度有關,常用的(wt)20%濃度凝固點約為-35℃。與酸中和反應產生熱。有燃燒爆炸危險。比熱容為4.3×103J/kg·℃﹙10%的氨水)
組成成分
超分子:NH3·xH2O(NH3 分子周圍飽和蒸氣壓直接以氫鍵締合的水分子有4個,則 x = 4 )。這4個氫鍵中,氨分子作為“質子受體”并導致部分質子轉移而表現出弱堿性的那個氫鍵 N···H-O 較強些,其余3個都是氨分子作為“質子給體”卻難發生質子轉移的氫鍵 O···H-N 則稍弱些。為突出這一導致部分質子轉移而表現出弱堿性的氫鍵 N···H-O ,總把氨的水合物(主要是NH3·4H2O )簡作NH3·H2O 。分子:水分子(非水合的“氨氣分子”絕不存在!即使是逸出氨水液面的“氨氣分子”,也可能有極個別的NH3·H2O等超分子)3種離子:銨根離子,氫離子,氫氧根離子其中 H2O(多)NH4+(少) OH- (少) H+ (很少) NH3·xH2O(較多)[1]
物化性質
揮發性氨水易揮發出氨氣,隨溫度升高和放置時間延長而揮發率增加,且隨濃度的增大揮發量增加。[2]
腐蝕性氨水有一定的腐蝕作用,碳化氨水的腐蝕性更加嚴重。對銅的腐蝕比較強,鋼鐵比較差,對水泥腐蝕不大。對木材也有一定腐蝕作用。屬于危險化學品,危規號82503。
弱堿性氨水中存在以下化學平衡:NH3+H2O===NH3·H2O(可逆反應)NH3·H2O===NH4+ +OHˉ(可逆反應)電離常數:K=1.8×10ˇ-5(25℃)因此僅有一小部分氨分子與水反應而成銨離子NH4+和氫氧根離子OH-,故呈弱堿性。氨水具有堿的通性:①能使無色酚酞試液變紅色,能使紫色石蕊試液變藍色,能使濕潤紅色石蕊試紙變藍。實驗室中常用此法檢驗NH3的存在。②能與酸反應,生成銨鹽。濃氨水與揮發性酸(如濃鹽酸和濃硝酸)相遇會產生白煙。NH3+HCl=NH4Cl(白煙)NH3+HNO3=NH4NO3(白煙)而遇不揮發性酸(如硫酸、磷酸)無此現象。因此實驗室中可用此法檢驗水中氨分子的存在。工業上,利用氨水的弱堿性來吸收硫酸工業尾氣,防止污染環境。 SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
不穩定性一水合氨不穩定,見光受熱易分解而生成氨和水。NH3·H2O NH3↑+H2O實驗室中,可用加熱濃氨水制氨或常溫下用濃氨水與固體燒堿混合的方法制氨氣,其裝置與操作簡便,且所得到的氨氣濃度較大,做“噴泉”實驗效果更佳。由于氨水具有揮發性和不穩定性,故氨水應密封保存在棕色或深色試劑瓶中,放在冷暗處。