Amoniaco, ficha tecnica



 El  Amoniaco es un gas incoloro, sofocante,  lacrimógeno, picante pero de sabor agradable.

 Es muy nocivo para las vías respiratorias, por lo que su manejo debe hacerse en sitios muy bien ventilados.

 Modernamente se utiliza  en las mas variadas aplicaciones industriales, los productos generados a partir del amoniaco van desde el simple lavado de piezas en el hogar, hasta la producción de combustible para cohetes.

 Conocido desde la antigüedad como álcali volátil, se gesta en la atmosfera debido a las descargas eléctricas, su densidad es de:  0,596 en relación con el aire y se liquida a una temperatura de:  — 40º, es algo normal pues, en días de tormenta, percibir el olor característico del amoniaco, debido a que este se esta gestando alrededor de nosotros.

 Por su capacidad de combinarse con los ácidos, al igual que si fuera un metal, se transforma en sales que suelen acabar como nutrientes del suelo.

 El calor y la electricidad, lo descomponen, liberando sus elementos, tres átomos de hidrogeno y uno de nitrógeno

Su formula empírica es pues NH3.  Este gas puede arder en una atmosfera de oxigeno puro, pero no al aire libre, según ensayos realizados, la mezcla de 3 volúmenes de oxigeno y 4 de amoniaco, es detonante; en esa reacción el oxigeno se apodera del hidrogeno para formar agua, dejando en libertad al nitrógeno.

 Por sus  propiedades de base, azulea el tornasol, enrojece la fenolftaleina, pero el ataque de álcalis mas fuertes descomponen sus sales liberando el gas.

 En la industria se obtiene por método de contacto, haciendo circular por un tubo hidrogeno y nitrógeno en la proporción adecuada y utilizando un catalizador apropiado ( hierro en aleación ) para lograr la combinación de los dos gases.

 Los variados sistemas de obtención derivan del de Haber-Bosch, siendo un 77% de la producción mundial de Amoniaco  la que emplea como materia prima  gas natural.

 Por hallarse en la naturaleza, es lógico que este elemento este asociado en alguna de sus formas a productos medicinales

 Conocidas sus posibilidades aditivas lo encontramos en la composición de fertilizantes para el agro, materiales plásticos, desinfectantes, fungicidas, fundentes y decapantes en metalurgia o en la moderna jabonería, etc.

Existen grandes empresas dedicadas al desarrollo de productos catalogados subjetivamente como finos, que no son otra cosa que alternativas de aplicación de este elemento, que tiene como característica sus posibilidades de adicción, desplazamiento del hidrogeno, además de su accionar como oxidante a pesar de que esta ultima es poco frecuente.

 Resulta un buen disolvente de compuestos orgánicos e inorgánicos, dado que al igual que el agua es un liquido asociado fundamentalmente por puentes de hidrogeno.

 Como todos los líquidos de este carácter , presenta un alto grado de temperatura critica, (+133º)  y debido a esto, sus vapores sustraen el calor circundante, el amoniaco liquido es utilizado en sistemas frigoríficos.

 Es fácil de comprender que el sistema de enfriamiento solo requiere  de un punto de calefacción del gas para obligarlo a circular por un largo serpentín donde ir enfriándose para volver al punto inicial del circuito.

 Su solubilidad en el agua es mayor que la de otros gases, unos 1200 volúmenes en uno de agua a 0º grado, claro es que al elevarse la temperatura  esta aceptación se hace menor y el excedente fuga, como ocurre en todas las disoluciones de gases.

La molécula del NH3  tiene forma piramidal con base triangular, donde los electrones compartidos se encuentran mas cercanos al nitrógeno que al hidrogeno, por lo que la molécula de amoniaco  presenta una acentuada polaridad.

 La solución concentrada que se puede obtener en el mercado no posee mas que 25-28% de NH3 , este porcentaje es mas que suficiente para mucho laboreo.

Su disolución en agua da lugar a la formación del hidróxido, que debido a que porta pocos iones OH’, se acepta como base débil, aun así, sus aplicaciones  van en aumento a medida que la industria expande la búsqueda de recursos prácticos y económicos.

Esta disolución despide fuerte olor característico y con la adición de ácidos forma sales, casi todas solubles en agua. Estas también se producen por adición directa, al desplazarse hacia la derecha el equilibrio los iones OH’ se combinan con los de los ácidos dando lugar a esta nuevas formaciones.

 Al hacer  reaccionar Amoniaco con Acido Clorhídrico, que es un acido volátil, en la descomposición, marcada en su velocidad por el carácter de volatilidad del acido, el HCL , por efecto del simple enfriamiento se vuelve a unir al NH3  .

 De esta recombinación se obtiene la sublimación de las sales que se engendran NH4CL,  (Cloruro Amonico), el cual se utiliza, entre otras aplicaciones, como decapante o fundente en metalurgia, sobre todo para soldaduras con estaño, o la producción de pilas secas.

 Cuando el acido no es volátil de la reacción solo se desprende amoniaco, vale decir que existe una perdida de material reaccionante, por lo que este tipo de adiciones debe de ser controlada.

Es posible obtener el gas  en el laboratorio, simplemente haciendo reaccionar sales amoniacales con álcalis fuertes

 Su valoración en la industria es cada día mayor a medida que se descubren nuevas combinaciones útiles, por ejemplo el  sulfato Amonico (NH4)2SO4 , se emplea en la producción de fertilizantes nitrogenados , en tanto que el sulfuro Amonico (NH4 )2 S  es un importante reactivo analítico del laboratorio.  El nitrato Amonico (NH4NO3)  se utiliza como abono nitrogenado y en grandes cantidades, la lista podría  resultar interminable, pero el afán de este trabajo  es de orientación  y no de enumeración.

 La reacción típica del amoniaco es la de adición, pero también es posible efectuar la de desplazamiento o sustitución de sus hidrógenos por un metal. Esta operación se logra al calentar un metal hasta la incandescencia en una atmosfera inundada de amonio.

Este efecto conocido como nitruración a evolucionado bastante dando lugar a la simplificación de métodos de soldadura.

 La sustitución de uno de los átomos de hidrogeno del amoniaco, produce amidas metálicas y con la de dos átomos se crean imidas. Las amidas poseen el radical monovalente — NH2  (clasificación del grupo amino o amido) en tanto que las imidas, portan el radical divalente =NH .Las  aminas o amidas se utilizan ampliamente en química orgánica y si bien  en teoría su obtención es muy simple, (se obliga a pasar el amoniaco seco sobre el sodio metálico en caliente) en la practica no resulta tan sencillo y se apela a reactivos  que desplacen el hidrógeno para lograr introducir el metal pretendido.

Por reacción de los halogenuros (o haluros) de alkilo con el amoniaco, en solución alcohólica se forman las aminas, las cuales debido a la sustitución de un solo hidrogeno del hidrogeno del amoniaco, por un grupo alkilo se identifican como primarias (RNH2). Los desplazamientos siguientes generan aminas secundarias (R2NH) y terciarias (NR 3 )

Por intervención del NaOH, este proceso continua hasta generar Hidróxido de Amonio Cuaternario, un producto  actualmente muy utilizado en la moderna jabonería,

Una de las formas de lograr el desplazamiento del hidrogeno es apelando al Cloruro de aluminio, pero es tan enorme la diversidad de los productos compuestos del amonio y destinados a usos tan sorprendentes que se requiere estudiar aisladamente alguna de las distintas opciones que brinda este elemento para no ingresar en el caos de la excesiva información.

De nada serviría explayarnos en el proceso de producción de la Hidracina, si realmente no existe un mercado accesible para este elemento que se utiliza como combustible para cohetes, lo mismo podría decirse de muchos otros productos generados  en base a la intervención del amoniaco.

 Quienes producen por medios electrolíticos, Cloro e Hidróxido Sodico, bien pueden aprovechar el hidrogeno naciente de la reacción, que se obtiene como residuo,                                                                                                           para producir paralelamente Amoniaco.

 De los sistemas de producción conocidos el de Haber-Bosch es el mas extendido, es de hacer notar de que estos sistemas de obtención cuentan con casi un siglo de ideados y en los últimos años han surgido nuevos materiales de bajo costo, así como tecnologías mas avanzadas aplicables a los antiguos sistemas mencionados.

 El dominio del mercado mundial por cuatro grandes empresas, genera el adormilamiento de la creatividad innovadora en este sector de producción del Amoniaco