1. Amoni hydroxyd là gì?
- Amoni hydroxide, hay dung dịch amonia, còn được gọi là nước amonia, amoni hydroxide, rượu ammoniacal, nước amonia, hoặc đơn giản là amonia, là dung dịch amonia tan trong nước, có công thức hoá học là NH3(aq) hay NH4OH. Đây là một hydroxide được tạo thành khi amonia tan trong nước và có tính kiềm khá yếu.
2. Tính chất đặc trưng của Amoni hydroxyd là gì?
a. Tính chất vật lý
- Trạng thái: Tồn tại ở dạng dung dịch, có mùi khai đặc trưng.
- Là chất bay hơi mạnh, có thể gây ngộ độc khi hít phải nhiều.
- Khối lượng mol: 35,04 g/mol.
- Độ pH: Có tính kiềm cao, pH>12.
- Khối lượng riêng: 91g/cm3 (25% w/w), 88g/cm3 (35% w/w).
- Điểm sôi: 37,7 độ C (310,8K; 99,9 độ F) (25 %w/w).
- Điểm tan chảy: -57, 7 độ C (25% w/w); -91.5 độ C (35% w/w)
- Điểm đóng băng: -77,7 độ C.
b. Tính chất hóa học
* Amoni hydroxit (NH4OH) có tính bazơ yếu
- Amoni hydroxit là một dung dịch bazo yếu, phân hủy thành khí NH3 và nước. Theo phương pháp phản ứng sau:
NH3 + H2O ⇋ NH4+ + OH-
- Tác dụng được sử dụng với axit dịch để tạo thành muối amoni:
2NH₃ + H₂SO₄ → ( NH₄ ) ₂SO₄ 2NH₃ + H₂SO₄ → ( NH₄ ) ₂SO₄
NH3 +H+ → NH + 4NH3 + H+ →NH4+
- Có khả năng kết hợp nhiều loại kim loại hiđroxit khi hoạt động với các dịch vụ muối của chúng:
Al3+ + 3NH3 +3H2O → Al(OH)3 ↓+3NH + 4Al3++3NH3 + 3H2O→Al(OH)3 ↓+3NH4+
* Khả năng tạo phức hợp
- Dung dịch NH4OH có khả năng hòa tan hiđroxit hay ít muối tan của một số loại kim, tạo thành các chất dịch phức hợp.
+ Ví dụ:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 (màu xanh đậm)
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
3. Cách điều chế NH4OH như thế nào?
* Trong phòng thí nghiệm
- Khí NH3 thường được thu hồi bằng cách cho muối amoni phản ứng với dung dịch kiềm theo phương trình sau:
2NH4Cl + Ca(OH)2 → NH3 + CaCl2 + H2O
* Trong công nghiệp
- Dung dịch NH4OH được điều chế bằng cách hòa tan khí amoniac NH3 vào nước theo tỷ lệ yêu cầu. Phần lớn khí NH3 (90%) được thu hồi và sản xuất theo phương thức Haber – Bosch, trong đó khí nito được thu hồi từ metan và nước.
- Khi thực hiện phản ứng cần có các điều kiện phù hợp để chuyển dịch cân bằng về phía bên phải (theo nguyên lý Le Chatelier) bởi phản ứng trên xảy ra thuận nghịch và tỏa nhiệt. Phản ứng này thường xảy ra ở nhiệt độ 450 – 500 độ C, áp suất 200 - 300 atm với chất xúc tác là hỗn hợp sắt, nhôm oxit,... Tuy nhiên hiệu suất của phản ứng chỉ đạt 20 - 25%.
- Phản ứng xảy ra theo phương thức CaCN2 của Rothe-Frank-Caro: CaCN2 + 3H2O → CaCO3 + 2NH3
- Phản ứng theo phương thức Persek: 2AIN + 3H2O → Al2O3 + 2NH3
- Phản ứng NO và H2: 2NO + 5H2 → 2NH3 + 2H2O
4. Ứng dụng của Ammonium Hydroxide (NH4OH) trong đời sống
- Trong xử lý môi trường, NH4OH được sử dụng để xử lý NOx, SOx có trong khí thải từ các nhà máy nhiệt điện, nhà máy thép, xi măng đốt than hoặc khí tự nhiên. Người ta sẽ cho NH4OH phản ứng với NOx, dưới tác động của chất xúc tác kết quả tạo thành nito và nước không gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, hóa chất này còn được sử dụng nhiều trong xử lý nước thải.
- Trong công nghiệp, dung dịch amoniac được sử dụng làm tiền chất để điều chế Alkyl amine được sử dụng làm chất tẩy rửa trong hộ gia đình, sản xuất axit nitric,… hoặc sử dụng như một chất làm lạnh công nghiệp. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, amoniac được dùng trong làm bánh hoặc dùng để điều chỉnh độ chua cho sản phẩm.
- Trong nông nghiệp, dung dịch amoni hydroxit là thành phần quan trong trong quá trình sản xuất phân bón hóa học. Nó được sử dụng như một dung dịch hoặc muối trong các loại phân bón này.
- Với ngành sản xuất nội thất, dung dịch amoniac lỏng thường được sử dụng để nhuộm và làm cho màu cho gỗ sậm hơn.