Ammoniac

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Ne doit pas être confondu avec Ammoniaque.

	Ammoniac

Structure de l'ammoniac

Général

Formule brute

N H₃

Nom IUPAC

ammoniac

Numéro CAS

7664-41-7

Apparence

Gaz incolore

Propriétés physiques

Masse moléculaire

17,03056

Température
de fusion

195,45 K (-77,7 °C)

Température
de vaporisation

239,8 K (-33,35 °C)

Solubilité

90 g dans 100g d'eau à 0°C

Densité

0,6813 (gaz)

Température
d'auto-inflammation

651°C

Limites d'explosivité
dans l'air

Inférieure : 15,5 (Weiss, 1985)
Supérieure : 27 (Weiss, 1985)

Thermochimie

S⁰_{gaz, 1 bar}

192,77 J/mol·K

S⁰_{liquide, 1 bar}

? J/mol·K

S⁰_solid

? J/mol·K

?_fH⁰_gaz

-45,9 kJ/mol

?_fH⁰_liquide

-40,2 kJ/mol

?_fH⁰_solide

? kJ/mol

Toxicologie

Inhalation

Les vapeurs sont
très irritantes et corrosives

Peau

Les solutions concentrées
peuvent provoquer des brûlures

Yeux

Dangereux

Ingestion

L'ingestion peut provoquer
des brûlures de la bouche,
langue, ?sophage

Unités du SI & CNTP,
sauf indication contraire.

L?ammoniac est un composé chimique, de formule NH₃ et dégageant une odeur très forte et désagréable. C'est une molécule pyramidale trigonale : l'azote (N) est au centre tandis que l'hydrogène (H) occupe trois des quatre sommets, le quatrième étant occupé par 2 électrons.

Sommaire

1 Propriétés
2 Production industrielle
- 2.1 Ancienne méthode de fabrication
3 Phrases de risque et conseils de prudence selon l'INRS
- 3.1 Liens sécurité
- 3.2 Référence ONU pour le transport des matières dangereuses
4 Utilisation
- 4.1 Réfrigération
- 4.2 Détection des fuites
5 Notes et références de l'article
6 Voir aussi
- 6.1 Articles connexes

[] Propriétés

Molécule d'ammoniac

Odeur : très âcre et facilement reconnaissable, irrespirable (mortel pour l'homme).

Inflammabilité et explosibilité : Sous forte pression le R717 peut former un mélange explosif avec les huiles de lubrification ainsi que le mélange air-ammoniac s'enflamme et explose violemment.

Surchauffe de compression : La valeur élevée du rapport ?=Cp/Cv = 1,335 à 0°C limite rapidement le taux de compression admissible du fait des hautes températures des vapeurs de refoulement, températures qui risqueraient au-delà d'une température de 120°C une altération des huiles de lubrification et la formation d'un mélange détonant.

Corrosion des métaux, joints et lubrifiants : Attaque le cuivre et tous ses alliages. C'est la raison pour laquelle les installations frigorifiques fonctionnant à l'ammoniac sont réalisées avec des tuyauteries en acier.

Miscibilité et solubilité : Très soluble dans l'eau et non miscible avec les huiles naphténiques et les huiles de synthèse. Lorsqu'il est dissous dans l'eau, le gaz ammoniac forme une base, l?ammoniaque, de formule NH₄OH. L'ion ammonium NH₄⁺ comporte alors un atome d'hydrogène aux quatre sommets du tétraèdre.

[] Production industrielle

La production industrielle de l'ammoniac se fait essentiellement par synthèse directe à partir de dihydrogène et de diazote (procédé mis au point par l'Allemand Fritz Haber, prix Nobel de chimie en 1918). L'azote est fourni par l'air et le dihydrogène par vaporéformage du méthane (gaz naturel).

méthane + air (source de diazote) + eau ? ammoniac + dioxyde de carbone

$\begin & \\ CH_4 + N_2 + 2H_2O & \overrightarrow & 2NH_3 + H_2 + CO_2 \\\end$

Qui peut se décomposer en :

Production de dihydrogène par vaporéformage (voir l'article dihydrogène) :

$\begin & \\ CH_4 + H_2O & \overrightarrow & CO + 3H_2 \\\end$

$\begin & \\ CO + H_2O & \overrightarrow & CO_2 + H_2 \\\end$

Synthèse de l'ammoniac

$\begin & \\ N_2 + 3H_2 & \overrightarrow & 2NH_3 & {\rm \Delta\ H^0_} = - 92,2 {\rm KJ/mol} \\\end$

[] Ancienne méthode de fabrication

Anciennement, l'ammoniac était obtenu par distillation du purin et du fumier. Au début du XXè siècle différents procédés de synthèse ont été imaginés. L'un d'entre eux se base sur l'hydrolyse de la cyanamide calcique elle même obtenue à partir du carbure de calcium.

$\begin & \\ CaO + 3C & \overrightarrow & CaC_2 + CO \\\end$

$\begin & \\ CaC_2 + N_2 & \overrightarrow & CaCN_2 + C \\\end$

$\begin & \\ CaCN_2 + 3H_2O & \overrightarrow & CaCO_3 + 2NH_3 \\\end$

L'autre utilise l'hydrolyse du nitrure d'aluminium lui même produit par nitruration à haute température de l'alumine.

$\begin & \\ Al_2O_3 + N_2 + 3C & \overrightarrow & 2AlN + 3 CO \\\end$

$\begin & \\ 2 AlN + 3H_2O & \overrightarrow & Al_2O_3 + 2NH_3 \\\end$

Il faut attendre 1910 pour voir apparaître le procédé Haber Bosch encore employé aujourd'hui.

[] Phrases de risque et conseils de prudence selon l'INRS

Article détaillé : Signalisation des substances dangereuses.

T-Toxique

N-Dangereux pour l'environnement

R10 ? Inflammable.

R23 ? Toxique par inhalation.

R34 ? Provoque des brûlures.

R50 ? Très toxique pour les organismes aquatiques.

S9 ? Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé.

S16 ? Conserver à l?écart de toute flamme ou source d?étincelle. Ne pas fumer.

S26 ? En cas de contact avec les yeux laver immédiatement et abondamment avec de l?eau et consulter un spécialiste.

S36/37/39 ? Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage.

S45 ? En cas d?accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible lui montrer l?étiquette).

S61 ? Éviter le rejet dans l?environnement. Consulter les instructions spéciales / la fiche de données de sécurité.

[] Liens sécurité

[] Référence ONU pour le transport des matières dangereuses

Classe 2
- numéros :
  - 1005 (ammoniac anhydride)
  - 3318 (ammoniac en solution aqueuse de densité inférieure à 0,880 à 15 °C contenant plus de 50 % d'ammoniac)
  - 2073 (ammoniac en solution aqueuse de densité inférieure à 0,880 à 15 °C contenant plus de 35 % mais au maximum 50 % d'ammoniac)
Classe 8
- numéro 2672 (ammoniac en solution aqueuse de densité comprise entre 0,880 et 0,957 à 15 °C contenant plus de 10 % mais au maximum 35 % d'ammoniac)

[] Utilisation

Sous forme gazeuse, l'ammoniac est utilisé par l'industrie pour la fabrication d'engrais, d'explosifs et de polymères. L'ammoniac gazeux, qui donne 82 % d'azote, sert aussi d'engrais azoté ; il est injecté directement dans le sol sous forme d'ammoniac liquéfié sous pression. On le trouve aussi dans la cigarette.

[] Réfrigération

En tant que fluide frigorigène, l'ammoniac est désigné par la référence R717.

La lettre R signifie réfrigérant.
7 : les fluides frigorigènes d'origine inorganique sont répertoriés dans la série des 700. Le chiffre des centaines est donc un 7
17 : le chiffre des dizaines et celui des unités ici représentent la masse molaire de la molécule à savoir M(NH₃)=17,0g.mol^-1. En effet la masse molaire atomique de l'azote est M=14,0g.mol^-1 et celle de l'hydrogène M=1,0g.mol^-1, ce qui nous donne 14,0+3,0=17,0.

[] Détection des fuites

Du fait de son odeur particulière, une fuite d'ammoniac est facilement identifiable à l'odorat. Techniquement, on utilise une baguette soufrée, qui enflammée au voisinage d'émanation d'ammoniac produit une fumée blanche dense permettant ainsi de localiser l'origine de la fuite. Il est à préciser que la recherche de fuite sur une installation ammoniac ne peut se faire qu'a l'aide d'un A.R.I (appareil respiratoire individuel) du fait de sa très forte toxicité.

[] Notes et références de l'article

[] Voir aussi

[] Articles connexes

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