    | Farbloses, stechend riechendes Gas Vorkommen im Harn als Abbauprodukt des Stoffwechsels | Molmasse 17,031 g/mol AGW 20 ml/m3 A (TRGS 900) *) Dichte 0,7714 g/l (Gas, 0 °C, 1013 hPa) (NH3 : Luft = 0,6) Schmelzpunkt -77,73 °C Siedepunkt -33,33 °C Wasserlöslichkeit Konz. bei 20°C 541 g/l Explosionsgrenzen 15,4 - 33,6 Vol.-% (Luft) Zündpunkt +630 °C |
| Piktogramme GHS 04 GHS 05 GHS 06 GHS 09 Gefahr | Gefahrenklassen + Kategorie Entzündbare Gase 2 Gase unter Druck, verdicht. Gas Akute Toxizität inhalativ 3 Ätz/Reizwirkung auf die Haut 1B Gewässergefährdend akut 1 | HP-Sätze (siehe Hinweis) H 221, 280, 314, 331, 400 P 210, 260, 273, 280.1-3+7, 305+351+338 Entsorgung besondere Hinweise |
| Deutscher Name | Englischer Name | |
| CAS 7664-41-7 | Ammoniak | Ammonia |
| Bemerkung für Schulen: Gasflaschen mit Ammoniak sollten an Schulen nicht aufbewahrt werden. Zur Demonstration der Eigenschaften kann das Gas durch Erhitzen aus konzentrierter Ammoniaklösung ausgetrieben werden (Abzug!). Eine Freisetzung von geringen Mengen des Gases über den Abzug stellt keine Gefahr für ein Gewässer dar. |
| Wirkung von Ammoniak auf den menschlichen Körper Die Angaben in der Literatur zur Geruchsschwelle bis zur tödlichen Dosis variieren stark. Dies hängt wohl auch damit zusammen, dass die Wirkung von Ammoniak je nach Person unterschiedlich ausfällt. Aufgrund der vorliegenden Literatur und eigener Experimente dürfte die Geruchsschwelle zwischen 0,1ppm und 3ppm liegen. Ab etwa 100ppm bis 200ppm können Reizungen der Schleimhäute und der Augen auftreten. Am Anfang wird die gesamte aufgenommene Menge Ammoniak von der Flüssigkeit in der Nasen- und Mundschleimhaut resorbiert. Die Nase fühlt sich trocken an, Schleimhäute und Augen werden gereizt. Noch höhere Konzentrationen greifen die oberen Atemwege an und lösen Husten, Atembeschwerden oder Brechreiz aus. Bei Allergikern und Asthmatikern tritt diese Wirkung schon bei geringeren Konzentrationen auf. Ab 1700 ppm besteht Lebensgefahr (Lit. Gestis, 2013), eine tödliche Wirkung tritt bei 2000ppm (Lit. Daunderer 1987) bis 5000ppm (LCLo-Wert, Lit. ChemIdPlus, 2013) auf. Durch das kurzzeitige Eintamen hoher Konzentrationen kann es zu Entzündungen in den Atemwegen oder zu einem Lungenödem kommen. Dann besteht akute Lebensgefahr. Die Aufnahme von Ammoniaklösung in den Magen verursacht Magenblutungen und Kreislaufkollaps. |
| Eigenschaften Ammoniak ist ein farbloses, stechend riechendes Gas. Es ist in Wasser außerordentlich gut löslich, bei Zimmertemperatur (20 °C) lösen sich 520 Liter Gas in einem Liter Wasser. Die Lösung des Gases in Wasser nennt man Ammoniaklösung oder Salmiakgeist.
Mit Säuren verbindet sich Ammoniak zu Ammoniumsalzen, beim Zusammentreffen mit Chlorwasserstoff bildet sich ein weißer Rauch von Ammoniumchlorid: NH3 + HCl  NH4Cl Bei Zimmertemperatur ist das Gas relativ beständig. Bei höheren Temperaturen unter dem Einfluss von Katalysatoren oder bei der Einwirkung von UV-Licht oder einer elektrischen Funkenentladung zerfällt es in Stickstoff und Wasserstoff: 2 NH3  N2 + 3 H2 ΔHR = +92 kJ/mol Ammoniak-Luftgemische sind innerhalb der Explosionsgrenzen explosiv. Bei höheren Temperaturen lässt sich Ammoniak verbrennen: 4 NH3 + 3 O2 2 N2 + 6 H2O ΔHR = -1532 kJ/mol Mit Salpetersäure ensteht Ammoniumnitrat: HNO3 + NH3 NH4NO3 |
| Herstellung Schon die alten Agypter erzeugten Salmiak durch Fäulnisprozesse von stickstoffhaltigen, organischen Abfällen wie Urin oder Tiermist. 1727 erhielt Stephen Hales (1677-1771) das gasförmige Ammoniak durch Erhitzen eines Gemisches aus Kalk und Salmiak. Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) und Humphry Davy (1778-1829) waren an der Ermittlung der chemischen Zusammensetzung beteiligt. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts fiel Ammoniak in der Industrie als Nebenprodukt im Waschwasser bei der Kohlevergasung an. 1898 entdeckte F. Rothe das Herstellungsverfahren nach dem Kalkstickstoff-Prozess. Aus Calciumcarbid und Stickstoff bildete sich zunächst Kalkstickstoff (Calciumcyanamid, CaCN2), der sich beim Erhitzen mit Wasserdampf zu Calciumcarbonat und Ammoniak und zersetzte. CaC2 + N2 CaCN2 + C CaCN2 + 3 H2O CaCO3 + 2 NH3 Das sogenannte Rothe-Frank-Caro-Verfahren ermöglichte erstmals die großtechnische Erzeugung von Ammoniak. 1900 meldete Wilhelm Ostwald (1853-1932) ein Patent zur "Herstellung von Ammoniak und Ammoniakverbindungen aus freiem Stickstoff und Wasserstoff" an. Im Labormaßstab gelang es ihm durch "geeignete Kontaktsubstanzen oder Katalysatoren bereits bei geringer Erhitzung auf 250 bis 300°C" Ammoniak herzustellen. In der gleichen Patentschrift empfahl er die Durchführung unter hohem Druck, "da die verhältnismäßige Menge des Ammoniaks im Gasgemisch mit steigendem Druck zunimmt". Ostwald verkaufte das Patent an die BASF. Aus seiner Idee konnten Fritz Haber (1868-1934) und Carl Bosch (1874-1940) in der Folgezeit ein industrielles Verfahren zur Erzeugung von Ammoniak im großtechnischen Maßstab entwickeln (vgl. > Haber-Bosch-Verfahren). Dieses Verfahren ist heute das bedeutendste. Im Labor kamm man Ammoniak durch das Erhitzen von mit Calciumchlorid gesättigter Ammoniaklösung herstellen oder durch das Erhitzen eines Gemisches aus Calciumhydroxid und Ammoniumchlorid: 2 NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2 NH3 + 2H2O |
| Verwendung Ammoniak ist ein bedeutender Grundstoff zur Herstellung anderer chemischer Verbindungen wie Harnstoff, Blausäure,Natriumcarbonat oder Salpetersäure. Es wird auch zur Herstellung von Sprengstoffen, Chemiefasern oder Kunstharzen benötigt. Zur Herstellung von Düngemitteln stellt das Gas ein wichtigstes Zwischenprodukt dar. In Rauchgasentschwefelungsanlagen wandelt Ammoniak das Schwefeldioxid zu Ammoniumsulfat um, das ebenfalls als Düngemittel verwendet werden kann. Rettungssanitäter benutzen ein Riechstäbchen, das eine verdünnte Ammoniaklösung enthält und halten dies kurz an die Nase einer ohnmächtigen Person. Von dem Ammoniakgeruch wacht die Person auf. Mit Wasser erhält man Ammoniaklösung (weitere Anwendungen siehe dort). |
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