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塩分排出 カリウム サプリ コンビニ アンモニア

一般

体系的な名前
アンモニア
アザン(テキスト参照)

他の名前
窒化水素
ハートショーンの精神
ニトロシル
ヴァポール

分子式
NH3

モル質量
17. 0304g / mol

外観
無色のガス
強い刺激臭

CAS番号
 

プロパティ

密度と位相
0.

NFPA 704

1
3

引火点
無し

R / S声明
R:R10、R23、R34、R50
S:S1 / 2、S16、S36 / 37/39、
S45、S61

RTECS番号
BO0875000

補足データページ

構造と
プロパティ
n、rなど.

熱力学
データ
位相挙動
固体、液体、ガス

スペクトルデータ
UV、IR、NMR、MS

関連化合物

他のイオン
アンモニア(NH 4 +)

水酸化物(NH 4 OH)
塩化物(NH 4 Cl)

関連化合物
ヒドラジン
ヒドラゾン酸
ヒドロキシルアミン
クロラミン

別段の記載がない限り、データは
標準状態の材料(25℃、100kPa)
Infobox免責条項および参考文献

アンモニアは窒素と水素の化合物であり、式NH3. これは、標準的な温度および圧力のガスであり、特徴的な刺激臭を有し、いくつかの材料に対して腐食性である. 液体アンモニアは、アルカリ金属を溶解して着色された導電性溶液を形成することができる強いイオン化溶媒である.
生きたシステムでは、アンモニアは植物の窒素源として役立ち、動物の酸/塩基バランスを維持するのに役立ついくつかの重要な役割を果たす. アンモニアは、主に肥料、爆薬、ポリマーの製造に使用される、最も広範囲に製造された無機化学物質の1つです.
発生
アンモニアは大気中に少量存在し、窒素含有動物と植物性物質の腐敗から生成される. この化学物質およびその塩(アンモニウム塩)も雨水中に少量存在する。火山地域には塩化アンモニウム(サルアンモニアと呼ばれます)と硫酸アンモニウムがあります。パタゴニアのグアノで重炭酸アンモニウムの結晶が発見されている.

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したがって、ハモンアシアス・サルという用語は、Pliny the Elderの著書に現れているが、その言葉が現代のサル・アンモニア.
早くも13世紀になると、アンモニアは錬金術師にはサルアンモニアの形で知られていた。これはAlbertus Magnus. 15世紀にバシルス・ヴァレンティノス(Basilius Valentinus)(バジル・バレンタイン(Basil Valentine))は、アンモニアがアルカリ性の作用によってサルアンモニア. その後、牛の蹄と角を蒸留し、得られた炭酸塩を塩酸(HCl)で中和することにより、サルアンモニアが得られると、アンモニアに「hartshornの精神」という名称が適用された.
ガス状アンモニアは、1774年にジョセフ・プリーストリーによって最初に分離された。.
1909年、フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュは、大気中の窒素からアンモニアを製造する方法を開発しました. この方法は、HaberプロセスまたはHaber-Boschプロセスと呼ばれ、チリからの硝酸塩の供給を遮断した連合国の封鎖に続いて、第一次世界大戦中のドイツ人が工業的規模で最初に使用しました.
第一次世界大戦の開始前に、大部分のアンモニアは、ラクダ糞便を含む窒素性の植物性および動物性廃棄物の乾留によって得られた. さらに、石炭の蒸留によって製造された。生石灰(CaO)のようなアルカリ性水酸化物によるアンモニウム塩の分解により、. 最もよく使用される塩は塩化アンモニウム(NH 4 Cl)であり、反応は以下のように書くことができる.

2 NH 4 Cl + 2 CaO CaCl 2 + Ca(OH)2 + 2 NH 3

今日の典型的な現代のアンモニア製造プラントは、まず天然ガス(すなわちメタン)または液化石油ガス(主にプロパンおよびブタン)または石油ナフサをガス状の水素.

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この方法の第1段階は、硫黄が次の工程で使用される触媒を不活性化するので、供給原料から硫黄化合物を除去することである. 硫黄の除去には、供給原料中の硫黄化合物をガス状の硫化水素に変換するための接触水素添加が必要である。

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H2 + RSHRH + H2S(g)

ガス状の硫化水素は、次いで、それを酸化亜鉛の床に通すことによって吸収され、除去され、そこで固体の硫化亜鉛に変換される:

H 2 S + ZnO ZnS + H 2 O

硫黄を含まない供給原料の触媒水蒸気改質を用いて水素と一酸化炭素を形成する:

CH4 + H2O CO + 3 H2

 

CO + H 2 O 2 + CO 2

二酸化炭素は、水性エタノールアミン溶液中での吸収により、または独自の固体吸着媒体を用いた圧力スイング吸着装置(PSA)中での吸着によって除去される.

水素を製造する最後のステップは、接触メタン化を使用して水素から少量の残存量の一酸化炭素または二酸化炭素を除去することである:

CO + 3H2CH4 + H2O
CO2 + 4H2CH4 + 2H2O

所望の最終生成物であるアンモニアを生成するために、水素は次いで(プロセス空気から誘導された)窒素と接触反応して無水液体アンモニアを形成する. このステップは、アンモニア合成ループ(Haber-Boschプロセスとも呼ばれる)として知られています。

3 H 2 + N 2 NH 3

水蒸気改質、シフト変換、二酸化炭素除去およびメタン化の各工程は、約25〜35バールの絶対圧で作動し、アンモニア合成ループは、使用される独自の設計に応じて、60〜180バールの絶対圧力で作動する.
生合成
特定の生物では、アンモニアは、窒素酸化酵素(nitases)と呼ばれる酵素によって、大気中の窒素(N2). この問題の科学的関心は、酵素の活性部位の珍しい構造によって動機づけられ、これはFe7MoS9アンサンブル. これは、水溶液中で水からプロトンを取り込んで水酸基アニオン(OH)とアンモニウムカチオン(NH 4 +)を生成することを意味し、これは正四面体. アンモニアがアンモニウムイオンを形成する程度は、主に「生理的」pH(約7)で溶液のpHに依存し、アンモニア分子の約99%がプロトン化される.
液体アンモニアは強いイオン化力(= 22)を有し、液体アンモニア中の塩の溶液は広範に研究されている. したがって、室温で非絶縁容器の実験室で使用することができますが、沸点をはるかに上回っています. 塩素はアンモニアに通すと発火し、窒素と塩酸を生成する。アンモニアが過剰に存在しない限り、非常に爆発性の三塩化窒素(NCl3)も形成される.
アンモニア分子は室温で容易に窒素反転を起こし、窒素原子は3つの水素原子の対称面を通過する.
商業的使用では、アンモニアは、無水形態(すなわち、水に溶解しない)または水酸化アンモニウムと呼ばれる水溶液(すなわち、水に溶解)であり得る.

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無水アンモニアは、それを液体として維持するために、圧力下または低温で貯蔵しなければならない. 水酸化アンモニウムの強度は、ボーメ(密度)の単位で測定され、26度のボーメ(約30重量%のアンモニア、15.
塩の形成

塩酸(ビーカー中)は、(試験管からの)アンモニアフュームと反応して塩化アンモニウムの白煙を生成するHClフュームを放出する.

アンモニアの最も特徴的な特性の1つは、酸と直接結合して塩を形成するその力である. したがって、塩酸では、塩化アンモニウム(塩アンモニア)を形成する。硝酸、硝酸アンモニウム;等々. しかし完全に乾燥したアンモニアは完全に乾燥した塩化水素(ガス)と結合しません。水分が反応を起こすために必要です.

NH 3 + HCl NH 4 Cl

酸に対するアンモニアの作用によって生成される塩は、アンモニウム塩として知られており、全てがアンモニウムイオン(NH 4 +)を含有し、.
酸度
アンモニアは塩基としてよく知られているが、非常に弱い酸として作用することもある. 例えば、固体リチウム窒化物が液体アンモニアに添加されると、リチウムアミド溶液が形成される:

Li 3 N(s)+ 2 NH 3(I)3 Li +(am)+ 3 NH 2(am)

これは、アンモニアが酸として作用するBr nsted-Lowry酸塩基反応である.
他の化合物の形成
有機化合物との反応において、アンモニアは置換反応において求核試薬として作用することができる. メチルアミンは、アンモニアとクロロメタンとの反応によって商業的に製造され、アンモニアと2-ブロモプロパン酸との反応は、アラニンを70%収率で製造するために使用されている. エタノールアミンは、エチレンオキシドとの開環反応によって調製される。反応が時々さらに進行してジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン.
アミドは、アンモニアと多数のカルボン酸誘導体との反応によって調製することができる. アシルクロリドは最も反応性が高いが、アンモニアは形成された塩化水素を中和するために少なくとも2倍過剰に存在しなければならない. カルボン酸のアンモニウム塩は、熱感受性基が存在しない限り、脱水されてアミドになることができる:150〜200℃の温度が必要である.

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このようにして、マグネシウムは窒化マグネシウム(Mg 3 N 2)の生成によりガス中で燃焼し、加熱されたナトリウムまたはカリウム上を通過すると、それぞれナトリウムアミド(NaNH 2)およびカリウムアミド(KNH 2)が形成される. 必要に応じて代替命名法では、IUPAC勧告はアザンをアンモニアにすることを推奨している。したがってクロロアミンはクロロアンモニアではなく代替命名法でクロラザンと命名される.
リガンドとしてのアンモニア

二アンモニウム塩(I)カチオンのボールアンドスティックモデル、+. いくつかの注目すべきアンミン錯体には、

銅(II)塩の溶液にアンモニアを添加することによって形成された特徴的な濃青色錯体であるテトラアンミンコッパー(II)、2+. この錯体の形成は、異なるハロゲン化銀の沈殿を区別するのにも役立ち得る:AgClは希薄(2モル)アンモニア溶液に可溶性であり、AgBrは濃アンモニア溶液にのみ溶解し、AgIはアンモニア水溶液に不溶性である.

クロム(III)のアンミン錯体は、19世紀後期に知られており、Alfred Wernerの配位化合物の理論の基礎を形成した. Wernerは、錯体[CrCl 3(NH 3)3]の2つの異性体(fac-およびmer-)のみが形成され、配位子は八面体の頂点で金属イオンの周りに配置されなければならないと結論した.
金属イオンに結合したアンミンリガンドは、遊離のアンモニア分子よりも著しく酸性であるが、水溶液中の脱プロトン化はまだまれである. 1つの例は、得られるアミド水銀(II)化合物が高度に不溶性であるカロメル反応である.

Hg 2 Cl 2 + 2 NH 3 Hg + HgCl(NH 2)+ NH 4 + + Cl

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 溶媒としての液体アンモニア
液体アンモニアは、最もよく知られており、最も広く研究されている非水性イオン化溶媒. その最も顕著な特性は、アルカリ金属を溶解して、溶媒和電子を含む高度に着色した導電性溶液を形成する能力である.
これらの顕著な溶液とは別に、液体アンモニア中の化学の多くは、水溶液中での関連反応との類推によって分類することができる.

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NH3と水の物性を比較すると、NH3は融点、沸点、密度、粘度、誘電率、電気伝導度が低い. これらの特性は、少なくとも部分的にNH 3中の弱い水素結合と、このような結合が水分子のやり方で架橋ネットワークを形成しないという事実に起因する.
液体アンモニア中の塩溶液
液体アンモニアはイオン化溶媒であるため、多くの硝酸塩、亜硝酸塩、シアン化物、およびチオシアン酸塩を含むイオン性化合物の範囲を溶解することができます. ほとんどのアンモニウム塩は可溶性であり、これらの塩は液体アンモニア溶液中で酸として作用する.

溶解度(100gの液体NH3当たりの塩のg)

酢酸アンモニウム
253. 5

 
液体アンモニアは、アルカリ金属およびカルシウム、ストロンチウム、バリウム、ユーロピウム、およびイッテルビウムなどの他の電気陽性金属を溶解する. 1部のアンモニアと9部の空気との混合物を850℃で白金ガーゼ触媒に通すと、アンモニアは酸化されて一酸化窒素.

4NH 3 + 5 O 2 4NO + 6H 2 O

触媒は必須であり、アンモニアの通常の酸化(または燃焼)は、窒素と水を与える。酸化窒素の生成は、速度論的制御の一例である. ガス混合物が200℃まで冷却されると、酸化窒素は、混合物中に存在する過剰の酸素によって酸化され、二酸化窒素.
アンモニア溶液は、ガスが存在することを示すためにユニバーサル指示薬溶液を必要とする異なるガスについて試験するために使用することができる普遍的な指示薬としても使用される.
肥料
アンモニアは、肥料成分としての機能に加えて、肥料として直接使用することもできます. 後者の使用は、作物の回転を伴わないトウモロコシ(トウモロコシ)などの窒素依存作物の連続的な成長を可能にするが、このタイプの使用は土壌の健康状態を悪化させる.
冷凍
アンモニアの熱力学的特性は、1928年にジクロロジフルオロメタンが発見される前に冷凍ユニットで一般的に使用されている冷媒の1つとして、FreonまたはR12.

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しかし、アンモニア逃避に関するデータは、これが実際には非常に小さなリスクであることを示しており、その結果、世界のほぼすべての管轄地域の密集した人口密集地域および建物におけるアンモニア冷凍の使用については規制されていない.
家庭用冷凍機でのその使用は、大部分が、第一世界のCFCおよびHFCに置き換えられている。第一世界では、ほとんど無毒で不燃性であり、第三世界ではブタンおよびプロパンであり、高い可燃性にもかかわらず重大な事故が発生した. アンモニアはミニバンやキャラバンなど、小型でマルチ燃料の冷蔵庫にも引き続き使用されています.
これらのアンモニア吸収サイクルの家庭用冷蔵庫は、圧縮および膨張サイクルを使用しないが、温度差によって駆動される. 今日、最も小型の冷蔵庫は、アンモニア吸収サイクルではなくソリッドステートペルチェサーモパイルヒートポンプを使用しています.
アンモニアは、バルク製氷および工業用食品加工などの大規模な工業プロセスにおいて冷媒として引き続き使用されている. ハロアルカン類は大気中のオゾン層破壊に大きく寄与していると考えられているため、アンモニアは冷媒としての使用が増加している. クロルアミンは、塩素とは異なり、有機物(炭素を含む)と結合してクロロホルムなどの発ガン性ハロメタンを生成しません. 他の燃料ほど強力ではないが、再使用可能なロケットエンジンには煤が残らず、航空機の同じ重心を飛行中に維持することを簡素化した酸化剤、液体酸素とほぼ同じ密度を有する.
タバコ
1960年代、Brown&WilliamsonやPhilip Morrisなどのたばこ会社は、たばこの中でアンモニアを使用し始めました. 結果として、ニコチンの補強効果が高まり、ニコチンの割合を増加させることなくその中毒性の能力を増加させた.
生物系およびヒト疾患における役割
アンモニアは、生活システムにとって重要な窒素源です. いくつかの植物は、物質を腐敗させることによって土壌に取り込まれたアンモニアおよび他の窒素含有廃棄物に頼っている.

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窒素固定豆類などの他のものは、大気中の窒素からアンモニアを生成する根粒菌との共生関係の恩恵を受ける. 肝臓は、尿素サイクルとして知られている一連の反応によってアンモニアを尿素に変換する. 肝硬変に見られるような肝機能障害は、血中のアンモニアの量の増加(高アンモニア血症). 同様に、尿素サイクルに関与する酵素(オルニチントランスカルバミラーゼなど)の欠陥は高アンモニア血症. この状態は、肝性脳症の混乱および昏睡、ならびに尿素サイクル障害および有機酸性尿症を有する人々に共通する神経疾患に寄与する. アンモニアは、それ自体、腎尿細管を横切って拡散し、水素イオンと結合し、それによりさらなる酸排泄を可能にする.
検出と判定
アンモニアまたはアンモニウム塩は、極微量の微量の微量の痕跡の中で、微量のアンモニアまたはアンモニウム塩の存在下ではっきりとした黄色の着色を与えるネスラー溶液の添加によって容易に検出することができる. より大きい量は、アンモニアの特徴的な臭いがすぐに明らかになるときに、苛性アルカリまたは生石灰で塩を加温することによって検出することができる. アンモニア塩中のアンモニアの量は、塩を水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムで蒸留することによって定量的に評価することができ、発生したアンモニアは既知量の標準硫酸中に吸収され、次いで過剰の酸が容積測定される。アンモニアが塩酸中に吸収され、塩化アンモニウムがヘキサクロロ白金酸アンモニウム(NH 4)2 PtCl 6として沈殿する.
星間空間
アンモニアは、銀河核の方向からのマイクロ波放射に基づいて、1968年に星間宇宙で最初に検出された.
広い範囲の励起に対する分子の感度と、それがいくつかの領域で観察される容易さは、アンモニアを分子雲の研究にとって最も重要な分子の1つにした.
アンモニアの以下の同位体種が検出されている:

NH 3、15NH 3、NH 2 D、NHD 2、およびND 3

重水素が比較的希少であるため、三重重水素化アンモニアの検出は驚きであると考えられた.

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アンモニア分子は、メタン、水素、ヘリウムなどの他のガスとともに、木星を含むガス巨大惑星の大気中でも検出されている.
安全上のご注意
 毒性および貯蔵に関する情報
アンモニア溶液の毒性は、通常、ヒトおよび他の哺乳動物にとって問題を引き起こさない。なぜなら、特定のメカニズムが血流中でのその蓄積を防ぐために存在するからである. アンモニアは酵素カルバモイルホスフェートシンターゼによってカルバモイルホスフェートに変換され、次に尿素サイクルに入り、アミノ酸に組み込まれるか、または尿中に排泄される. しかし、魚や両生類は、通常、排泄によって体内のアンモニアを排除することができるため、このメカニズムが欠けています. 希薄アンモニア濃度でさえ、水生動物にとって非常に有毒であり、この理由から、それは環境にとって危険であると分類される. 危険な量のアンモニアガスが放出される可能性があるため、アンモニア化合物は塩基と接触することが決してあってはならない(意図的に含まれている反応を除いて).
家庭用
アンモニアの溶液(5~10重量%)は家庭用洗浄剤として、特にガラス用に使用されている. 様々な有毒で発癌性の化合物(例えば、クロラミン、ヒドラジン、および塩素ガス)が形成されるため、塩素含有製品または強力な酸化剤、例えば家庭用漂白剤と混合してはならない。.
アンモニア溶液の実験室での使用
アンモニア溶液の危険性は、濃度に依存する:「希薄」アンモニア溶液は、通常5〜10重量%(25重量%. 62mol / L
刺激物(Xi)
R36 / 37/38

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10 25%
5. 29mol / L
腐食性(C)
危険な
環境(N)
R34、R50

S-フレーズ:S1 / 2、S16、S36 / 37/39、S45、S61.

濃アンモニア溶液からのアンモニア蒸気は目や気道に重度の刺激を与え、これらの溶液はヒュームフード.

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880 “)のソリューションは、暖かい天気のときに閉じたボトルの内部に大きな圧力を発生させることがあり、ボトルを慎重に開ける必要があります。これは通常25%の問題ではありません.
毒性および/または爆発性の生成物が形成されるので、アンモニア溶液をハロゲンと混合してはならない. アンモニア溶液を銀、水銀またはヨウ化物塩と長期間接触させると、爆発性の製品につながる可能性もあります。このような混合物は、定性化学分析で形成されることが多く、酸性化し、.
実験室での無水アンモニア(気体または液体)
無水アンモニアは有毒物質(T)と環境(N)に危険な物質に分類され、. ガスは可燃性であり(自己着火温度:651℃)、空気との爆発性混合物を形成することがある(16〜25%). 米国の許容暴露限度(PEL)は50 ppm(35 mg / m3)であり、IDLH濃度は300 ppmと推定されています. アンモニアへの反復暴露は、ガスの臭いに対する感度を低下させる:通常、臭気は0未満の濃度で検出可能である. 5ppmであるが、脱感作した個体は、100ppmの濃度でさえそれを検出しないことがある. 無水アンモニアは銅と亜鉛を含む合金を腐食するので、真ちゅうの継手をガスの取り扱いに使用すべきではない. また、金、銀、水銀、ゲルマニウムまたはテルルの化合物とスチビンとの化合物を含む爆発性化合物を形成する. アセトアルデヒド、次亜塩素酸塩溶液、フェリシアン化カリウムおよび過酸化物でも激しい反応が報告されている.
も参照してください


塩基(化学)
塩素処理
レドックス

水の浄化

 ノート

  MSDSシート.
この場合、「標準温度および圧力」とは、25℃の温度および100キロパスカルの圧力. (シドニー:McGraw-Hill、2001年)
  ノーベル化学賞(1918) – ハーバープロセス. 最後にアクセスされたURL 2006年4月24日
  スミス
  人生ガイド:宇宙とすべて. 2003年3月19日「Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra」のグループ2元素の化学反応URL
  あまり正確に「気化熱」として知られている「気化の標準エンタルピー変化」は、ある量の物質をガスに変換するのに必要なエネルギーです.

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2006年5月8日に最後にアクセスされたURL
  LaRoche水酸化アンモニウムの物理的性質.
各NH3分子は、唯一の孤立電子対を有するが、各H2O分子に対して2つである. 50℃における液体NH 3のイオン自己解離定数は、約10-33mol2 l-2.
Western Oregon UniversityのAaron Vorderstrasseによるジクロロジフルオロメタン. 「フリードマン」、「インパクトブースター(Impact Booster):タバコ会社はアンモニアがニコチンの供給をどのように促進するか」、ウォールストリートジャーナル. (Baltimore、Maryland:Williams&Wilkins、1994). Welch、1968、「それらのマイクロ波放射による星間媒質中のNH 3分子の検出」Phys. Millar、「星間雲における重水素分別」、Space Science Reviews 106(1):73-86.

この記事では、パブリックドメインで公開されているEncyclop dia Britannica Eleventh Editionのテキストが組み込まれています.