Ammoniac

L'ammoniac est un composé chimique, de formule NH 3 et dégageant une odeur très forte et désagréable. C'est une molécule pyramidale trigonale : l'azote (N) est au centre alors que l'hydrogène (H) occupe trois des quatre sommets, le quatrième...

Définitions :

  • Relatif à l'ammoniac; Composé chimique de formule NH3. Une molécule d'ammoniac est composée d'un atome d'azote et de trois atomes d'hydrogène (source : fr.wiktionary)
  • Gaz incolore formé d'un atome d´azote et de trois atomes d'hydrogène. Il est fortement alcalin en solution aqueuse. (source : biofondations.gc)
Ammoniac
Structure de l'ammoniac
Général
Formule brute NH3
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
S0gaz, 1 bar 192,77 J/mol·K
S0liquide, 1 bar  ? J/mol·K
S0solid  ? J/mol·K
ΔfH0gaz -45,9 kJ/mol
ΔfH0liquide -40,2 kJ/mol
ΔfH0solide  ? 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, œsophage
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 alors que l'hydrogène (H) occupe trois des quatre sommets, le quatrième étant occupé par 2 électrons.

Propriétés

Molécule d'ammoniac
Molécule d'ammoniac

Production industrielle

La production industrielle de l'ammoniac se fait principalement 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 apporté par l'air et le dihydrogène par vaporéformage du méthane (gaz naturel).

méthane + air (source de diazote) + eau → ammoniac + dioxyde de carbone
\begin{matrix} & \\ CH_4 + N_2 + 2H_2O & \overrightarrow{\qquad} & 2NH_3 + H_2 + CO_2  \\\end{matrix}

Qui peut se décomposer en :

Production de dihydrogène par vaporéformage (voir l'article dihydrogène)  :
\begin{matrix} & \\ CH_4 + H_2O & \overrightarrow{\qquad} & CO + 3H_2   \\\end{matrix}
\begin{matrix} & \\ CO + H_2O & \overrightarrow{\qquad} & CO_2 + H_2   \\\end{matrix}
Synthèse de l'ammoniac
\begin{matrix} & \\ N_2 + 3H_2 & \overrightarrow{\qquad} & 2NH_3 & {\rm \Delta\ Hˆ0_{298}} =  - 92,2  {\rm KJ/mol} \\\end{matrix}

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{matrix} & \\ CaO + 3C & \overrightarrow{\qquad} & CaC_2 + CO \\\end{matrix}
\begin{matrix} & \\ CaC_2 + N_2 & \overrightarrow{\qquad} & CaCN_2 + C \\\end{matrix}
\begin{matrix} & \\ CaCN_2 + 3H_2O & \overrightarrow{\qquad} & CaCO_3 + 2NH_3 \\\end{matrix}

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

\begin{matrix} & \\ Al_2O_3 + N_2 + 3C & \overrightarrow{\qquad} & 2AlN + 3 CO \\\end{matrix}
\begin{matrix} & \\ 2 AlN + 3H_2O & \overrightarrow{\qquad} & Al_2O_3 + 2NH_3 \\\end{matrix}

Il faut attendre 1910 pour voir apparaître le procédé Haber Bosch encore employé actuellement.

Phrases de risque et conseils de prudence selon l'INRS

T-Toxique
T-Toxique
N-Dangereux pour l'environnement
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 lieu 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


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.

Détection des fuites

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

Notes et références

Voir aussi

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"DéTECTEUR DE L'AMMONIAC MWG 011 RC ..."

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