مقدمه
آمونیاک ماده ای شیمیایی است که متشکل از اتم های نیتروژن و هیدروژن می باشد. این ماده به عنوان مهمترین ترکیب دارای هیدروژن-نیتروژن در صنعت شناخته می شود. گاز آمونیاک از هوا سبک تر است و به راحتی تبدیل به مایع می شود. این ماده از ویژگی هایی برخوردار است که باعث شده به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. یکی از کاربردهای آن در صنعت کشاورزی است، به طوری که از ویژگی ها و فواید آمونیاک در قالب کود نیتروژنه در این صنعت بهره برده می شود. نکته جالب اینجاست که آمونیاک خانگی هم وجود داشته و کاربردهای زیادی دارد.
آمونیاک چیست؟
آمونیاک ماده ای با فرمول شیمیایی NH3 می باشد. این ماده ترکیبی معدنی و بی رنگ بوده نوع خالص آن در دما و فشار محیط حالتی گازی دارد. به منظور مایع نمودن آن، فشار را افزایش و یا دما را کاهش و یا هر دو کار را با هم انجام می دهند. این ماده را می توان به راحتی با استفاده از یخ خشک تهیه کرد. لازم به ذکر است که این ماده برای ترکیبات آلی حلال خوبی می باشد. استفاده از آمونیاک حلال بهتری از آب برای ترکیبات آلی است، این در حالی است که برای ترکیبات معدنی حلال خوبی محسوب نمی شود.
کاربردهای آمونیاک
آمونیاک بیشتر به شکل مایع کاربرد دارد و مقدار زیادی از ان برای تولید کودهای نیتروژن دار بکار می رود. تولید مواد شیمیایی مختلف مانند اسید نیتریک و کاربرد در صنایع غذایی، استفاده در داروسازی و تولید کاغذ، از جمله دیگر کاربردهای گسترده این ماده می باشد. آمونیاک با توجه به خواص تمیزکنندگی، در برخی شوینده های خانگی نیز بکار گرفته شده است که از این نظر نیز محبوبیت زیادی دارد.
کاربردهای صنعتی آمونیاک
این ماده در سیستم کاتالیست کاهنده می تواند به کاهش انتشار NOX منجر گردد. آمونیاک در صنایع کشاورزی به فراوانی استفاده می شود و حدود ۸۰ درصد کل کاربرد این ماده به تولید انواع کود شیمیایی کشاورزی می رسد. از آمونیاک برای تولید اسید نیتریک و آمونیوم نیترات استفاده می شود. صنعت رنگ نیز از دیگر محل های کاربرد این ماده می باشد. همچنین به عنوان سوخت یا مشتقات سوختی کاربرد دارد و به عنوان عامل اکسید کننده و کاهنده استفاده می گردد. بی کربنات آمونیوم که با نام آمونیاک خوراکی نیز شناخته می شود، در صنایع غذایی و تولید بیسکوییت مورد مصرف قرار می گیرد.
کاربردهای غیر صنعتی آمونیاک
استفاده به عنوان مبرد، کنترل آلودگی هوا، تولید مواد منفجره، افزودنی صنایع غذایی و تصفیه آب از جمله کاربردهای غیر صنعتی آمونیاک محسوب می شود.
کاربرد گاز آمونیاک
این گاز از جمله ی قدیمی ترین مبردهای تجاری است که در هر دو نوع سیستم جذب و فشرده سازی مورد استفاده قرار می گیرد. از این گاز همچنین در برخی عملیات حرارتی مرتبط با صنعت فولاد استفاده می شود. آمونیاک در استخراج فلزاتی چون مس، نیکل و مولیبدن نیز کاربرد دارد. از این گاز همچنین در عملیات حرارتی فلزات و ساخت نیترید سیلیکون برای کاهش اتمسفر استفاده می گردد. گاز آمونیاک به منظور هیدروژنه کردن چربی ها و روغن ها استفاده می شود. احتراق کنترل شده ی آن در هوا، نیتروژن خالص بدست می دهد. این گاز همچنین می تواند برای تولید اسید نیتریک بکار رود. عمده ی مواد منفجره صنعتی و نظامی متداول حاوی نیتروژن می باشند و به همین دلیل از خواص گاز آمونیاک می توان به عنوان منبع اصلی نیتروژن در تولید انها استفاده کرد. این گاز به عنوان عامل فرآوری در تولیدات قلیایی، نمک آمونیوم، انواع رنگ مانند رنگ مو، دارو و نایلون نیز بکار می رود.
آمونیاک و ورق استیل 321
همانطور که قبلاً هم اشاره شد، آمونیاک ماده ای اولیه و مهم در تولید بسیاری از مواد شیمیایی مانند کودها، آمین ها، اسید نیتریک و غیره می باشد. این ماده در دمای محیط به شکل گاز است اما برای سهولت در انتقال، گاز را در مخازن و کپسول های ساخته شده از ورق استیل 321 (ورق استیل ضد سایش) به صورت مایع در می آورند. فولادهای کربنی از لحاظ خوردگی در برابر آمونیاک مقاوم اند اما مشکل اساسی در آنها، خوردگی تنشی می باشد که وجود اکسیژن حتی به میزان یک ppm آن را تشدید می کند. تمام انواع استیل در مقابل آمونیاک مقاوم می باشند. در تجهیزات تولید آمونیاک انواع آلیاژهای آستنیتی نظیر ورق استیل ضد سایش (321)، 304 و ۳47 بسته به دمای کاربرد مورد استفاده قرار می گیرند. در مبدل های حرارتی خنک کاری آمونیاک به دلیل احتمال خوردگی تحت تنش ناشی از ترکیباتی مانند یون کلرید موجود در آب، از گریدهای فریتی مانند 430 و در شرایط حادتر از آلیاژهای فریتی مولیبدن دار مانند 434 استفاده می شود. قیمت ورق استیل 321 بکار رفته در این تجهیزات در مقایسه به آلیاژهایی چون 304 و 430 گرانتر می باشد و قیمت نهایی تجهیزات با افزایش مواجه می کند. البته در چنین صنایعی، عواملی چون قیمت ورق استیل 321 بعید است در اولویت باشد و موارد مهم ترین وجود دارد.
