แอมโมเนีย/ก๊าซแอมโมเนีย

3429

แอมโมเนีย  (Ammonia) มีสูตรทางเคมี คือ NH3 เป็นสารที่ไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ซึ่งคนเราสามารถสัมผัสกลิ่นแอมโมเนียได้หากมีความเข้มข้นมากกว่า 5 ppm ถ้าหายใจเข้าไปเพียงเล็กน้อยจะทำให้น้ำตาไหล ออกฤทธิ์กระตุ้นหัวใจอย่างแรงทำให้เสียชีวิตจากภาวะหัวใจล้มเหลวได้ง่าย

advertisement

ข้อมูลจำเพาะ (กฤษณา ภูริกิตติชัย, 2554)1
– น้ำหนักโมเลกุล 17.03
– มีชื่อเรียกอื่น ได้แก่ แอนไฮดรัสแอมโมเนีย, ก๊าซแอมโมเนีย, Ammonia, Ammoniac, Spirits of Hartshorn, Amfol, Nitrosil, Aqua-Ammonia, Spirit of Hartshorn
– สถานะ ที่ 15 0C (State at 15 0C) 1 atm : ก๊าซ
– จุดเดือด (Boiling Point) 1 atm : -33.4 0C ; -28.1 0F ; 239.8 0K
– จุดเยือกแข็ง (Freezing Point) : -77.7 0C ; -108 0F ; 265.5 0K
– ความถ่วงจาเพาะ (Specific Gravity) –33.4 0C ของเหลว : 0.682
– ความหนาแน่นไอ (Vapor Density) : 0.6
– ความดันไอ (Vapor Pressure) 21.1 0C : 888.0 kPa ; 8.88 bar ;128.8 psig
– ความร้อนแฝงจากการระเหย (Latent Heat of Evaporization) : 327.4 kcal/Kg ;
189 Btu/lb
– ความสามารถในการละลายน้าได้ (Solubility in Water) 20 0C , 1 atm : 53 g
NH3/100gH2O
– สี และกลิ่น (Colour – Odor) : ไม่มีสีกลิ่นฉุน ( Colourless – Pungent)
– จุดระเบิด (Explosive Limits) โดยปริมาตร : 15% – 28%
– จุดวาบไฟ (Flash Point) :1,208 0C ; 2206.4 Fo 12) อุณหภูมิที่สามารถลุกติดไฟได้เอง (Autoignition Temperature) : 651 0C; 1202 0F;924 0K

แอมโมเนีย

คุณสมบัติทางเคมี และปฏิกิริยาเคมี
1. มีฤทธิ์กัดกร่อน และเป็นด่างสูง สารละลายแอมโมเนียความเข้มข้น 1.0 N มี pH 11.6 สารละลายแอมโมเนียความเข้มข้น 0.1 N มี pH 11.1
2. สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำ เกิดแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ และให้ความร้อน (Exothermic)
3. เกิดการสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน พร้อมเกิดละอองฟูมกัดกร่อน (Corrosive fume of ammonia) และก๊าซพิษออกไซด์ของไนโตรเจน
4. สามารถทำปฏิกิริยากัดกร่อนโลหะตะกั่ว ดีบุก ทองแดง อลูมิเนียม หรือโลหะผสมทองแดง
เช่น ทองเหลือง สังกะสี หรือเหล็ก ได้
5. สามารถทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ สารประกอบที่มีธาตุหมู่ฮาโลเจน เช่น เงิน ปรอท โบรอน  ฟอสฟอรัส โปตัสเซียม แคลเซียม จนทำให้เกิดการลุกไหม้ และระเบิดรุนแรง
6. สามารถติดไฟได้เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดไนตริก และระเบิดได้ในที่อับอากาศเมื่อมีการติดไฟ
7. สามารถทำปฏิกิริยารุนแรงกับเอไมด์ และกรดได้
8. แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับยาง พลาสติก และสารเคลือบผิว ทำให้เกิดบูดบวม และหมดสภาพสารได้

ประโยชน์
1. แอมโมเนียเป็นสารที่นิยมใช้สำหรับการทำความเย็น ซึ่งมีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับสารอื่่นๆ
2. แอมโมเนียมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมย้อมผ้า ยา เส้นใยสังเคราะห์
พลาสติก ปุ๋ย วัตถุระเบิด อุตสาหกรรมอาหารแช่แข็ง โรงกลั่นน้ำมัน และไอครีม
3. ใช้ในวงการแพทย์สำหรับสูดดม ช่วยอาการเป็นลม หน้ามืด วิงเวียนศรีษะ

ข้อมูลความเป็นอันตราย
1. จัดจำแนกหมวดหมู่สินค้าอันตราย (Hazardous Goods Classification) จัดอยู่ใน Class 2.3 คือ เป็นก๊าซพิษ และกัดกร่อน
2. จัดเป็นวัตถุอันตรายชนิดที่ 3 ตามพระราชบัญญัติวัตถุอันตราย พ.ศ.2535 รหัสทะเบียนวอ.3005
3. ติดไฟได้ที่ความเข้มข้น 16-25%
4. ติดไฟได้เองที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียส
5. ก๊าซแอมโมเนียเหลว เมื่อมีการรั่วไหลจะรวมตัวกับความชื้นในอากาศทำให้เกิดเป็นหมอกควันสีขาวของแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์  อัตราการขยายตัวกลายเป็นก๊าซแอมโมเนียในอัตราส่วน 1:850 นั่นคือจะขยายตัวเป็นก๊าซได้ 850
6. แอมโมเนียที่เป็นของเหลวมีจุดเดือดที่ -28 องศาฟาเรนไฮ ที่อุณหภูมินี้สามารถทำให้เกิดการไหม้จากความเย็นเมื่อสัมผัสทำให้เนื้อเยื่อตายเนื่องจากความเย็นจัด
7. ถึงแม้ไอของแอมโมเนียบริสุทธิ์จะไม่ติดไฟที่ความเข้มข้นน้อยกว่า 16% แต่ก็สามารถทำให้เกิดการระเบิดหรือติดไฟได้ที่ความเข้มข้นระหว่าง 16-25% แอมโมเนียที่มีน้ำมันหล่อลื่นผสมอยู่จากระบบ อาจจะติดไฟหรือระเบิดได้ ที่ความเข้มข้น 8% เช่น ในอุตสาหกรรมอาหาร และไอครีม(นันทิยา หาญศุภลักษณ์, 2549)2
8. แอมโมเนียแห้งจะไม่กัดกร่อนโลหะ แต่แอมโมเนียเหลว และแอมโมเนียแห้งที่สัมผัสกับน้ำหรือความชื้นจะออกฤทธิ์กัดกร่อนโลหะได้ง่าย (ณัฏฐชัย ศิริพงษ์, 2546)3

ถังแอมโมเนีย

advertisement

พิษของแอมโมเนีย
1. พิษต่อสุขภาพ
– แอมโมเนียมีฤทธิ์กัดกร่อน และทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังที่สัมผัส
– หากสูดดมเพียงเล็กน้อยจะทำให้น้ำตาไหล
– หากสูดดมมากจะออกฤทธิ์กระตุ้นหัวใจ เสี่ยงต่อหัวใจวายได้ง่าย
– การสูดดมเข้าระบบทางเดินหายใจจะทำให้เกิดการระคายเคืองเนื้อเยื่อ มีอาการแสบร้อน
– การสัมผัสกับแอมโมเนียเข้มข้นทำให้เกิดเวียนศีรษะ ตาลาย และเกิดอาการทางระบบประสาทส่วนกลาง

ผลการสัมผัสแอมโมเนียของมนุษย์ (พรลภัสส์ กลับสมบูรณ์, 2555)4
– ความเข้มข้น 5 ppm : บางคนอาจสัมผัสกลิ่นได้
– ความเข้มข้น 25 ppm : บางคนอาจสัมผัสกลิ่นได้ สามารถทำงานได้ตลอด 8 ชั่วโมง
– ความเข้มข้น 35 ppm : คนส่วนใหญ่อาจสัมผัสกลิ่นได้ สามารถทำงานได้ในระยะสั้น 15 นาที
– ความเข้มข้น 50-100 ppm : คนส่วนใหญ่อาจสัมผัสกลิ่นได้ ทนต่อกลิ่นได้นานสูงสุด 2 ชั่วโมง สำหรับคนที่ไม่เคยรับกลิ่น
– ความเข้มข้น 400 ppm : ระคายเคืองปานกลางต่อตา จมูก และลำคอ หากสัมผัสที่ 0.5-1 ชั่วโมง ยังไม่เป็นสาเหตุที่ทำให้บาดเจ็บรุนแรง
– ความเข้มข้น 1,000-2,000 ppm : ทำให้ระคายเคือง และไออย่างรุนแรง มีอาการแสบที่ตา จมูก และลำคอ สามารถทำลายเนื้อเยื่อตา จมูก อวัยวะในระบบทางเดินหายใจ หากสัมผัสนาน 30 นาที
– ความเข้มข้น 3,000-4,000 ppm : ทำให้ระคายเคือง และไออย่างรุนแรง มีอาการแสบที่ตา จมูก และลำคอ สามารถทำให้เสียชีวิตได้ใน 30 นาที
– ความเข้มข้น 5,000-12,000 ppm : เกิดการหดเกร็งของกล้ามเนื้อหัวใจ เกิดภาวะขาดออกซิเจนอย่างเฉียบพลัน สามารถทำให้เสียชีวิตได้ในไม่กี่นาที

2.พิษแอมโมเนียต่อสิ่งแวดล้อม
– หากลงสู่แหล่งน้ำจะทำให้ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) ของน้ำสูงขึ้น ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) ลดลง ห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศเปลี่ยนแปลง
– หากมีการปนเปื้อนในอากาศ จะเปลี่ยนเป็นสารประกอบกลุ่มไนโตรเจน NOx และละอองไอแอมโมเนียมีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะได้

3. พิษแอมโมเนียต่อสัตว์ และสัตว์น้ำ
แอมโมเนียที่พบในแหล่งน้ำจะเกิดจากการย่อยสลายอินทรีย์ไนโตรเจน  ปุ๋ย และเศษอาหาร จนกลายเป็นแอมโมเนียอิสระ (NH3) และแอมโมเนียไอออน (NH4+) เรียกว่า Ammonification ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตแอมโมเนียในแหล่งน้ำ โดยปกติ แอมโมเนียในน้ำ จะหมายถึง แอมโมเนียทั้งหมด (Total Ammonia) คือ ผลรวมของแอมโมเนียอิสระ (NH3) และแอมโมเนียไอออน (NH4+)  มีสมดุลเคมีดังนี้

NH3 + H2O =NH4+ + OH

แอมโมเนียอิสระเป็นรูปที่เป็นพิษมากกว่าแอมโมเนียไอออน ซึ่งเป็นรูปที่ไม่เป็นพิษต่อสัตว์น้ำ  สัตว์น้ำส่วนใหญ่เมื่อสัมผัสกับแอมโมเนียอิสระ 1 ถึง 2 มิลลิกรัม/ลิตร นาน 1 ชั่วโมง มักทำให้สัตว์น้ำตายอย่างเฉียบพลัน  เนื่องจากระดับแอมโมเนียในกระแสเลือด และเนื้อเยื่อสูงขึ้น ทำให้ค่าความเป็นกรด-ด่างในเลือดจึงสูงขึ้น ส่งผลต่อปฏิกิริยาชีวเคมีทำงานผิดปกติ  ลดความสามารถในการลำเลียงออกซิเจน และทำให้เสียชีวิตในที่สุด

ความเข้มข้นของแอมโมเนีย (ppm) ต่อสัตว์น้ำ
– ความเข้มข้น 0.1 – 0.4 : สัตว์เจริญเติบโตช้า
– ความเข้มข้น 0.5 – 1 : สัตว์มีอาการเครียด หายใจเร็ว
– ความเข้มข้น 2 – 3 : สัตว์มีอาการเครียด หายใจเร็ว อ่อนแอเกิดการติดเชื้อจากแบคทีเรีย และเริ่มตาย
– ความเข้มข้น 4 – 5 : อัตราการตายเพิ่มขึ้น
– ความเข้มข้น 6 – 7 : อัตราการตายเพิ่มขึ้น
ไนโตรเจนในน้ำสามารถพบได้ในรูปของก๊าชไนโตรเจน ไนเตรท (NO3- ) ไนไตรต์ (NO2- ) แอมโมเนียอิสระ (NH3) อิออนแอมโมเนีย (NH4+) และสารอินทรีย์ไนโตรเจน ดินเลนก็มี
ไนโตรเจนรูปต่าง ๆ เช่นเดียวกัน

เอกสารอ้างอิง
1. กฤษณา ภูริกิตติชัย (2554). คู่มือการจัดการความปลอดภัยแอมโมเนียในอุตสาหกรรมผลิตน้ำแข็ง
2. นันทิยา หาญศุภลักษณ์ (2549). การประเมินผลกระทบของอุบัติเหตุ แอมโมเนียรั่วไหลในโรงงานในโรงงานผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กรณีวาล์วระบายความดันทำงานบกพร่อง
3. ณัฏฐชัย ศิริพงษ์ (2546). การติดตั้งท่อแอมโมเนียและท่อโปรพิเลนไกลโคลในระบบการทำความเย็น กรณีศึกษา ณ สถานที่ก่อสร้างของบริษัท ซี.เอฟ.พี. จำกัด
4. พรลภัสส์ กลับสมบูรณ์  (2555). การกำจัดแอมโมเนียในอากาศด้วยกระบวนการกรองชีวภาพ

ขอบคุณภาพประกอบจาก Chemipan.com

advertisement