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O amoníaco

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  • 1. O AmoníacoO amoníaco, gás amoníaco ou amônia é um composto químico cuja molécula éconstituída por um átomo de Nitrogênio ( N ) e três átomos de hidrogénio ( H ) deformula molecular NH3 , cuja formula estrutural é:A molécula não é plana, apresenta geometria piramidal. Esta geometria ocorre devido àformação de orbitais híbridos sp³. Em solução aquosa se comporta como uma basetransformando-se num íon amônio, NH 4+, com um átomo de hidrogênio em cada vérticedo tetraédro:Atualmente o processo de Haber-Bosch (cujo desenvolvimento valeu a Fritz Haber e aCarl Bosch o Prémio Nobel da Química de 1918 e 1931, respectivamente) é o maisimportante método de obtenção da amônia. Neste processo os gases nitrogênio ehidrogênio são combinados diretamente a uma pressão de 20 MPa e temperatura de500ºC, utilizando o ferro como catalisador. Reação de síntese do amoníaco:N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)Para a produção da amônia, o nitrogênio é obtido do ar atmosférico e o hidrogênio apartir do gás natural. Raquel Silva 1 EFA Gestão 1º Ano STC
  • 2. AplicaçõesMuito usado em ciclos de compressão (refrigeração) devido ao seu elevado calor devaporização e temperatura crítica. Também é utilizado em processos de absorção emcombinação com a água.A amônia e seus derivados uréia, nitrato de amônio e outros são usados na agriculturacomo fertilizantes. Também é componente de vários produtos de limpeza. Outroproduto importante derivado da amônia é o ácido nítrico. Amoníaco na refrigeraçãoO amoníaco utiliza-se como refrigerante há mais de 120 anos e, por isso, as suaspropriedades e aplicações são bastante conhecidas. No entanto, é devido a certosinconvenientes que esta substância apresenta, no que respeita à segurança, quanto aouso do amoníaco, limita-se exclusivamente a grandes fábricas e indústrias quenecessitam do uso deste composto. HistóriaO Amoníaco foi reconhecido como refrigerante em 1860 quando o francês FerdinandCarre criou um sistema de refrigeração do tipo “absorção”, onde se utilizava o amoníacocomo refrigerante e a água como agente de absorção. Aproximadamente uma décadadepois, o americano David Byle desenvolveu um compressor que se podia usar comamoníaco.Ambas estas técnicas se vieram a desenvolver posteriormente, sendo que a estruturabásica do compressor elaborada em 1870 ainda se utiliza e está directamenterelacionada com a refrigeração actual do amoníaco.É de salientar que o amoníaco foi substituído pelos cloro-fluorcarbonetos (CFCs) nosanos trinta do século XX, pois o seu destino era outro. Servia para o combate,nomeadamente na fabricação de armas e explosivos. Mais recentemente voltou a ganhar Raquel Silva 2 EFA Gestão 1º Ano STC
  • 3. “o papel principal” nos processos de arrefecimento, pois os CFCs causam um enormedano à camada de ozonio. VantagensComo fluido usado na refrigeração, o amoníaco apresenta numerosas características evantagens, sendo as mais importantes as seguintes:  Possui boas propriedades termodinâmicas, de transferência, de calor e de massa, em particular dentro das condições definidas pelos serviços e o rendimento das máquinas utilizando amoníaco é dos melhores.  É quimicamente neutro para os elementos dos circuitos frigoríficos, com exceção do cobre.  O amoníaco não se mistura com o óleo lubrificante.  Não é sensível na presença de ar húmido ou de água.  É facilmente detectável em caso de fuga por ser muito leve e, desta forma, é muito difícil ter uma falha de circuito.  O amoníaco é fabricado para muitos mais usos além da refrigeração, o que permite a manutenção do seu preço baixo e acessível. Em qualquer caso, o preço do amoníaco é muito inferior ao custo total da maioria dos outros refrigerantes e para além disso, quantidades inferiores permitem o mesmo efeito.Estas características fazem com que o amoníaco entre num mercado muito competitivoem termos de empresas, fábricas e máquinas de refrigeração. O Amoníaco e o HomemO amoníaco é utilizado em circuitos frigoríficos há mais de um século, em máquinas decompressão mecânica de potências médias e grandes (estima-se que no Mundo inteiroexistam 300.000 instalações a compressão de amoníaco), e em máquinas frigoríficas depequenas potências (refrigeradores e frigoríficos domésticas) e a grande potência (emespecial para a recuperação de calor industrial).O amoníaco é uma substância produzida em grandes quantidades por sociedadesquímicas. Fica queimado quando a condensação do ar atinge valores entre 16 e 25% e éinflamável quando atinge a temperatura de 651ºC. Estes dois valores mostram que orisco de inflamação do amoníaco é muito limitado. São estas características que faze mdo amoníaco uma substância muito útil na área da refrigeração. A título de curiosidadepode-se também referir que o amoníaco está também presente nos sistemas derefrigeração e controle térmico nas estações espaciais. Raquel Silva 3 EFA Gestão 1º Ano STC
  • 4. Apesar das Vantagens, o amoníaco apresenta também alguns riscos:  Ingestão: Perigoso. Os sintomas incluem náusea e vômitos, causando danos aos lábios, boca e esôfago.  Inalação: Os vapores são extremamente irritantes e corrosivos.  Pele: Soluções concentradas podem produzir queimaduras severas e necroses.  Olhos: Pode causar danos permanentes, inclusive em quantidades pequenas.  Urina humana: A urina é normalmente estéril quando é expelida e tem apenas um vago odor. O cheiro desagradável de urina deteriorada deve-se à ação de bactérias que provocam a libertação de amoníaco. Meio AmbienteO amoníaco é facilmente biodegradável. As plantas o absorvem com muita facilidade,sendo um nutriente muito importante como fornecedor de nitrogênio para a produção decompostos orgânicos azotados. Em concentrações muito altas, por exemplo, na água deconsumo, pode causar danos graves, já que o amoníaco interfere no transporte dooxigênio pela hemoglobina, entre outros efeitos nefastos. Os organismos necessitam,nesse caso, de manter uma baixa concentração de amoníaco que, caso contrário torna-separticularmente tóxico. Raquel Silva 4 EFA Gestão 1º Ano STC