Ammoniaca

Ammoniaca, NH3, è un composto inorganico presente principalmente come gas incolore con odore pungente. A temperatura ambiente è molto solubile in acqua, dove forma l’idrossido di ammonio (NH4OH), una soluzione fortemente basica. In natura si forma in piccole quantità attraverso processi biologici e geochimici, e nell’atmosfera è rilasciata soprattutto da attività agricole, decomposizione di materia organica e flora microbica del suolo.

Produzione e impiego: a livello industriale l’ammoniaca è prodotta principalmente tramite il processo Haber-Bosch, che sintetizza NH3 a partire da azoto (N2) e idrogeno (H2) secondo N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3. L’idrogeno è tipicamente ottenuto dal reforming del gas naturale. La reazione richiede pressioni elevate e temperature moderate, con catalizzatori a base di ferro e promotori. L’ammoniaca prodotta è condensata e immagazzinata come gas compresso o come liquido.

Usi principali: fertilizzanti azotati (nitrato di ammonio, urea, ammonio fosfato) e come reagente per la sintesi di altri composti azotati. È anche materia prima per la produzione di nitrati e di acido nitrico; storicamente è stata impiegata come refrigerante (R-717) in sistemi di refrigerazione industriale.

Proprietà: punto di ebollizione −33,34 °C; punto di fusione −77,7 °C. A soluzioni acquose forma l’ammoniaca in acqua o ammoniaca acquosa, una soluzione fortemente basica. L’ammoniaca è una base debole e può provocare irritazione agli occhi, alle vie respiratorie e alla pelle.

Sicurezza e ambiente: l’esposizione a concentrazioni elevate è tossica e irritante. Può causare edema polmonare se inalata in grandi quantità; reagisce con acidi per formare sali di ammonio. Nell’ambiente influenza i cicli dell’azoto e può contribuire all’eutrofizzazione se rilasciata in eccesso.

Storia: la produzione su larga scala fu resa possibile dallo sviluppo del processo Haber-Bosch all’inizio del XX secolo, che ha rivoluzionato l’agricoltura fornendo una fonte artificiale di azoto. Le prime scoperte sull’ammoniaca risalgono al XVIII secolo.