Waarvoor wordt ammoniak gebruikt?
Ammoniak, een chemische verbinding die bekend staat om zijn scherpe geur, is een fundamenteel onderdeel van alle levensvormen. Ammoniak bestaat uit een stikstofatoom gebonden aan drie waterstofatomen, en dient als een cruciale stikstofdrager. Stikstof is het vierde meest voorkomende element in levende organismen in gewicht, wat ongeveer 2,5% van de lichaamsmassa uitmaakt. Levende dingen hebben stikstof nodig om te leven, maar slechts een paar microben zijn in staat om de overvloedige atmosferische stikstof (N2) te "fixeren" in een niet-vluchtige (niet-gasvormige of verdampende) vorm die werkt in de context van de biochemie van ons lichaam. Stikstof is een noodzakelijke component bij de synthese van aminozuren, die alle eiwitten in het lichaam vormen.
Behalve dat het centraal staat in het leven zelf, heeft stikstof veel industriële toepassingen, waardoor het tot de meest gesynthetiseerde anorganische chemicaliën behoort. Het belangrijkste gebruik van ammoniak is bij de synthese van salpeterzuur, een ingrediënt in meststoffen en explosieven. Ammoniak wordt in grote hoeveelheden geproduceerd met behulp van het Haber-proces, een industrieel proces dat stikstof uit de atmosfeer fixeert met extreme temperaturen en drukken.
Voorafgaand aan de uitvinding van het Haber-proces door de Duitse chemicus Fritz Haber, moesten alle meststoffen worden gemaakt van reeds bestaande nitraatafzettingen, zoals de overvloedige guano-afzettingen in Zuid-Amerikaanse grotten of ingelegde lagen vogelpoep op eilanden in de Stille Oceaan. De komst van het Haber-proces maakte massale landbouw echt mogelijk, waardoor het bestaan van de grote steden die we vandaag zien mogelijk wordt. Bovendien is het volledige stikstofgehalte van alle geproduceerde organische verbindingen afkomstig van ammoniak. De wereldwijde ammoniakproductie in 2004 bedroeg 109 miljoen ton.
Vóór de uitvinding van Freon in 1928 was ammoniak een standaard koelmiddel. Het vindt nog steeds beperkte toepassingen in kleine koelkasten. De meeste moderne koelkasten voor thuisgebruik gebruiken CFK's voor koeling, maar met de wetenschap dat deze chemicaliën gevaarlijk zijn voor onze ozonlaag, is het gebruik van ammoniak weer toegenomen, vooral in industriële processen zoals het maken van bulkijs.
Soms wordt ammoniak toegevoegd aan drinkwater, samen met chloor, om chlooramine te vormen, een ontsmettingsmiddel. 5-10% ammoniakoplossingen worden ook gebruikt als huishoudreiniger, maar mogen in deze context nooit met chloor worden gemengd, omdat er verschillende carcinogene en giftige gassen vrijkomen.
Omdat ammoniak bij overmatige niveaus in de bloedbaan giftig kan zijn, heeft ons lichaam een techniek om ervan af te komen - reduceer het tot de samengestelde ureum. Ureum vormt het grootste deel van het droge gewicht van onze urine.
Ammoniak kan ook worden gebruikt als brandstof. Hoewel het niet zo krachtig is als andere brandstoffen, laat het geen roet achter en deze kwaliteit, samen met anderen, leidde ertoe dat het werd gebruikt in het experimentele raketvlak, de X-15.