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Aplicaciones y usos del amoniaco

Fertilizantes

El amoniaco, es uno de los productos intermedios más importantes de la industria
química. La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de
fertilizantes.

  • Nitrato amónico: NH4NO3

  • Sales amónicas: (NH4)2SO4,

  • (NH4)3PO4

  • Urea: (NH2)2C=O

Los feritilizantes contienen principalmente nitrógeno, fósforo y potasio, siendo los fertilizantes nitrogenados los mas usados. El nitrato de amonio es el fertilizante sólido predilecto y se prepara a partir de la oxidación de amoniaco sobre un catalizador de platino, convirtiendo el producto de óxido nítrico a ácido nítrico y haciendo reaccionar este último con el amoniaco. 

 

El nitrato de amonio contiene 33,5% de nitrógeno, y se debe tener un cuidado especial con su fabricación y almacenamiento porque es explosivo.

 

Para dimensionar la importancia de los fertilizantes y por tanto la importancia del amoniaco, se debe hablar del consumo energético mundial que representa esta actividad, que esta entre el 2 y el 3%. Casi toda la energía necesaria para su fabricación se usa para fijar el nitrógeno atmosférico y obtener amoniaco. La transformación de amoníaco en urea requiere también mucha energía. La urea también es usada como fertilizantes.

Ministerio de agricultura, alimentación y medio ambiente. (Octubre de 2006). PRTR España. Recuperado el 22 de Marzo de 2015, de http://www.prtr-es.es/data/images/Resumen%20ejecutivo%20PREF.%20Ind.%20Qu%C3%ADmica%20Inorg.%20de%20gran%20volumen%20de%20producci%C3%B3n%20%28AAA%29-EB10C62A5EFDDEE6.pdf

Refrigeración

El uso de refrigerantes basados en clorofluorocarbonos (CFC), hidroclorofluorocarbonos (HCFC) e hidrofluorocarbonos (HFCs), ha sido controlado por motivos de contaminación ambiental, ya que este tipo generaba una gran contaminación a la atmósfera. Por esta razón, se investigaron activamente otros refrigerantes como amoniaco, hidrocarburos y dióxido de carbono que se aplican cada vez más en instalaciones de refrigeración y no generan tanta contaminación.

 

Los refrigerantes alternativos deben tener características termodinámicas similares a los halocarbonos. El amoniaco es un refrigerante alternativo para sistemas de refrigeración y equipos de aire acondicionado. Tiene un punto de vaporización bajo (-33º C), un potencial de disminución de la capa de ozono cero cuando se libera a la atmósfera y un alto calor latente de vaporización (9 veces mayor que el R-12.

 

Adicionalmente, el amoniaco en la atmósfera no contribuye directamente al calentamiento global. Estas características dan como resultado un refrigerante de alta eficiencia energética con mínimos problemas ambientales.

Donald Siller, K. A. (30 de Junio de 2010). United States Environmental Protection Agency. Recuperado el 23 de Marzo de 2015 , de http://www2.epa.gov/sites/production/files/documents/ASHRAE_PD_Ammonia_Refrigerant_2010_1.pdf

Fabricación del HNO3.

La producción de ácido nítrico se puede hacer a partir del amoniaco, este proceso consta de tres partes, la primera es la oxidación del amoniaco con aire a óxido nítrico, luego ocurre la oxidación del ácido nítrico, la cual produce dióxido de nitrógeno y por último ocurre la absorción en agua del nitrógeno dióxido, lo que da como resultado una disolución de ácido nítrico.

El ácido nítrico es empleado en los abonos, colorantes, explosivos, fabricación del ácido sulfúrico, medicamentos y grabado de metales.  

Gascue, I. (13 de Septiembre de 2013). Ingeniería Química. Recuperado el 23 de Marzo de 2015, de http://www.ingenieriaquimica.net/articulos/332-produccion-de-acido-nitrico-ii

Mineria

El amoniaco en la minería se usa como solución amortiguadora, ya sea en una mezcla con cloruro de amonio o de forma pura. 

 

Estas soluciones amortiguadores se utilian para aumentar el porcentaje de extracción de los metales. El uso del amoniaco en este sector esta enfocado en la extracción de Zinc y cobre 

Ontiveros Jesús, M. H. (18 de Mayo de 2008). Laboratorio Firp Universidad de los Andes. Recuperado el 24 de Marzo de 2015, de http://www.firp.ula.ve/archivos/material_web_4xx/08_CeI_Ontiveros.pdf

Fabricación de plasticos

En los años 90, cerca del 10% del amoniaco producido era destinado para la fabricación de fibras y plásticos, y en Europa occidental, el 5% de este producto era usado con este fin. 

 

El amoniaco se usa en la producción de fibras acrílicas, particularmente en la polimerización del acrilonitrilo, en este proceso el amoniaco actúa como un disolvente, y cede uno de sus protones para que se lleve acabo la reacción. 

 

De esta manera, se puede decir que el amoniaco también hace parte de la industria textil, ya que las fibras sintéticas que requieren de su uso, como el nylon y el nitrilo acrílico, son posteriormente procesadas en dicha industria.

Raimond B. Saynour, C. E. (1995). Introducción a la química de los polímeros. España: Reverté.

Centro de información tecnológica (1994). Transformación catalítica del gas natural. Convencionales del gas de síntesis: amoniaco y metanol. Información Tecnológica, 5, 34.

Preparación de explosivos

El amoniaco es usado en la fabriación de nitrato de amonio, el cual se usa para preparar explosivos ANFO, ya que estos son mezclas de este compuesto con 5 o 6% de un hidrocarburo.

 

El amoniaco participa en la etapa de neutralización del ácido nítrico para la producción de nitrato de amonio. Esta reacción es altamente exotérmica e instantánea, por lo que debe hacerse bajo estrictos controles, regulando el pH y la temperatura en los reactores.

 

En Europa occidental cerca del 6% del amoniaco producido es destinado a la fabricación de explosivos

Parker, A. (1983). Contaminación del aire por la industria. España: Reverté.

[2] Centro de información tecnológica,  (1994). Transformación catalítica del gas natural. Convencionales del gas de síntesis: amoniaco y metanol. Información Tecnológica, 5, 34.

 

Productos de limpieza

El amoniaco se usa como agente limpiador y desengrasante, se aprovechan sus propiedades básicas que ayudan a eliminar grasas porque las convierte en sustancias mas facilmente solubles en agua.

 

Como desinfectante, tiene el mismo efecto que otras sustancias como fenol, hipoclorito sódico o fenol. 

 

La mayoría de los productos de limpieza tienen un grado de amoniaco en su composión, sin embargo muchas veces es usado puro en su forma líquida.

]Equipo Vértice. (2004). Manipulación de productos químicos y de limpieza. España: Vértice Sara Aldabe, P. A. (1999). Fundamentos de Química I. Argentina: Ediciones Colihue.

Vulcanización del caucho

La producción del caucho comienza con la extracción del látex a partir de la corteza del árbol, este se recoge en vasos y a continuación se transfiere a cubos que contienen amoniaco para la conservación del látex. 

 

El amoniaco rompe las partículas de caucho y produce un producto que forma dos fases que contiene de 30 a 40% de fase sólida.

 

Luego el producto se concentra hasta llegar al 60% de látex amoniacal con un 1,6% de amoniaco en peso.

 

También existe látex con bajo contenido de amoniaco, el cual es mezclado con otro conservante el óxido de zinc.

Louis Beliczky, J. F. (s.f.). Ministerio de empleo y seguridad social de España. Recuperado el 22 de Marzo de 2015, de Industria del caucho: http://www.insht.es/portal/site/Insht/;VAPCOOKIE=ggjrVRRTlJJCb6nGsypH9QvZnX9hZ6RpSZKhWDGXrMVgYG6Y9sKC!764839956!-985665041

Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Diseño de Procesos Químicos y Bioquímicos

 

Autores: Daniel Guillermo Vargas, Stephanie Hernández Ostos, Jhon Pablo Bolívar, Cristhian Gómez Coronel, Katherine Ramírez López. 

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