แก๊สแอมโมเนีย (NH3) เป็นสารเคมีที่พบได้ตามธรรมชาติและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดชนิดหนึ่งบนโลก ก๊าซชนิดนี้มีกลิ่นฉุนรุนแรง มีบทบาทสำคัญในภาคเกษตรกรรม อุตสาหกรรม ระบบทำความเย็น และแม้แต่กระบวนการทางชีวภาพ ในบทความนี้ เราจะมาดูรายละเอียดว่าก๊าซนี้คืออะไร พบได้ที่ใด ใช้ยังไง และข้อควรระวังในการจัดการก๊าซชนิดนี้
แก๊สแอมโมเนียคืออะไร
แอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสี ประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจนและไฮโดรเจน (NH3) ละลายน้ำได้ดีและก่อตัวเป็นแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์เมื่อละลาย ก๊าซชนิดนี้มีกลิ่นฉุนรุนแรง มักพบในน้ำยาทำความสะอาดในครัวเรือนที่มีฤทธิ์แรงหรือปัสสาวะที่เน่าเปื่อย ในธรรมชาติ แก็สนี้จะถูกปล่อยออกมาจากสารอินทรีย์ที่สลายตัวของเสียจากสัตว์ และการทำงานของแบคทีเรีย
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| สูตรเคมี | NH₃ |
| น้ำหนักโมเลกุล | 17.03 g/mol |
| ลักษณะ | ก๊าซไม่มีสี |
| กลิ่น | ฉุนและหายใจไม่ออก |
| จุดเดือด | - 33.34°C |
| จุดหลอมเหลว | - 77.73°C |
| การละลายในน้ำ | สูงมาก |
| การติดไฟ | ใช่โดยมีค่า LEL 15% และ UEL 28% |
แอมโมเนียตามธรรมชาติ
แอมโมเนียเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติผ่านกระบวนการทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมหลายประการ ได้แก่:
- การสลายตัวของสสารจากสัตว์และพืช
- การย่อยยูเรียจากปัสสาวะของสัตว์
- การทำงานของแบคทีเรีย (เช่น ในวัฏจักรไนโตรเจน)
- กิจกรรมของภูเขาไฟและไฟป่า
ในระบบนิเวศ แอมโมเนียทำหน้าที่เป็นแหล่งไนโตรเจนสำหรับพืชและเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรไนโตรเจน ซึ่งจะถูกจุลินทรีย์เปลี่ยนเป็นไนเตรตและไนไตรต์
อันตรายต่อสุขภาพจากก๊าซแอมโมเนีย
แม้ว่าแอมโมเนียจะมีประโยชน์ แต่ก็เป็นอันตรายหากมีความเข้มข้นสูงเช่นกัน การสัมผัสอาจเกิดขึ้นได้โดยการสูดดม สัมผัสผิวหนัง หรือสัมผัสดวงตา ผลกระทบต่อสุขภาพ:
ระดับการสัมผัส ผลกระทบ
- <25 ppm มักจะปลอดภัย (ขีดจำกัดการสัมผัสของ OSHA: 50 ppm)
- 25–100 ppm ระคายเคืองตา จมูก คอ
- 100–400 ppm รู้สึกแสบร้อนอย่างรุนแรง ไอ เจ็บหน้าอก
- >500 ppm ไหม้รุนแรง ปอดเสียหาย อาจถึงแก่ชีวิตได้
การจัดการและจัดเก็บอย่างปลอดภัย
เนื่องจากก๊าซนี้เป็นพิษและกัดกร่อน จึงต้องจัดการด้วยมาตรการความปลอดภัยที่เคร่งครัด:
- อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE)
- ถุงมือทนสารเคมี
- แว่นตาหรือหน้ากากป้องกันใบหน้า
- เครื่องช่วยหายใจ (ในความเข้มข้นสูง)
แนวทางการจัดเก็บ:
- จัดเก็บในบริเวณที่เย็นและมีอากาศถ่ายเทได้ดี
- เก็บให้ห่างจากสารออกซิไดเซอร์ กรด และแหล่งความร้อน
- ใช้ภาชนะที่ได้รับการอนุมัติซึ่งออกแบบมาสำหรับก๊าซแอมโมเนีย
ระบบตรวจจับก๊าซ:
อุตสาหกรรมมักติดตั้งเครื่องตรวจจับก๊าซแอมโมเนีย ซึ่งจะแจ้งเตือนพนักงานเมื่อความเข้มข้นเพิ่มสูงเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย เครื่องตรวจจับเหล่านี้มีความจำเป็นในโรงงานปุ๋ย โกดังเก็บสินค้าแบบแช่เย็น และโรงงานผลิตสารเคมี
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
แม้ว่าแอมโมเนียจะมีอยู่ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ แต่การปล่อยแอมโมเนียมากเกินไปอาจทำให้เกิด:
- มลพิษทางน้ำ (ยูโทรฟิเคชันในทะเลสาบและแม่น้ำ)
- ปัญหาคุณภาพอากาศ (จากการเลี้ยงสัตว์หรือการใช้ปุ๋ย)
- ดินไม่สมดุลหากใช้ปุ๋ยมากเกินไป
- กฎระเบียบกำหนดให้โรงงานอุตสาหกรรมจำกัดการปล่อยแอมโมเนียและบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยทิ้ง
การใช้ภาคเกษตรกรรม
การใช้แอมโมเนียที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือในการผลิตปุ๋ยเป็นแหล่งไนโตรเจน ซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช นิยมใช้ในอุตสาหกรรมมากกว่า 80% สำหรับส่วนที่เหลือใช้ในเกษตรกรรม
ปุ๋ยที่ใช้แอมโมเนียเป็นส่วนประกอบหลักทั่วไป:
- แอมโมเนียมไนเตรต (NH4NO3)
- ยูเรีย [(NH2)2CO]
- แอมโมเนียมซัลเฟต ((NH4)2SO4)
ปุ๋ยเหล่านี้ช่วยเพิ่มผลผลิตของพืชผลและเป็นปัจจัยสำคัญในการเลี้ยงประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น หากไม่มีแอมโมเนียสังเคราะห์ การผลิตอาหารทั่วโลกจะประสบความยากลำบากในการตอบสนองความต้องการ
การใช้ในอุตสาหกรรม
แอมโมเนียเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตทางเคมีจำนวนมาก การใช้ที่สำคัญ ได้แก่:
- การทำความเย็น: แอมโมเนียใช้ในระบบทำความเย็นในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในโรงงานจัดเก็บแบบเย็นและลานสเก็ตน้ำแข็ง เป็นที่นิยมเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ไม่มีศักยภาพในการทำลายโอโซน)
- อุตสาหกรรมสิ่งทอและสีย้อม: ทำหน้าที่เป็นสารทำให้เป็นกลางและทำความสะอาดระหว่างการแปรรูปสิ่งทอ ใช้ในสีย้อมสังเคราะห์และสารทำความสะอาด
ในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน
แอมโมเนียเป็นส่วนผสมทั่วไปในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดหลายชนิด โดยเฉพาะน้ำยาทำความสะอาดกระจกและพื้นผิว เมื่อเจือจางด้วยน้ำ จะสามารถขจัดคราบไขมัน ขจัดคราบสกปรก และฆ่าเชื้อบนพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หมายเหตุ: ไม่ควรผสมแอมโมเนียในครัวเรือนกับสารฟอกขาว (โซเดียมไฮโปคลอไรต์) เนื่องจากจะก่อให้เกิดก๊าซคลอรามีนซึ่งเป็นพิษสูงและอันตราย
