氨

氮和氫的化合物
氨(Ammonia,即阿摩尼亞),或稱“氨氣”,氮和氫的化合物,分子式為NH₃,是一種無色氣體,有強烈的刺激氣味。極易溶于水,常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體,液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥的重要原料。氨對地球上的生物相當重要,它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途,同時它還具有腐蝕性等危險性質。由于氨有廣泛的用途,氨是世界上産量最多的無機化合物之一,多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對電子,所以它也是一種路易斯堿。
    中文名:氨 外文名: 别名: 化學式:NH3 分子量: CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點:-77.7℃℃ 沸點:-33.5℃℃ 水溶性: 密度:0.771g/L 外觀:無色有刺激性惡臭的氣味 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 英文名:Ammonia CAS号:7664-41-7 别 稱:氨氣 原 料:制造硝酸、化肥、和炸藥 筆畫數:10 五筆:RNPV 部 首:氣 用 途:用于制氨水、液氨、氮肥

簡介

氨:[ān][ㄢˉ] (铵根離子:NH₄+)

鄭碼:MYWZ,U:6C28,GBK:B0B1

半包圍結構筆順編号:3115445531

參考詞彙:

英文:ammonia (阿摩尼亞)

化學式:NH₃

一、結構:氨分子為三角錐形分子,是極性分子。N原子以sp3雜化軌道成鍵。

二、物理性質:氨氣通常情況下是有刺激性氣味的無色氣體,密度比空氣小,極易溶于水,易液化

,液氨可作制冷劑。以700:1的溶解度溶于水。

摩爾質量:17.0306g/mol CAS: 7664-41-7

密度: 0.638567 (标況)

熔點(mp):-77.73 ℃

沸點(bp):-33.34 ℃

臨界點:132.9°C,11.38MPa

25%~28%濃氨水密度:0.899 g/mL,0 ℃

爆炸極限:15.8%~28%

偶極距:1.42 D

分子結構

氮原子有5個價電子,其中有3個未成對,當它與氫原子化合時,每個氮原子可以和3個氫原子通過極性共價鍵結合成氨分子,氨分子裡的氮原子還有一個孤對電子。氨分子的空間結構是三角錐型,極性分子。

理化性質

化學性質

1、NH₃(揮發性)遇HCl(揮發性)氣體有白煙産生,可與氯氣反應。

2、氨水(一水合氨,NH3·H2O)可腐蝕許多金屬,尤其銅,氨區内一般要求不準用銅材質設備,一般若用鐵桶裝氨水,鐵桶應内塗瀝青。

3、氨的催化氧化是放熱反應,産物是NO,是工業制硝酸的重要反應,NH₃也可以被氧化成N₂。

4、NH₃能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

在水中産生少量氫氧根離子,呈弱堿性.

⒌氨與酸反應生成铵鹽:NH₃+HCI=NH₄CI

氨在英文中有時會被稱作anhydrousammonia(譯為無水氨),以和在英文中與它名稱類似的氨水區别。中文中很少有人會把氨氣和氨水混為一談。

氨氣溶于水得到氨水,氨水的主要成分是一水合氨,但是不能認為一水合氨就是氨水。而且氨水成堿性的原因就是一水合氨在水中電離出氫氧根離子。市售氨水濃度為25%-28%。

NH₃·H₂O⇌NH₄++OH-其性質和氨氣完全不一樣。實驗室的稀氨水一的濃度一般為1M至2M。氨的飽和水溶液(大約18M)的密度是0.880gcm,故可稱之為.880Ammonia。

化學反應

(1)跟水反應

氨在水中的反應可表示為:NH3+H2O=NH3·H2O

一水合氨不穩定受熱分解生成氨和水

氨水在中學化學實驗中三應用

①用蘸有濃氨水的玻璃棒檢驗HCl等氣體的存在

②實驗室用它與鋁鹽溶液反應制氫氧化鋁

③配制銀氨溶液檢驗有機物分子中醛基的存在。

(2)跟酸反應

NH3+HNO3===NH4NO3

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

NH3+HCl===NH4Cl

3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4

NH3+CH3COOH===CH3COONH4

NH3+CO2+H2O===NH4HCO3

(3)在純氧中燃燒

4NH3+3O2==點燃==2N2+6H2O

(4)催化氧化

4NH3+5O2=催化劑加熱=4NO+6H2O

該反應是放熱反應,是工業制硝酸的第一步。

(5)與碳的反應

NH3+C=加熱=HCN+H2↑(劇毒氰化氫)

(6)液氨的自偶電離

液氨的自偶電離為:

2NH3==(可逆)NH2+NH4K=1.9×10^-30(223K)

(7)取代反應

取代反應的一種形式是氨分子中的氫被其他原子或基團所取代,生成一系列氨的衍生物。另一種形式是氨以它的氨基或亞氨基取代其他化合物中的原子或基團,例如:

COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl

HgCl2+2NH3==Hg(NH2)Cl+NH4Cl

這種反應與水解反應相類似,實際上是氨參與的複分解反應,故稱為氨解反應。

(8)與水、二氧化碳

NH3+H2O+CO2==NH4HCO3

此反應可逆,碳酸氫铵受熱會分解

NH4HCO3=(加熱)=NH3+CO2+H2O

(9)與氧化物反應

3CuO+2NH3==加熱==3Cu+3H2O+N2

這是一個氧化還原反應,采用氨氣與氧化銅共熱,體現了氨氣的還原性。

(10)氨水(NH3·H2O)對大部分物質沒有腐蝕性,但可腐蝕許多金屬,在有水汽存在的條件下對銅、銀等金屬有腐蝕性,一般若用鐵桶裝氨水,鐵桶應内塗瀝青。

(11)NH3能使濕潤的紫色石蕊試紙變藍。電離方程式在水中産生少量氫氧根離子,呈弱堿性。

物理性質

(1)有刺激性氣味的氣體

氨對人體的眼、鼻、喉等有刺激作用,吸入大量氨氣能造成短時間鼻塞,并造成窒息感,眼部接觸以造成流淚,接觸時應小心。如果不慎接觸過多的氨而出現病症,要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣,并用大量水沖洗眼睛。

(2)密度小

氨氣的密度為0.771g/L(标準狀況下)

(3)沸點較高

氨很容易液化,在常壓下冷卻至-33.5℃或在常溫下加壓至700KPa至800KPa,氣态氨就液化成無色液體,同時放出大量的熱。液态氨汽化時要吸收大量的熱,使周圍物質的溫度急劇下降,所以氨常作為制冷劑。以前一些老式冰棍就是利用氨氣制作的

(4)易溶于水

氨極易溶于水,在常溫、常壓下,1體積水能溶解約700體積的氨。

主要用途

氨用于制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、複合肥料、硝酸、铵鹽、純堿等,廣泛應用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維等領域。含氮無機鹽及有機物中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。此外,液氨常用作制冷劑,氨還可以作為生物燃料來提供能源。

主要制法

合成氨的工藝流程

⑴原料氣制備将煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭,通常采用氣化的方法制取合成氣;渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣;對氣态烴類和石腦油,工業中利用二段蒸汽轉化法制取合成氣。

⑵淨化對粗原料氣進行淨化處理,除去氫氣和氮氣以外的雜質,主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。

①一氧化碳變換過程

在合成氨生産中,各種方法制取的原料氣都含有CO,其體積分數一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H₂和N₂,因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下:

CO+H₂O→H₂+CO₂ΔH=-41.2kJ/mol

由于CO變換過程是強放熱過程,必須分段進行以利于回收反應熱,并控制變換段出口殘餘CO含量。第一步是高溫變換,使大部分CO轉變為CO₂和H₂;第二步是低溫變換,将CO含量降至0.3%左右。因此,CO變換反應既是原料氣制造的繼續,又是淨化的過程,為後續脫碳過程創造條件。

②脫硫脫碳過程

各種原料制取的粗原料氣,都含有一些硫和碳的氧化物,為了防止合成氨生産過程催化劑的中毒,必須在氨合成工序前加以脫除,以天然氣為原料的蒸汽轉化法,第一道工序是脫硫,用以保護轉化催化劑,以重油和煤為原料的部分氧化法,根據一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而确定脫硫的位置。工業脫硫方法種類很多,通常是采用物理或化學吸收的方法,常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

粗原料氣經CO變換以後,變換氣中除H₂外,還有CO₂、CO和CH₄等組分,其中以CO₂含量最多。CO₂既是氨合成催化劑的毒物,又是制造尿素、碳酸氫铵等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO₂的脫除必須兼顧這兩方面的要求。

一般采用溶液吸收法脫除CO₂。根據吸收劑性能的不同,可分為兩大類。一類是物理吸收法,如低溫甲醇洗法(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(Selexol),碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法,如熱鉀堿法,低熱耗本菲爾法,活化MDEA法,MEA法等。4

③氣體精制過程

經CO變換和CO₂脫除後的原料氣中尚含有少量殘餘的CO和CO₂。為了防止對氨合成催化劑的毒害,規定CO和CO₂總含量不得大于10cm³/m³(體積分數)。因此,原料氣在進入合成工序前,必須進行原料氣的最終淨化,即精制過程。

目前在工業生産中,最終淨化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法,是在深度冷凍(<-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO,而且也能脫除甲烷和大部分氩,這樣可以獲得隻含有惰性氣體100cm³/m³以下的氫氮混合氣,深冷淨化法通常與空分以及低溫甲醇洗結合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO₂與H₂反應生成CH₄和H₂O的一種淨化工藝,要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分數)一般應小于0.7%。甲烷化法可以将氣體中碳的氧化物(CO+CO₂)含量脫除到10cm³/m³以下,但是需要消耗有效成分H₂,并且增加了惰性氣體CH₄的含量。甲烷化反應如下:

CO+3H₂→CH₄+H₂OΔH=-206.2kJ/mol

CO₂+4H₂→CH₄+2H₂OΔH=-165.1kJ/mol

⑶氨合成将純淨的氫、氮混合氣壓縮到高壓,在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨産品的工序,是整個合成氨生産過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行,由于反應後氣體中氨含量不高,一般隻有10%~20%,故采用未反應氫氮氣循環的流程。氨合成反應式如下:

N₂+3H₂→2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ/mol

合成氨的催化機理

熱力學計算表明,低溫、高壓對合成氨反應是有利的,但無催化劑時,反應的活化能很高,反應幾乎不發生。當采用鐵催化劑時,由于改變了反應曆程,降低了反應的活化能,使反應以顯着的速率進行。格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實了H₂和N₂在固體催化劑表面合成氨的反應過程:首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附,使氮原子間的化學鍵減弱。接着是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用,在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH₂和NH₃,最後氨分子在表面上脫吸而生成氣态的氨。上述反應途徑可簡單地表示為:

xFe+N₂→FexN

FexN+〔H〕吸→FexNH

FexNH+〔H〕吸→FexNH₂

FexNH₂+〔H〕吸FexNH₃→xFe+NH₃

在無催化劑時,氨的合成反應的活化能很高,大約335kJ/mol。加入鐵催化劑後,反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126kJ/mol~167kJ/mol,第二階段的反應活化能為13kJ/mol。由于反應途徑的改變(生成不穩定的中間化合物),降低了反應的活化能,因而反應速率加快了。

催化劑的中毒

催化劑的催化能力一般稱為催化活性。有人認為:由于催化劑在反應前後的化學性質和質量不變,一旦制成一批催化劑之後,便可以永遠使用下去。實際上許多催化劑在使用過程中,其活性從小到大,逐漸達到正常水平,這就是催化劑的成熟期。接着,催化劑活性在一段時間裡保持穩定,然後再下降,一直到衰老而不能再使用。活性保持穩定的時間即為催化劑的壽命,其長短因催化劑的制備方法和使用條件而異。

催化劑在穩定活性期間,往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至被破壞,這種現象稱為催化劑的中毒。一般認為是由于催化劑表面的活性中心被雜質占據而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如,對于合成氨反應中的鐵催化劑,O₂、CO、CO₂和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純淨的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時,催化劑的活性又能恢複,因此這種中毒是暫時性中毒。相反,含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒後,往往完全失去活性,這時即使再用純淨的氫、氮混合氣體處理,活性也很難恢複。催化劑中毒會嚴重影響生産的正常進行。工業上為了防止催化劑中毒,要把反應物原料加以淨化,以除去毒物,這樣就要增加設備,提高成本。因此,研制具有較強抗毒能力的新型催化劑,是一個重要的課題。

中國合成氨工業的發展情況

解放前中國隻有兩家規模不大的合成氨廠,解放後合成氨工業有了迅速發展。1949年全國氮肥産量僅0.6萬噸,而1982年達到1021.9萬噸,成為世界上産量最高的國家之一。

近幾年來,中國引進了一批年産30萬噸氮肥的大型化肥廠設備。中國自行設計和建造的上海吳泾化工廠也是年産30萬噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料,生産中能量損耗低、産量高,技術和設備都很先進。

化學模拟生物固氮的研究

目前,化學模拟生物固氮的重要研究課題之一,是固氮酶活性中心結構的研究。固氮酶由鐵蛋白和钼鐵蛋白這兩種含過渡金屬的蛋白質組合而成。鐵蛋白主要起着電子傳遞輸送的作用,而含二個钼原子和二三十個鐵和硫原子的钼鐵蛋白是絡合N₂或其他反應物(底物)分子,并進行反應的活性中心所在之處。關于活性中心的結構有多種看法,目前尚無定論。從各種底物結合物活化和還原加氫試驗來看,含雙钼核的活性中心較為合理。中國有兩個研究組于1973~1974年間,不約而同地提出了含钼鐵的三核、四核活性中心模型,能較好地解釋固氮酶的一系列性能,但其結構細節還有待根據新的實驗結果精确化。

國際上有關的研究成果認為,溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個環節:

①絡合過程。它是用某些過渡金屬的有機絡合物去絡合N₂,使它的化學鍵削弱;②還原過程。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的N₂,來拆開N₂中的N—N鍵;③加氫過程。它是提供H來和負價的N結合,生成NH₃。

目前,化學模拟生物固氮工作的一個主要困難是,N₂絡合了但基本上沒有活化,或絡合活化了,但活化得很不夠。所以,穩定的雙氮基絡合物一般在溫和條件下通過化學還原劑的作用隻能析出N₂,從不穩定的雙氮絡合物還原制出的NH₃的量相當微少。因此迫切需要從理論上深入分析,以便找出突破的途徑。

固氮酶的生物化學和化學模拟工作已取得一定的進展,這必将有力地推動絡合催化的研究,特别是對尋找催化效率高的合成氨催化劑,将是一個有力的促進。

氧化還原

NH₃分子中氮為-3價,在适當條件下可被氧化為N2或更高價氮化合物。

如NH₃在純氧中燃燒,生成N₂:

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O

在鉑催化下可氧化生成水與一氧化氮,是工業制硝酸的重要反應。

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

可還原CuO為Cu:

2NH₃ + 3CuO → N₂ + 3H₂O + 3Cu

常溫下NH3可與強氧化劑(如氯氣、過氧化氫、高錳酸鉀)直接反應:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

衛生标準

⒈中華人民共和國國家職業衛生标準GBZ2.1-2007工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素

氨的時間加權平均容許濃度PC-TWA 20mg/m³短時間接觸容許濃度PC-STEL30mg/m³

IDLH(NH₃)=300PPM

ERPG濃度(ppm)危害

ERPG1 25 引起刺激作用

ERPG2 200 可引起永久性損傷

ERPG3 1000 可緻死

國家頒布的《住宅設計規範》(GB50096-2011)規定:

7.5.3住宅室内空氣污染物的活度和濃度應符合表7.5.3的規定。

表7.5.3住宅室内空氣污染物限值

污染物名稱活度、濃度限值

氡≤200(Bq/m³)

遊離甲醛≤0.08(mg/m³)

苯≤0.09(mg/m³)

氨≤0.2(mg/m³)

TVOC≤0.5(mg/m³)

氨氣制法

工業制法

工業上氨是以哈伯法通過N2和H2在高溫高壓和催化劑存在下直接化合而制成:

工業上制氨氣

N2+3H2==高溫高壓催化劑===2NH3(可逆反應)

△rHθ=-92.4kJ/mol

工業制備流程

工業制氨絕大部分是在高壓、高溫和催化劑存在下由氮氣和氫氣合成制得。氮氣主要來源于空氣;氫氣主要來源于含氫和一氧化碳的合成氣(純氫也來源于水的電解)。由氮氣和氫氣組成的混合氣即為合成氨原料氣。從燃料化工來的原料氣含有硫化合物和碳的氧化物,它們對于合成氨的催化劑是有毒物質,在氨合成前要經過淨化處理。

1、哈伯法制氨:

高溫高壓

N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)(可逆反應)△rHθ=-92.4kJ/mol

催化劑

2、天然氣制氨:天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分别經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,制得氫氮摩爾比為3的純淨氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成回路,制得産品氨。以石腦油為原料的合成氨生産流程與此流程相似。

3、重質油制氨:重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料氣,生産過程比天然氣蒸汽轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置制得的氧用于重質油氣化,氮用于氨合成原料。

4、煤(焦炭)制氨:煤直接氣化(見煤氣化)有常壓固定床間歇氣化、加壓氧-蒸汽連續氣化等多種方法。例如早期的哈伯-博施法合成氨流程,以空氣和蒸汽為氣化劑,在常壓、高溫下與焦炭作用,制得含(CO+H2)/N2摩爾比為3.1~3.2的煤氣,稱為半水煤氣。半水煤氣經洗滌除塵後,去氣櫃,經過一氧化碳變換,并壓縮到一定壓力後,用加壓水洗滌除去二氧化碳,再進一步用壓縮機壓縮後用銅氨液進行洗滌,以除去少量一氧化碳、二氧化碳,然後送去合成氨。

實驗制備

實驗室,氨常用铵鹽與堿作用或利用氮化物易水解的特性制備:2NH4Cl(固态)+Ca(OH)2(固态)===2NH3↑+CaCl2+2H2O

Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑

實驗室快速制得氨氣的方法

用濃氨水加固體NaOH制備氨氣

噴泉實驗

在常溫,常壓下,一體積的水中能溶解700體積的氨。

在幹燥的圓底燒瓶裡充滿氨氣,用帶有玻璃管和滴管(滴管裡預先吸入水)的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶,使玻璃管插入盛水的燒杯裡(水裡事先加入少量的酚酞試液),把實驗裝置裝好後。打開橡皮管的夾子,擠壓滴管的膠頭,使少量的水進入燒瓶。觀察現象。

實驗的基本原理是使燒瓶内外在短時間内産生較大的壓強差,利用大氣壓将燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶内,在尖嘴導管口形成噴泉。

檢驗方法

方法一:

用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍證明有氨氣。

方法二:

用玻璃棒蘸濃鹽酸或者濃硝酸靠近,産生白煙,證明有氨氣。

方法三:

氨氣檢測儀表可以定量測量空氣中氨氣的濃度。

氨中毒

血氨增高原因

血氨清除不足肝内鳥氨酸循環合成尿素是機體清除氨的主要代謝途徑。當供給鳥氨酸循環的ATP不足,催化鳥氨酸循環的有關酶的活性降低,其循環所需底物嚴重缺乏,以及腸道吸收的氨經門—體分流直接進入循環等多個環節2作用,最終導緻血氨的增高。

血氨生成增多1.腸道産氨增多肝病緻吸收不良,血液循環不暢、膽汁水泌不夠,食物消化不良緻大量細菌繁殖增生,作用于腸道積聚的蛋白質及尿素,使産氨明顯增多。2.腎衰緻血液中的尿素等非蛋白氮含量高于正常,因而彌散至腸腔内的尿素大大增加,使産氨增多。3.煩躁不安、震顫等肌肉活動增強,使肌肉中的腺苷酸分解代謝增強,也是血氨産生增多的原因之一。

腸道PH降低尿液pH值升高尿液中PH升高,則進入腎小管腔的NH₃與H+結合減少,則NH₃以氨根離子的形式随尿排出的形式減少,緻血氨升高。腸道PH降低,氨根離子易于H+結合生成NH₃,而不易随糞便排出,使其吸收增加,緻血氨濃度升高。

氨中毒機理

⒈氨能夠幹擾腦細胞的能量代謝氨抑制丙酮酸脫羧酶的活性,使乙酰CoA生成減少,影響三羧酸循環的正常進行;消耗大量α-酮戊二酸和還原型輔酶,造成ATP生成不足;氨與谷氨酸結合生成谷氨酰胺的過程中大量消耗ATP。總之,氨耗大是ATP,又使得腦細胞ATP生成減少以抑制腦細胞。

⒉腦内神經遞質的改變,氨引起腦内谷氨酸、Ach等興奮神經遞質的減少,又使谷氨酰胺、γ-氨基丁酸等抑制性神經遞質增多,從而造成對中樞神經系統的抑制。

⒊對神經細胞的抑制作用NH₃幹擾神經細胞膜上的Na-K-ATP酶,使複極後膜離子轉動障礙,導緻膜電位改變和興奮性異常;NH₃與K+有競争作用,影響NaK在神經的細胞膜上的正常分布,從而幹擾神經傳導活動。

綜上,氨中毒主要抑制中樞神經系統,正常情況下,中樞神經系統能夠抑制外周的低級中樞,當中樞神經系統受抑制,使得其對外周低級中樞的抑制作用減弱甚至消失,從而外周低級中樞興奮,出現一系列如肌随意性興奮、角弓反射及抽搐等本能反應。

危害預防

氨氣危害表現

氨對人體的危害主要是對呼吸道、眼黏膜及皮膚的損害,出現流淚、頭疼、頭暈症等症狀。吸入氨氣過多可出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽,可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐等,輕度中毒表現有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎,所以堿性物質對組織的損害比酸性物質深而且嚴重。長期接觸氨部分人可能會出現皮膚色素沉積或手指潰瘍等症狀,氨被呼入肺後容易通過肺泡進入血液,與血紅蛋白結合,破壞運氧功能。短期内吸入大量氨氣後可出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難,可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重者可發出肺水腫、成人呼吸窘迫綜合證,同時可能發生呼吸道刺激症狀。

⑴吸入的危害表現。

氨的刺激性是可靠的有害濃度報警信号。但由于嗅覺疲勞,長期接觸後對低濃度的氨會難以察覺。吸入是接觸的主要途徑,吸入氨氣後的中毒表現主要有以下幾個方面。

輕度吸入氨中毒表現有鼻炎、咽炎、喉痛、發音嘶啞。氨進入氣管、支氣管會引起咳嗽、咯痰、痰内有血。嚴重時可咯血及肺水腫,呼吸困難、咯白色或血性泡沫痰,雙肺布滿大、中水泡音。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨後疼痛等。

急性吸入氨中毒的發生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現為呼吸道粘膜刺激和灼傷。其症狀根據氨的濃度、吸入時間以及個人感受性等而輕重不同。

急性輕度中毒:咽幹、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、咳痰,胸悶及輕度頭痛,頭暈、乏力,支氣管炎和支氣管周圍炎。

急性中度中毒上述症狀加重,呼吸困難,有時痰中帶血絲,輕度發绀,眼結膜充血明顯,喉水腫,肺部有幹濕性哕音。

急性重度中毒:劇咳,咯大量粉紅色泡沫樣痰,氣急、心悸、呼吸困難,喉水腫進一步加重,明顯發绀,或出現急性呼吸窘迫綜合症、較重的氣胸和縱隔氣腫等。

嚴重吸入中毒可出現喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道粘膜脫落,可造成氣管阻塞,引起窒息。吸入高濃度的氨可直接影響肺毛細血管通透性而引起肺水腫,可誘發驚厥、抽搐、嗜睡、昏迷等意識障礙。個别病人吸入極濃的氨氣可發生呼吸心跳停止。

⑵皮膚和眼睛接觸的危害表現。

低濃度的氨對眼和潮濕的皮膚能迅速産生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴重的化學燒傷。急性輕度中毒:流淚、畏光、視物模糊、眼結膜充血。

皮膚接觸可引起嚴重疼痛和燒傷,并能發生咖啡樣着色。被腐蝕部位呈膠狀并發軟,可發生深度組織破壞。

高濃度蒸氣對眼睛有強刺激性,可引起疼痛和燒傷,導緻明顯的炎症并可能發生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發炎。輕度病例一般會緩解,嚴重病例可能會長期持續,并發生持續性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘連及失明等并發症。多次或持續接觸氨會導緻結膜炎。

急救措施

⑴清除污染。

如果患者隻是單純接觸氨氣,并且沒有皮膚和眼的刺激症狀,則不需要清除污染。假如接觸的是液氨,并且衣服已被污染,應将衣服脫下并放入雙層塑料袋内。

如果眼睛接觸或眼睛有刺激感,應用大量清水或生理鹽水沖洗20min以上。如在沖洗時發生眼睑痙攣,應慢慢滴入1~2滴0.4%奧布卡因,繼續充分沖洗。如患者戴有隐形眼鏡,又容易取下并且不會損傷眼睛的話,應取下隐形眼鏡。

對接觸的皮膚和頭發用大量清水沖洗15min以上。沖洗皮膚和頭發時要注意保護眼睛。

⑵病人複蘇。

應立即将患者轉移出污染區,至空氣新鮮處,對病人進行複蘇三步法(氣道、呼吸、循環)。

氣道:保證氣道不被舌頭或異物阻塞。

呼吸:檢查病人是否呼吸,如無呼吸可用袖珍面罩等提供通氣。

循環:檢查脈搏,如沒有脈搏應施行心肺複蘇。

⑶初步治療。

氨中毒無特效解毒藥,應采用支持治療。

如果接觸濃度≥500ppm,并出現眼刺激、肺水腫的症狀,則推薦采取以下措拖:先噴5次地塞米松(用定量吸入器),然後每5分鐘噴兩次,直至到達醫院急症室為止。

如果接觸濃度≥1500ppm,應建立靜脈通路,并靜脈注射1.0g甲基潑尼松龍(methyl-prednisolone)或等量類固醇。(注意:在臨床對照研究中,皮質類固醇的作用尚未證實。)

對氨吸入者,應給濕化空氣或氧氣。如有缺氧症狀,應給濕化氧氣。

如果呼吸窘迫,應考慮進行氣管插管。當病人的情況不能進行氣管插管時,如條件許可,應施行環甲狀軟骨切開術。對有支氣管痙攣的病人,可給支氣管擴張劑噴霧。

如皮膚接觸氨,會引起化學燒傷,可按熱燒傷處理:适當補液,給止痛劑,維持體溫,用消毒墊或清潔床單複蓋傷面。如果皮膚接觸高壓液氨,要注意凍傷。

誤服者給飲牛奶,有腐蝕症狀時忌洗胃。

洩漏應急處置措施

⑴少量洩漏。

撤退區域内所有人員。防止吸入蒸氣,防止接觸液體或氣體。處置人員應使用呼吸器。禁止進入氨氣可能彙集的局限空間,并加強通風。隻能在保證安全的情況下堵漏。洩漏的容器應轉移到安全地帶,并且僅在确保安全的情況下才能打開閥門洩壓。可用砂土、蛭石等惰性吸收材料收集和吸附洩漏物。收集的洩漏物應放在貼有相應标簽的密閉容器中,以便廢棄處理。

⑵大量洩漏。

疏散場所内所有未防護人員,并向上風向轉移。洩漏處置人員應穿上全封閉重型防化服,佩戴好空氣呼吸器,在做好個人防護措施後,用噴霧水流對洩漏區域進行稀釋。通過水槍的稀釋,使現場的氨氣漸漸散去,利用無火花工具對洩漏點進行封堵。

向當地政府和“119”及當地環保部門、公安交警部門報警,報警内容應包括事故單位;事故發生的時間、地點、化學品名稱和洩漏量、危險程度;有無人員傷亡以及報警人姓名、電話。

禁止接觸或跨越洩漏的液氨,防止洩漏物進入陰溝和排水道,增強通風。場所内禁止吸煙和明火。在保證安全的情況下,要堵漏或翻轉洩漏的容器以避免液氨漏出。要噴霧狀水,以抑制蒸氣或改變蒸氣雲的流向,但禁止用水直接沖擊洩漏的液氨或洩漏源。防止洩漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。禁止進入氨氣可能彙集的受限空間。清洗以後,在儲存和再使用前要将所有的保護性服裝和設備洗消。

火災應急處置措施

在貯存及運輸使用過程中,如發生火災應采取以下措施:

⑴報警:迅速向當地119消防、政府報警。報警内容應包括:事故單位;事故發生的時間、地點、化學品名稱、危險程度;有無人員傷亡以及報警人姓名、電話。

⑵隔離、疏散、轉移遇險人員到安全區域,建立500m左右警戒區,并在通往事故現場的主要幹道上實行交通管制,除消防及應急處理人員外,其他人員禁止進入警戒區,并迅速撤離無關人員。

⑶消防人員進入火場前,應穿着防化服,佩戴正壓式呼吸器。氨氣易穿透衣物,且易溶于水,消防人員要注意對人體排汗量大的部位,如生殖器官、腋下、肛門等部位的防護。

⑷小火災時用幹粉或CO₂滅火器,大火災時用水幕、霧狀水或常規泡沫。

⑸儲罐水災時,盡可能遠距離滅火或使用遙控水槍或水炮撲救。

⑹切勿直接對洩漏口或安全閥門噴水,防止産生凍結。

⑺安全閥發出聲響或變色時應盡快撤離,切勿在儲罐兩端停留。

氨的職業危害預防措施

⑴氨作業工人應進行作業前體檢,患有嚴重慢性支氣管炎、支氣管擴張、哮喘以及冠心病者不宜從事氨作業。

⑵工作時應選用耐腐蝕的工作服、防堿手套、眼鏡、膠鞋、用硫酸銅或硫酸鋅防毒口罩,防毒口罩應定期檢查,以防失效。

⑶在使用氨水作業時,應在作業者身旁放一盆清水,以防萬一;在氨水運輸過程中,應随身攜帶2~3隻盛滿3%硼酸液的水壺,以備急救沖洗;配制一定濃度氨水時,應戴上風鏡;使用氨水時,作業者應在上風處,防止氨氣刺激面部;操作時要嚴禁用手揉擦眼睛,操作後洗淨雙手。

⑷預防皮膚被污染,可選用5%硼酸油膏。

⑸配備良好的通風排氣設施、合适的防爆、滅火裝置。

⑹工作場所禁止飲食、吸煙、禁止明火、火花。

⑺應急救援時,必須佩帶空氣呼吸器。

⑻發生洩漏時,将洩漏鋼瓶的滲口朝上,防止液态氨溢出。

⑼加強生産過程的密閉化和自動化,防止跑、冒、滴、漏。

⑽使用、運輸和貯存時應注意安全,防止容器破裂和冒氣。

⑾現場安裝氨氣監測儀及時報警發現。

日常生活

第一:要了解室内空氣中氨的釋放濃度,如果覺得室内有刺激性臭味,如果超标就不要入住,必要是要與開發商協商,進行室内空氣污染治理。

第二:由于氨氣是從牆體中釋放出來的,室内主體牆面的面積會影響室内氨的釋放濃度。所以,不同結構的房間,室内空氣中氨污染的程度也不相同。居住者應該了解房間的結構,合理安排房屋用途,如果有污染的房間盡量不要用做卧室,特别是用做兒童房或老人房。

第三:房屋裡放置一定的活性炭或者竹炭也能吸附,在天氣晴好時盡量多開窗通風等,這些都是避免或減輕室内氨污染直接、有效、簡單好操作的辦法。

第四:清專業的檢測治理公司對房屋進行徹底的治理清楚,有經濟條件的可以選用有效的室内空氣淨化裝置,可以明顯提高室内環境質量。

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