氨气是氮肥工业的基础。它可以作为植物养分直接施用到土壤中,也可以转化为多种常见的氮肥,但这需要特殊的安全和管理措施。

生产

地球上将近80%的大气是由氮气(N 2)组成的,但化学和生物学上都无法使用。在1900年代初期,开发了在高温和高压条件下将N 2和氢(H 2)结合的方法。

该反应被称为Haber-Bosch过程:[3H 2 + N 2 + 2NH 3]。

多种化石燃料可作为H 2的来源,但天然气(甲烷)最为常见。因此,大多数NH 3的生产都发生在天然气供应充足的地区。

氨是大气中的气体,但通过在低于其沸点(-33°C)的条件下进行压缩或冷冻将其以液态形式传输。它以冷藏的远洋轮船,加压的有轨车和长途管道运输到全球。

农业用途

ammoniachem

氨具有任何商业肥料中最高的氮含量,尽管它构成潜在的危害和使用它所需的安全措施,但仍是受欢迎的氮源。例如,将NH 4肥料直接施用到土壤中时,它处于加压液体中,离开罐子后暴露在空气中会立即变成蒸气。为防止这种释放到大气中,种植者使用各种拖拉机拉刀和小刀将其放置在土壤表面以下至少10至20厘米(4至8英寸)的位置。然后,氨将与土壤水快速反应,形成铵(NH 3),该铵被保留在土壤阳离子交换位点上。

氨有时溶解在水中以产生氨水,一种流行的液态氮肥。不需要像NH那样深注入氨水,这在野外施用期间具有很多好处,并且安全考虑较少。经常将氨水添加到灌溉水中,并用于淹水的土壤条件。

管理实践

Ammonia Inhalation

处理NH₃需要特别注意安全性。在存储设施和现场应用期间,必须使用适当的个人防护设备。游离NH₃具有高度水溶性,因此它会与人体水分(如肺和眼睛)迅速反应,从而造成严重损害。未经足够的安全培训,不得转移或应用它。

施药后,注射部位周围的高NH 3浓度将立即引起土壤微生物的暂时抑制。但是,当NH 3转化为NH 3时,微生物种群会恢复,从施用地点开始扩散,然后转化为硝酸盐。氨对微生物的抑制作用还可以在发芽过程中损坏种子,农民可以通过将种子与新近施用的NH 3区域保持紧密接触来防止这种情况。

除了人身和作物安全问题外,NH 3泄漏到大气中还会引起其他问题,应尽可能避免。 NH 3的排放与大气雾度和雨水化学变化有关。地表水中的NH elevated浓度升高会损害水生生物。

非农业用途

尽管80%以上的NH₃生产最终都以化肥制成,但也存在许多工业应用。家用清洁剂是由溶解在水中的5%至10%的NH3溶液制成的(形成氢氧化铵)。由于其气化特性,NH 3也被广泛用作制冷剂。

资料来源:国际植物营养研究所第10号《营养物质来源》。