¿Qué es el Amoníaco?
El amoníaco es un compuesto inorgánico formado por un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de hidrógeno (H).
Es una sustancia caracterizada por un fuerte olor acre, y el olor a amoníaco se encuentra a menudo en los productos de origen animal. Esto se debe a que la mayoría de los productos animales contienen compuestos nitrogenados, como proteínas y aminoácidos libres. Cuando éstos son putrefactos y descompuestos por microorganismos, se genera amoníaco, que aparece en forma de olor.
El amoníaco es estable como gas incoloro a temperatura y presión normales. Se licua fácilmente por presurización y enfriamiento, y la forma licuada se denomina amoníaco líquido o amoníaco licuado.
Como es una sustancia que se disuelve bien en agua, suele utilizarse en forma de agua amoníaca. El agua amoníaca es alcalina y se utiliza como reactivo analítico. También se emplea en otras aplicaciones tópicas, como la eliminación de manchas de la ropa y como agente neutralizante de picaduras de insectos.
Usos del Amoníaco
1. Fertilizantes
El uso más común del amoníaco es en los fertilizantes químicos. Aproximadamente el 80% del amoníaco producido en el mundo se consume como fertilizante. El 20% restante se utiliza con fines industriales y como material básico para productos químicos.
La tecnología para aumentar la producción de alimentos ha favorecido el crecimiento de la población mundial, y los fertilizantes químicos que utilizan compuestos nitrogenados elaborados a partir del amoníaco han contribuido de forma especialmente significativa a la agricultura. Incluso hoy en día, la población mundial sigue aumentando. Debido a la necesidad de asegurar los alimentos, se espera que la importancia del amoníaco como fertilizante para los productos agrícolas siga siendo la misma.
2. Amoníaco Combustible
En los últimos años, la investigación sobre el uso del amoníaco como combustible energético ha atraído la atención como un nuevo enfoque para combatir el calentamiento global. Esto se debe a que el amoníaco es una sustancia libre de carbono que no emite dióxido de carbono durante la combustión. En la actualidad, se está desarrollando una tecnología de combustión térmica conjunta, en la que el amoníaco se mezcla con calderas de carbón para la generación de electricidad. En el futuro, la tecnología se está desarrollando con vistas a quemar exclusivamente amoníaco como fuente de energía.
3. Vectores Energéticos
Para reducir las emisiones de dióxido de carbono, cada vez se utiliza más el hidrógeno como fuente de energía. El hidrógeno, que es difícil de transportar en grandes cantidades, se convierte en otro material, que se denomina “portador de hidrógeno”.
Como medio de transporte, puede resultar útil el amoníaco (NH3) que contiene hidrógeno molecular (H). Como ya se ha mencionado, el amoníaco se importa y exporta en todo el mundo, principalmente para aplicaciones fertilizantes, por lo que la tecnología existente para su transporte está bien establecida.
Tras el transporte, el amoníaco puede volver a convertirse en hidrógeno por descomposición térmica en presencia de un catalizador y utilizarse en pilas de combustible y otras aplicaciones, o puede utilizarse como combustible en su forma amoníaca.
Características del Amoníaco
La molécula de amoníaco se caracteriza por un átomo de nitrógeno en la parte superior y tres átomos de hidrógeno en la parte inferior. Los átomos de nitrógeno y de hidrógeno se unen formando una pirámide triangular tridimensional.
El núcleo de enlace ideal de una pirámide triangular se basa en una geometría de pares de electrones en forma tetraédrica, pero se desvía del ángulo ideal porque los pares de electrones solitarios ocupan un área mayor de espacio que los enlaces simples. Por esta razón, el ángulo de enlace es de 107° para el núcleo de enlace en lugar de 109,5° para el tetraedro.
Más Información sobre el Amoníaco
Síntesis del Amoníaco
En la naturaleza, el amoníaco está presente en trazas en la atmósfera y en pequeñas cantidades en el agua natural. En los suelos, la materia orgánica nitrogenada contenida en los abonos (incluido el amoníaco), los restos de animales y plantas, etc., es descompuesta por los organismos descomponedores en nitrógeno en forma de amoníaco.
En Europa, a finales del siglo XIX, muchos investigadores intentaron sintetizar el amoníaco. Se pensaba que la síntesis de amoníaco era imposible, pero en 1913, Bosch, de la empresa BASF, industrializó las exitosas investigaciones de laboratorio del alemán Haber, que sintetizó amoníaco directamente a partir de hidrógeno y nitrógeno. Se trata del proceso Haber-Bosch.
Hoy en día, la producción industrial de amoníaco se basa generalmente en el proceso Haber-Bosch, en el que el nitrógeno y el hidrógeno reaccionan a presión y alta temperatura sobre un catalizador.