Chemische Zusammensetzung : NH3 bzw. NH4OH
Reines NH3 ist bei Zimmertemperatur ein unangenehm stechend riechendes, farbloses Gas, das - mit Luft eingeatmet - reflektorisch Gefässzusammenziehung und Blutdruckerhöhung hervorruft. Die Atmung stockt einen Augenblick, hernach werden die Atemzüge tiefer. Bei 0° und 760 mm Druck wiegt 1 l NH3nur 0,771 g, es ist also nur etwa halb so schwer wie Luft.
Obwohl NH3 3 H-Atome enthält, ist es sehr schwer entflammbar. Leitet man es z.B. durch die Luftregulierungshülse eines brennenden Bunsenbrenners Ammoniakgas, so verbrennt NH3 (die Flamme wird dabei grösser und deutlich gelb). Sperrt man aber die Gaszufuhr, so brennt das NH3 nicht weiter. In reinem Sauerstoffgas ist NH3 leichter zu verbrennen, auch kann ein Ammoniak-Luft-Gemisch mit 19-25% NH3 nach Zündung mit einer heissen Flamme gelegentlich explodieren. Kühlt man Ammoniakgas durch eine Mischung aus Eis und kristallisiertem Calciumchlorid aus etwa -40° ab, so verwandelt es sich in eine farblose, leichtbewegliche Flüssigkeit vom Litergewicht 0,677 kg, die bei -33,4° (unter gewöhnlichem Atmosphärdruck) siedet.
Ähnlich wie destilliertes Wasser vermag auch das verflüssigte, reine NH3 den elektrischen Strom kaum zu leiten, löst man jedoch Salze darin auf, so wird die Leitfähigkeit infolge elektrolytischer Dissoziation erheblich gesteigert. Viele organische Stoffe, aber auch anorganische Bromide, Chloride, Nitrate, Nitrite usw. lösen sich in flüssigem NH3 gut auf.
Lösungen von NH3 in Wasser bezeichnet man als Ammoniakwasser oder Samliakgeist. Das NH3 ist im Wasser teils als Gas gelöst, teils mit H2O zu NH4OH verbunden, das in NH4- und OH-Ionen zerfällt, weshalb Ammoniakwasser stets alkalisch reagiert. Erhitzt man Salmiakgeist im offenen Gefäss längere Zeit auf 100°, so entweicht schliesslich alles NH3 als Gas in die Luft und es bleibt reines Wasser zurück. Beim Erhitzen von Natronlauge verdampft dagegen das Wasser und festes Ätznatron bleibt zurück. Deshalb bezeichnet man NH3 auch als "flüchtige Base" im Gegensatz zu dem nichtflüchtigen NaOH und KOH, die "fixe" Alkalien darstellen.
Starke Ammoniakwässer wirken ähnlich wie KOH oder NaOH auf die Haut ätzend, doch ist die Äzung wesentlich schwächer. NH3 dringt aus dem Salmiakgeist rasch in die Haut ein und kann brennende Schmerzen, Rötung, Blasenbildung und Hautschälung verursachen. Getrunkener Salmiakgeist ruft heftige Schmerzen, Magenkatarrh, blutiges Erbrechen, Lungen- und Stimmschädigungen hervor, die oft tödlichen Ausgang haben. Ammoniak ist auch ein starkes Augengift. Es muss sofort nach einem Unfall mit viel reinem Wasser aus dem Auge herausgespült werden. Die Einatmung von grossen Ammoniakgasmengen kann auf Menschen und Tiere tödlich wirken.
NH3 erkennt man an dem unangenehmen Geruch, an der Bläuung von rotem Lackmuspapier und an der wiessen Rauchbildung (NH4Cl, Salmiak) beim Annähren eines Salzsäuretropfens am Glasstab. In wässriger Lösung gibt NH3 bei Zugabe von Kupfervitriollösung eine charakteristische, tiefblaue Färbung von Cupritetramminsulfat, [Cu(NH3)4]SO4·1H2O. Mit Neßlers Reagens geben schon sehr verdünnte Ammoniaklösungen eine stark orange- bis rötlich-braune Trübung, die auf ein Oxyquecksilberammoniumjodid, OHg2-NH2J, zurückzuführen ist.
Vorkommen:
NH3 entsteht in der Natur durch Fäulnis stickstoffhaltiger pflanzlicher
und tierischer Substanzen (hauptsächlich Eiweissen). Es kommt hierbei auch in den Boden
und in die Luft. In den Aushauchungen von Vulkanen hat man schon Ammoniumchlorid (NH4Cl)
und Ammoniumsulfat (NH4)2SO4
festgestellt. Wesentlich häufiger als freies NH3 sind Additions-
und Substitutionsverbindungen desselben anzutreffen, so z.B.
Ammoniumverb., Amide, Imide, Nitrile usw.
Herstellung:
Im Laboratorium erhält man kleine Mengen von NH3
durch Erwärmen von Salmiakgeist. Sättigt man Ammoniakwasser vom spez. Gewicht 0,91 zuvor mit Chlorcalcium,
so entweicht beim Erhitzen fats trockenes, wasserdampffreies NH3.
Dieses ensteht auch wenn man ein Gemisch aus Salmiak und Ätzkalk erhitzt.
Früher hat man NH3 auch bei der trockenen Destillation von tierischen Abfällen
(Knochen, Hörnern) gewonnen. In der Grossindustrie gewinnt man grosse Mengen NH3
bei der Leuchtgasfabrikation, wobei man das bei der trockenen Destillation von Steinkohlen entweichende Rohgas durch Wasser leitet,
welches NH3 leicht auflöst und zurückhält.
Geschichtliches:
Ammoniak und Ammoniumsalze (besonders Salmiak) waren bereits bei den alten Ägyptern und Arabern bekannt.
Die Bezeichnung Ammonium oder Ammoniak geht vielleicht auf den ägyptischen Sonnengott Ra Ammon zurück.
J. Kunkel erwähnte 1716 zum erstenmal die Entstehung von Ammoniak bei Gärungsvorgängen.
Hales stellte schon 17127 NH3 durch Erhitzen einer Mischung aus
Kalk und Salmiak
her. Die chemische Zusammensetzung des NH3
wurde von Scheele (1774), Berthollet (1785) und Davy (1800) ermittelt.