अमोनिया का परिचय
अमोनिया (Ammonia), रासायनिक सूत्र NH3 के साथ, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन का एक यौगिक है। यह एक तीखी, दम घोंटने वाली गंध वाली रंगहीन गैस है। अमोनिया औद्योगिक रूप से सबसे अधिक उत्पादित रसायनों में से एक है क्योंकि यह उर्वरकों और कई अन्य वाणिज्यिक उत्पादों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है।
अमोनिया का औद्योगिक उत्पादन: हेबर-बॉश प्रक्रिया
अमोनिया का बड़े पैमाने पर उत्पादन हेबर-बॉश प्रक्रिया (Haber-Bosch Process) द्वारा किया जाता है, जिसे 20वीं सदी की शुरुआत में फ्रिट्ज हेबर और कार्ल बॉश द्वारा विकसित किया गया था।
- अभिक्रिया: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
- आवश्यक शर्तें:
- उच्च दाब: लगभग 200 वायुमंडलीय दाब (atm)।
- उच्च तापमान: लगभग 400 – 450 °C।
- उत्प्रेरक (Catalyst): आयरन (Fe) उत्प्रेरक के रूप में।
- वर्धक (Promoter): मोलिब्डेनम (Mo) या पोटैशियम ऑक्साइड और एल्युमिनियम ऑक्साइड का मिश्रण उत्प्रेरक की दक्षता बढ़ाने के लिए।
- यह एक ऊष्माक्षेपी (exothermic) और उत्क्रमणीय (reversible) अभिक्रिया है।
अमोनिया के गुण
भौतिक गुण
- यह हवा से हल्की होती है।
- यह जल में अत्यधिक घुलनशील है। जल में इसका विलयन अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (NH4OH) कहलाता है, जो एक दुर्बल क्षार है।
- इसे उच्च दाब पर आसानी से द्रवित किया जा सकता है।
रासायनिक गुण
- क्षारीय प्रकृति: यह एक दुर्बल क्षार है और लाल लिटमस को नीला कर देता है।
- यह अम्लों से अभिक्रिया करके अमोनियम लवण बनाता है। उदाहरण: NH3 + HCl → NH4Cl (अमोनियम क्लोराइड)
अमोनिया के उपयोग
- उर्वरक बनाना: इसका लगभग 80% उपयोग नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों जैसे अमोनियम नाइट्रेट, यूरिया और अमोनियम सल्फेट के उत्पादन में होता है।
- प्रशीतक के रूप में (Refrigerant): द्रव अमोनिया का उपयोग बर्फ बनाने वाले कारखानों और कोल्ड स्टोरेज में प्रशीतक के रूप में किया जाता है क्योंकि इसके वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा बहुत अधिक होती है।
- घरेलू क्लीनर: अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग खिड़कियों, फर्श और अन्य सतहों के लिए एक प्रभावी क्लीनर के रूप में किया जाता है।
- औद्योगिक रसायन: इसका उपयोग नाइट्रिक एसिड (ओस्टवाल्ड प्रक्रिया), रेयॉन, नायलॉन, प्लास्टिक और विस्फोटक बनाने के लिए एक प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
अभ्यास प्रश्न (MCQs)
1. अमोनिया के औद्योगिक उत्पादन की विधि का क्या नाम है?
2. हेबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में किसका उपयोग किया जाता है?
3. अमोनिया का जलीय विलयन किस प्रकृति का होता है?
4. निम्नलिखित में से किसका उपयोग प्रशीतक (refrigerant) के रूप में किया जाता है?
5. हेबर प्रक्रिया एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है। ले-शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार, अमोनिया का अधिक उत्पादन प्राप्त करने के लिए तापमान कैसा होना चाहिए?
6. जब अमोनिया गैस हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क में आती है, तो क्या बनता है?
7. ओस्टवाल्ड प्रक्रिया द्वारा नाइट्रिक एसिड बनाने के लिए प्रारंभिक पदार्थ क्या है?
8. यूरिया, एक प्रमुख उर्वरक, का रासायनिक सूत्र क्या है?