Ammoniak

Fakten über Ammoniak

• Chemische Bezeichnung: NH3
• Spezifisches Gewicht bei 20 ̊C: 0,61
• Gefrierpunkt: -78 ̊C
• Siedepunkt: -33 ̊C
• Zündtemperatur: 650 ̊C
• Explosionsgrenze: 15-28 Vol. %

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Ammoniak bildet die Basis für die Herstellung vieler gewöhnlicher Anwendungen des Alltags, beispielsweise Reinigungsmittel, Medikamente, Kosmetik, Verpackungen, Farbstoffe und Hefe. Darüber hinaus findet er Anwendung bei der Herstellung von Kunstdünger und sogar als Kühlmittel, beispielsweise in Klimaanlagen.

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Sicherheit

Ammoniak ist eine Chemikalie, die mit größtem Respekt zu behandeln ist. Bei der Arbeit mit Ammoniak ist Schutzkleidung bestehend aus Überwurf, Handschuhe und Schutzbrille zu tragen. Auch müssen Atemmasken und Augenduschen immer zur Hand sein. Bei Aufenthalten im Freien sollte man die Windrichtung im Auge behalten, um im Ernstfall einem ungewollten Austritt in der richtigen Richtung ausweichen zu können. Der stechende Geruch von Ammoniak ist durch seine Intensität bei einem eventuellen Austritt oder Leck ein deutliches Vorwarnsignal, schon ehe die Konzentration des Stoffes eine Gefahr beim Einatmen darstellt.

Folgende Grenzen für den Gehalt von Ammoniak in Bezug auf die Auswirkungen auf den Körper wurden vom National Safety Council der USA ausgegeben (1 ppm = 1:1000000, entsprechend 0,00071 Gramm Ammoniak pro m³ Luft):

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• 20 ppm: Geruchsschwelle
• 40 ppm: Einzelne Personen erleben eine Reizung der Augen
• 100 ppm: Merkbare Reizungen der Augen und Nasenschleimhäute nach wenigen Minuten Exponierung
• 400 ppm: Schwere Reizungen der Hals- und Nasenschleimhäute, so wie der oberen Atemwege
• 700 ppm: Schwere Reizung der Augen. Kein chronischer Schaden, insofern die Exponierung weniger als eine halbe Stunde beträgt.
• 1700 ppm: Krampfartiger Husten – Bronchialkrampf. Schon eine Exponierung von einer halben Stunde kann tödlich sein.
• 5000 ppm: Fast augenblicklich tödlich

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Der arbeitsmedizinische Grenzwert AGW liegt bei 20 ppm. Der AGW ist die höchst zulässige Wert im Verlauf eines Arbeitstages.

Druck und spezifisches Gewicht

Unter Druck oder bei starker Abkühlung verdichtet Ammoniak sich zu einer klaren Flüssigkeit. Bei einem Austritt von flüssigem Ammoniak bilden sich große Mengen an Ammoniakgas. Aus einem Liter flüssigem Ammoniak werden etwa 800 Liter Ammoniakgas. Der Druck des Ammoniaks ist stark abhängig von der Temperatur:

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• Bei -5° ͦC beträgt der Druck 2,6 bar
• Bei 5° ͦC beträgt der Druck 4,3 bar
• Bei 15° ͦC beträgt der Druck 6,4 bar
• Bei 25° ͦC beträgt der Druck 9,2 bar

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Ebenso ist das spezifisches Gewicht des Ammoniaks abhängig von der Temperatur:

• Bei -5 ̊C beträgt das spezifische Gewicht 0,645
• Bei 5 ̊C beträgt das spezifische Gewicht 0,632
• Bei 15 ̊C beträgt das spezifische Gewicht 0,618
• Bei 25 ̊C beträgt das spezifische Gewicht 0,603

Je niedriger die Temperatur, je größer der Inhalt von Ammoniak in einem Behälter.

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Feuergefahr

Mischungen von Ammoniak und Luft sind entzündlich bei einem Gehalt von zwischen 15 und 28 Volumenprozent Ammoniakgas (150.000-280.000 ppm). Im Extremfall wird eine Mischung innerhalb dieser Grenzwerte explodieren. In der Praxis ist Ammoniak allerdings nicht leicht anzuzünden.

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• Ammoniakgas, das aus einem Behälter strömt, macht ein Risiko für die Entstehung entflammbarer Mischungen aus.
• Das Rauchen und offenes Feuer sind beim Umgang mit Ammoniak verboten.

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Stark kochendes flüssiges Ammoniak ist entflammbar. Mit Beendigung des Kochvorgangs gehen jedoch auch die Flammen aus. Flüssiges Ammoniak, dass sich aufgrund starker Verdampfung abkühlt und in einen Ruhezustand übergeht, gibt keine ausreichenden Mengen an Gasen ab um einen Ammoniakbrand zu gewährleisten. Bei kaltem flüssigen Ammoniak besteht deshalb keine Feuergefahr. Das Hinzukommen anderer Brandherde, beispielsweise auslaufendes Öl oder Benzin erhöht aber die Gefahr in bedeutendem Maße. Beim Brennen von Ammoniak entstehen Wasser und Stickstoff. Unsere Atmosphäre enthält 79% Stickstoff.

Tests, bei denen Ammoniakgas oder flüssiges Ammoniak im Freien mit einer Gasflamme angezündet wurden, haben gezeigt, dass Ammoniak eher schwer entflammbar ist und dass das Feuer normalerweise nach Entfernung der Gasflamme wieder ausgeht. Das „Festhalten“ eines entzündlichen Gemisches ist eher schwierig. Wie oben angeführt, ändern die Verhältnisse sich allerdings, wenn Öl eine Rolle spielt. Im Freien geht das Entflammen von Ammoniak also eher träge vor sich; anders aber verhält es sich bei Austritten in geschlossenen Räumlichkeiten, in denen explosive Gemische entstehen können und wo eventuelle Zündquellen vorhanden sind.