)溶于水形成的无色透明液体,属于无机弱碱溶液,也是工业、农业、实验室中最基础、应用最广泛的含氮化学品之一。以下从理化性质、组成与平衡、生产制备、核心用途、质量标准、储运安全及行业特点等方面全面介绍。
一、基础理化性质
1. 核心基础参数
- 分子式:(一水合氨,主要存在形式),溶质为
- CAS 号:1336-21-6
- 分子量:35.05(一水合氨)
- 外观与气味:无色透明液体,具有强烈的刺激性氨臭味(特征气味,极易识别)
- 密度:随氨含量升高而降低(20℃时,25% 氨水密度约 0.907 g/cm³,10% 约 0.957 g/cm³),密度始终小于纯水
- 沸点:随浓度升高而降低,常压下 25% 氨水沸点约 38℃,10% 约 96℃,易挥发
- 冰点:随浓度升高而降低,25% 氨水冰点约 - 58℃,10% 约 - 3℃
- 闪点:氨水本身不燃,但挥发出的氨气与空气混合达爆炸极限(15.7%~27.4%,体积分数)时,遇明火可爆炸
- 挥发性:强挥发性,温度升高、浓度升高、暴露面积增大时,氨气挥发速率显著加快,挥发后浓度持续下降
2. 溶解性与酸碱性
- 溶解性:与水、乙醇无限混溶,不溶于苯、乙醚、烃类等非极性溶剂;可溶解部分无机盐(如硫酸铜、硝酸银),形成络合物
- 酸碱性:典型弱碱,25℃下 0.1mol/L 氨水 pH≈11.1,电离常数,碱性弱于 NaOH、KOH 等强碱,腐蚀性远低于强碱
- 缓冲性:与铵盐(如氯化铵、硫酸铵)可组成氨 - 铵盐缓冲体系,稳定维持 pH 在 9~10 区间,是实验室与工业常用缓冲溶液
3. 其他关键性质
- 腐蚀性:对铜、铝、锌、银等有色金属有较强腐蚀性(形成可溶性氨络合物),对碳钢、不锈钢腐蚀性较弱,对玻璃、陶瓷、塑料(HDPE、PP)无腐蚀
- 络合性:可与、、、等过渡金属离子形成稳定水溶性络合物(如、),是金属络合、电镀、清洗的核心特性
- 热不稳定性:受热易分解释放氨气,温度>60℃时挥发加剧,煮沸时快速脱氨,最终趋近于纯水
- 吸湿性:稀氨水可吸收空气中水分,浓氨水因强挥发,整体表现为 “失水释氨”
二、化学组成与电离平衡
氨水并非单一化合物,而是 **、、、、** 的多元平衡体系,核心平衡如下:
- 溶解平衡:(氨气溶于水,放热过程)
- 水合平衡:(形成一水合氨,主要存在形式)
- 电离平衡:(弱碱电离,可逆、不完全,常温下电离度仅约 1.3%)
关键特点:体系中无游离分子,“氢氧化铵” 仅为历史俗称,实际不存在;所有平衡均为可逆,浓度、温度、压力变化会显著改变各组分比例(如升温促进挥发,平衡左移,碱性减弱)。
三、工业生产与制备方法
1. 工业规模化生产(主流工艺)
工业氨水以合成氨为原料,通过 “气液吸收” 制备,核心步骤:
- 原料制备:合成氨厂产出高纯液氨(纯度≥99.9%);
- 吸收过程:在填料塔、板式塔中,液氨气化后与去离子水 / 软水逆向接触,氨气被水吸收生成氨水,通过控制气液比、温度、压力,精准调节成品浓度(工业常用 18%、20%、25%);
- 精制与储存:吸收液经冷却、过滤去除杂质,得到成品氨水,密封储存于耐氨储罐(碳钢 / HDPE 材质),充氮气密封减少挥发。
2. 实验室 / 小批量制备
- 简易法:将高纯氨气通入冷却的去离子水中,冰水浴控制温度<20℃,减少挥发,制备低浓度氨水;
- 稀释法:用浓氨水(25%~28%)加去离子水稀释,搅拌均匀,快速密封(避免挥发导致浓度偏差)。
四、核心应用领域
氨水因弱碱性、挥发性、络合性、含氮性,应用覆盖农业、工业、实验室、环保、医药等全领域,是基础化工 “万能型” 试剂:
1. 农业领域(最大下游应用)
- 氮肥原料:直接作为液体氮肥施用(氨水含氮 17%~25%),适用于水田、旱地,可快速被作物吸收,促进茎叶生长;也用于制备硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等固体铵态氮肥;
- 土壤调节:中和酸性土壤,提升土壤 pH,改善酸性土壤中磷、钾、钙等养分的有效性,同时补充氮素;
- 农药助剂:作为农药乳化剂、pH 调节剂,提升农药水溶性与药效,部分杀虫剂、杀菌剂复配氨水使用。
2. 工业领域(核心工业用途)
(1)酸性气体净化(脱硫脱碳)
作为低成本酸性气体吸收剂,用于脱除烟气、天然气、炼厂气中的、、,反应原理:
- 脱:,;
- 脱:;
优势:成本远低于醇胺类溶剂,适用于低精度、低成本脱硫脱碳场景;缺点是挥发性强、损耗高、再生难度大,无法替代 MDEA、MEA 等高端溶剂。
(2)金属加工与电镀
- 金属清洗:去除金属表面油污、氧化皮、指纹残留,弱碱性不损伤金属基材(适配铜、铝、不锈钢精密件清洗);
- 电镀工艺:作为电镀液的络合剂、pH 调节剂,与金属离子形成稳定络合物(如镀铜、镀银、镀锌),提升镀层均匀度、附着力与光泽度;
- 金属缓蚀:在金属切削液、冷却液中添加,调节 pH、抑制金属腐蚀,同时起到润滑、冷却作用。
(3)化工合成中间体
- 用于制备铵盐(氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、硝酸铵),是化肥、炸药、阻燃剂的核心原料;
- 合成有机胺、医药中间体、染料助剂,作为碱性催化剂、氨化试剂参与缩合、加成反应;
- 制备发泡剂、橡胶硫化促进剂,调节反应速率与产品性能。
(4)纺织与印染
- 作为精练剂,去除棉、麻、丝织物上的油脂、蜡质、果胶杂质,提升织物白度与吸水性;
- 印染工艺中调节染液 pH,作为固色剂、匀染剂,改善染料上染率与色泽均匀度;
- 用于织物抗静电、柔软处理,提升面料手感。
3. 实验室与科研
- 标准缓冲溶液:与氯化铵组成缓冲体系,用于 pH 校准、生化实验、色谱分析;
- 碱性试剂:作为弱碱参与沉淀反应(如沉淀、氢氧化物)、络合反应、中和滴定;
- 清洗剂:清洗玻璃仪器、色谱柱、精密仪器,去除有机残留与无机杂质,无残留、易挥发。
4. 环保与水处理
- 废水处理:调节工业废水 pH,中和酸性废水;作为氮源,为生化处理系统(活性污泥法)补充营养,促进微生物降解有机物;
- 烟气脱硝:作为脱硝还原剂(替代液氨、尿素),通过 SNCR/SCR 工艺,将烟气中还原为,脱硝效率可达 80%~90%;
- 饮用水处理:少量添加调节 pH,抑制管道腐蚀,同时杀灭部分微生物。
5. 医药与食品
- 医药领域:制备氨水搽剂(外用止痒、消肿)、药用铵盐,作为药品合成的碱性试剂、pH 调节剂;
- 食品领域:食品级氨水(纯度≥99.9%,无重金属、杂质)用作食品加工助剂,调节食品 pH、膨松剂原料(如饼干、糕点加工),严格按国标限量使用。


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