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液氨是什么? 1

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液氨(NH3)是指氨气的液态形式,被广泛用作工业上的氨气储存方式。它是一种常用的非水溶剂和致冷剂,也是除水以外最常用的无机溶剂。然而,由于液氨具有挥发性和腐蚀性,储存和运输液氨时发生事故的风险相当高。

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液氨的性质

液氨是一种具有刺激性气味的无色液体,具有腐蚀性。每个氨分子周围平均有11个其他的氨分子,因此具有高度缔合性。

液氨的沸点为-33.42°C,凝固点为-77.74°C。它的比电导为1×10^-11 Ω·cm^-1,介电常数为22.7(-50°C),密度为0.6900 g/cm^3(-40°C),偶极矩为1.49 D。

在液氨中,离子化合物的溶解度一般比在水中小,尤其是含有多阴离子的盐类,它们在液氨中大多是不溶或微溶的。然而,铵盐在液氨中的溶解性较好。此外,极性有机化合物如醇、醛、酮、酯、酰胺和胺在液氨中的溶解性也较好。

液氨中的氨分子可以发生自偶电离,生成铵离子和氨基离子。铵离子和氨基离子分别作为氨分子的共轭酸和共轭碱,在液氨中表现出类似于水中水合氢离子和氢氧根离子的许多化学行为。不过,液氨的碱性比水强,因此许多在水中为弱酸的酸(如乙酸)在液氨中却是强酸。

除了铍以外的碱金属和碱土金属可以溶解在液氨中,形成氨合金属正离子和氨合电子,呈蓝色。稀溶液具有异常高的电导率。这种处于亚稳状态的溶液具有很强的还原性,逐渐分解产生金属氨基化物和氢气。在低温和纯净的条件下,分解反应是缓慢的,但在有过渡金属盐催化时,反应会迅速进行。

液氨的制备

液氨可以通过将氨气加压或冷却而得到,并储存在耐压钢瓶或钢槽中。

液氨的应用

液氨是一种常用的无机非水溶剂,也被广泛用作致冷剂和工业生产原料。它用于生产化肥、炸药、塑料和化学纤维等产品。金属-液氨溶液具有强还原性,因此在无机和有机合成中得到广泛应用,常用于合成低氧化态的过渡金属化合物。在有机化学中,钠-液氨溶液用于Birch还原反应,将芳环还原为环己二烯环系。此外,钠或其他金属的液氨溶液也可用于炔的还原,产生反式烯烃。在化学工业上,液氨是生产尿素的原料之一。

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