翻訳｜ammonia
改訂新版 世界大百科事典 「アンモニア」の意味・わかりやすい解説
アンモニア
ammonia
窒素と水素の化合物。化学式NH3。アンモニアの存在はその特異臭によって古くから人類に認識されており，古くは有機物のすす︵煤︶，または塩化ナトリウムと尿とから昇華法によって，塩化アンモニウムNH4Clの形でつくられていた。アンモニアの名は，古代エジプトのアメン︵ギリシア語ではAmmon︶神殿の付近に産する磠砂︵ろしや︶︵主成分は塩化アンモニウム︶をアンモンの塩sal ammoniacusと呼んだことに由来する。人工的に初めてアンモニアをつくったのは1774年イギリスのJ.プリーストリーであるとされている。大気中に微量存在し，天然水中にも微量含まれることがある。窒素を含む有機化合物の発酵・分解の生成物として，土壌や汚水の中に含まれる︵︿窒素﹀の項目参照︶。また，木星や土星の惑星大気成分の一つをなす。宇宙空間にも，星間物質としてアンモニア分子の存在することがマイクロ波によって確認されている。
塩素が過剰に存在すると爆発性の三塩化窒素NCl3を生ずる。濃アンモニア水にヨウ素を作用させると，黒褐色の乾燥時爆発性のヨウ化窒素NI3・NH3粉末を生ずる。水溶液であるアンモニア水︵工業的には安水ともいう︶はアルカリ性を示す。酸と作用してアンモニウム塩を生ずる。陽性の大きい金属︵たとえばナトリウムNa︶上にアンモニアガスを通すとアミド︵ナトリウムアミドNaNH2︶を生ずる。 2NH3＋2Na─→2NaNH2＋H2 マグネシウムMgは高温で3個の水素原子を置換して窒化マグネシウムMg3N2を生ずる。 2NH3＋3Mg─→Mg3N2＋3H2 種々の化合物と付加化合物︵アンモニア化物︶をつくり，各種の金属イオンに配位してアンミン錯体を生ずる。たとえば， AgCl＋3NH3─→AgCl・3NH3︵アンモニア化物︶ Cu2⁺＋4NH3─→﹇Cu︵NH3︶4﹈2⁺︵アンミン錯体︶ アンモニア分子は窒素原子を頂点とする三角錐構造で，三つの水素原子が底面で正三角形配置をとる︵図1-a︶。頂点の窒素原子は容易に底面の正三角形の中心を通り抜けて反転する︵図1-b︶。この両者の間の振動周波数は2.387013×1010Hzで一定しており，原子時計に利用される。 アンモニアはその特異臭によって鋭敏に検出され，17mg/m3の低濃度までの感知が可能である。水中の微量アンモニアはネスラー試薬の添加によって生ずる特異の濁り︵黄色～黄褐色︶により検出され，その含有量は飲料水としての適否の重要な指標になる。空気中のアンモニアガス含量は検知管によって迅速に定量することができる。
性質
特有の刺激臭ある無色の気体。密度は0.771g/l︵0℃，1気圧︶，空気の0.597倍で，拡散しやすい。圧縮，冷却により簡単に液化して液体アンモニア︵工業的には液安ともいう︶となる。気体は吸着，凝縮しやすい。固体は立方晶系で，融点－77.7℃。臨界温度132.4℃，臨界圧112気圧。水に対する溶解度は87.5g/100g︵0℃︶，52.6g/100g︵20℃︶，22.9g︵50℃︶，エチルアルコールに対する溶解度は13.00g/100ml︵15℃︶，エーテルにも可溶。気体は，空気中では燃えないが，酸素中では黄色の炎をあげて燃え，窒素N2を生ずる。 4NH3＋3O2─→2N2＋6H2O ハロゲンとも反応して窒素を生ずる。たとえば，塩素が過剰に存在すると爆発性の三塩化窒素NCl3を生ずる。濃アンモニア水にヨウ素を作用させると，黒褐色の乾燥時爆発性のヨウ化窒素NI3・NH3粉末を生ずる。水溶液であるアンモニア水︵工業的には安水ともいう︶はアルカリ性を示す。酸と作用してアンモニウム塩を生ずる。陽性の大きい金属︵たとえばナトリウムNa︶上にアンモニアガスを通すとアミド︵ナトリウムアミドNaNH2︶を生ずる。 2NH3＋2Na─→2NaNH2＋H2 マグネシウムMgは高温で3個の水素原子を置換して窒化マグネシウムMg3N2を生ずる。 2NH3＋3Mg─→Mg3N2＋3H2 種々の化合物と付加化合物︵アンモニア化物︶をつくり，各種の金属イオンに配位してアンミン錯体を生ずる。たとえば， AgCl＋3NH3─→AgCl・3NH3︵アンモニア化物︶ Cu2⁺＋4NH3─→﹇Cu︵NH3︶4﹈2⁺︵アンミン錯体︶ アンモニア分子は窒素原子を頂点とする三角錐構造で，三つの水素原子が底面で正三角形配置をとる︵図1-a︶。頂点の窒素原子は容易に底面の正三角形の中心を通り抜けて反転する︵図1-b︶。この両者の間の振動周波数は2.387013×1010Hzで一定しており，原子時計に利用される。 アンモニアはその特異臭によって鋭敏に検出され，17mg/m3の低濃度までの感知が可能である。水中の微量アンモニアはネスラー試薬の添加によって生ずる特異の濁り︵黄色～黄褐色︶により検出され，その含有量は飲料水としての適否の重要な指標になる。空気中のアンモニアガス含量は検知管によって迅速に定量することができる。
実験室における製法
実験室では，アンモニウム塩を水酸化カルシウムと混ぜ，加熱してつくる。 2NH4Cl＋Ca︵OH︶2─→2NH3＋CaCl2＋2H2O また，アンモニウム塩を強アルカリ水溶液と熱してつくることもできる。 NH4Cl＋NaOH─→NH3＋NaCl＋H2O アンモニアガスの乾燥は，よく煆焼︵かしよう︶した酸化カルシウムCaOの層を通して行う︵塩化カルシウムはアンモニア化物CaCl2・8NH3をつくるのでアンモニアの乾燥剤としては使用できない︶。工業的製法
工業的には，古くはコークス工業における石炭乾留の際の副生アンモニアとして得られ，また，20世紀初頭に石灰窒素︵カルシウムシアナミドCaCN2と炭素Cの混合物︶の製造法が発明されたのち，アンモニア合成工業技術が確立・普及するまでの期間は，石灰窒素の水蒸気分解でアンモニアを取得し利用することも行われた。 CaCN2＋H2O─→CaCO3＋NH3 ただし，これらはアンモニア合成ではない。現在では水素と空気中の窒素とを原料として直接合成によって製造される。 20世紀はじめドイツの化学者W.H.ネルンストにより， N2＋3H2⇄2NH3 の化学平衡が本格的に研究された。この研究は純学術的視点のものであったが，F.ハーバーは，この反応によるアンモニア生成には高圧条件が必須であると見通して，その合成実験を成功に導いた。さらにイーゲー・ファルベン社において，K.ボッシュらが高圧装置を，ミタッシュA.Mittashらが触媒を，おのおの探究し，1910年代にアンモニア合成プロセスの完成をみた。これがハーバー=ボッシュ法Harber-Bosch process︵IG法︶である。その後，合成工程内の各条件にそれぞれ特色をもたせたクロードClaude法，カザレーCasale法，ファウザーFauser法，ウーデUhde法，NEC法，東工試法の諸法が30年ごろまでに出そろった。東工試︵東京工業試験所︶法は，日本独自の開発技術である。アンモニア合成技術完成後は，原料水素ガスの製造技術に工夫発明が加えられるようになった。現在のアンモニア合成法の名前は，水素製造技術を開発した企業名をつけて呼ばれるものが多い︵テキサコ法，ICI法など︶。 N2＋3H2─→2NH3の反応は固体触媒によるガス合成反応であり，生成系であるNH3の収率は高圧低温ほど大きい︵図2にそれらの関係を示す︶。しかし低温では反応速度自体がおそく工業的に成立しない。適当温度に保つ必要がある。とくに高圧を採用したのはクロード法で，逆に低圧にする代りに高活性触媒︵湿式調製︶を用いるのがウーデ法である。他の方法は両者の中間型に属する。 アンモニア合成原料としての窒素は，空気の液化により得られるが，場合によっては空気をそのまま用いることもできる。水素の製造法自体は歴史的変遷が激しく，現在はナフサ・重油等の炭化水素資材を分解する方法が王座を占めているが，省資源の目的で原料の転換を考えることが重要課題となっている。 触媒としては，一般に酸化鉄︵Ⅲ︶鉄︵Ⅱ︶Fe3O4を主体とし，酸化カリウムK2O，酸化アルミニウムAl2O3等を添加した乾式調製の触媒が使われる。Fe3O4は屑鉄を酸素気流中で燃焼溶融してつくる。またFe3O4粉末を成形，焼結してつくるものもある。触媒粒子径は4～10mm，寿命は2～3年である。 アンモニア合成工程例の概略を次に示す。原料の窒素と水素を1‥3︵容積比︶で混合する。精製後ガスを圧縮機に送り，合成時に必要な圧力まで高める。装置・動力コスト上から，圧縮機がアンモニア合成工程の心臓部といえる。高圧ガスは合成管︵合成塔︶に入り，一部がアンモニアに転化し，それを凝縮液化させて分離し，未反応分は循環して原料に戻す。合成管は転化炉とも呼ばれ，材質は特殊鋼︵オーステナイト鋼︶である。温度は400～450℃，圧力は250～300kg/cm2程度が標準である。用途
化学工業の重要基本資材の一つで，ガス状，液状︵液体アンモニア︶，水溶液︵アンモニア水︶の形で用いられる。工業用と肥料用に大別され，その消費量は，かつては肥料用が工業用より大であったが，1975肥料年度︵7月1日～翌年6月30日︶以降逆転している。工業用に使われたアンモニアが最後には回収されて肥料製品になる場合もある。工業用アンモニアから，アンモニウム塩︵工業用塩化アンモニウム，炭酸水素アンモニウムなど︶，工業用尿素，硝酸，硝酸塩︵硝酸アンモニウム，硝酸ナトリウムなど︶，亜硝酸塩などのアンモニア誘導製品がつくられ，液体アンモニア，アンモニア水と合わせてアンモニア系︵ア系︶製品と呼ぶ。さらにカプロラクタム，アクリロニトリル，メラミンなどの合成繊維・プラスチック原料の製造にも用いられる。肥料用としての最終製品は，窒素肥料︵尿素，塩安︵塩化アンモニウム︶，硫安︵硫酸アンモニウム︶など︶，化成肥料，肥料用アンモニア水・液体アンモニアなどである。工業用アンモニアの80肥料年度の用途別消費量の大小は，カプロラクタム＞その他＞尿素＞アクリロニトリル＞硝酸＞発酵＞メラミンの順である︵その他とは工業薬品・鉄鋼・電力・医薬・冷凍・食品用など︶。液体アンモニアは有用な非水溶媒としても用いられる。また，かつては製氷・冷凍用寒剤として使われていたが，フロンに取って代わられた。取扱い上の注意
粘膜を著しく侵すから，目，鼻，口などに直接触れないよう注意する。また呼吸器に害を及ぼすから強く吸入してはいけない。高圧ガスボンベの色は白色。 執筆者‥藤本 昌利＋金澤 孝文
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
四訂版 病院で受ける検査がわかる本 「アンモニア」の解説
アンモニア
基準値
15～70μg/dℓ︵酵素法︶
アンモニアとは
おもに腸管︵大腸、小腸︶でつくられる蛋白質の分解産物。血液を介して、おもに肝臓で尿素を合成する材料となり、腎臓から尿中に排出される。
肝臓病の進んだ人が、肝性昏睡になる可能性の有無をみる検査です。肝性昏睡は命にかかわるので、その前兆を見逃さないように！ 肝性昏睡の病態把握に重要な指標 肝性昏こん睡すいとは、重症の肝臓病によっておこる昏睡で、死にいたることもしばしばあるため、肝性昏睡がおこる可能性のあるときには、この検査を行います。 アンモニアは、生体にとっては毒性︵神経毒︶があるため、通常は肝臓で尿素の材料となって無毒化されます。しかし、劇症肝炎や肝硬変、肝臓がんなどで肝臓の機能が低下すると、尿素が合成できずに血液中に増加します。 その結果、中枢神経が障害され、手・指のふるえ、言語不明確、視力減退などの脳症状を引きおこし、ついには昏睡に陥ります。 意識障害、知能障害、けいれんなどでも高値に アンモニアの検査は、ほとんどが重い肝臓病の病態を把握するときに行うものですが、その他、小児では意識障害、知能障害、繰り返す嘔おう吐と、成人では、意識障害、けいれん、アンモニア臭などの症状がみられたとき、高アンモニア血症を疑って検査し、高値の場合はさらにその原因を究明することになります。 激しい運動後や高蛋白食では高値に 酵素を用いた試薬によって測定されます。基準値は15～70μg/dℓで、成人より小児のほうが高値です。 アンモニアは、激しい運動をしたあとや高蛋白質の食事をとったあとでは高値になります。 肝性昏睡の予防は蛋白の過剰摂取、便秘・下痢などを避ける 肝性昏睡の治療対策は、アンモニアを中心とした中毒物質がつくられないようにすることと、血液中に存在する遊離型のアミノ酸の質的・量的な異常を是正するための薬物療法が基本になります。 また、予防対策としては、誘因となる食事蛋白の過剰摂取を避け、便秘・下痢にならないように注意し、利尿薬の投与は行わないようにします。肝硬変などの場合は、筋肉が落ちるのを防ぐ目的で、適切な筋肉トレーニングなどを行います。 なお、アンモニアの低値は、低栄養状態や貧血で認められますが、病的意義は少ないため、放置することがほとんどです。 疑われるおもな病気などは ◆高値→重症肝機能障害︵劇症肝炎、肝性昏睡︶、腎不全︵尿毒症の一部︶、高蛋白食、消化管出血など ◆低値→低栄養、貧血など 医師が使う一般用語 ﹁アンモニア﹂
肝臓病の進んだ人が、肝性昏睡になる可能性の有無をみる検査です。肝性昏睡は命にかかわるので、その前兆を見逃さないように！ 肝性昏睡の病態把握に重要な指標 肝性昏こん睡すいとは、重症の肝臓病によっておこる昏睡で、死にいたることもしばしばあるため、肝性昏睡がおこる可能性のあるときには、この検査を行います。 アンモニアは、生体にとっては毒性︵神経毒︶があるため、通常は肝臓で尿素の材料となって無毒化されます。しかし、劇症肝炎や肝硬変、肝臓がんなどで肝臓の機能が低下すると、尿素が合成できずに血液中に増加します。 その結果、中枢神経が障害され、手・指のふるえ、言語不明確、視力減退などの脳症状を引きおこし、ついには昏睡に陥ります。 意識障害、知能障害、けいれんなどでも高値に アンモニアの検査は、ほとんどが重い肝臓病の病態を把握するときに行うものですが、その他、小児では意識障害、知能障害、繰り返す嘔おう吐と、成人では、意識障害、けいれん、アンモニア臭などの症状がみられたとき、高アンモニア血症を疑って検査し、高値の場合はさらにその原因を究明することになります。 激しい運動後や高蛋白食では高値に 酵素を用いた試薬によって測定されます。基準値は15～70μg/dℓで、成人より小児のほうが高値です。 アンモニアは、激しい運動をしたあとや高蛋白質の食事をとったあとでは高値になります。 肝性昏睡の予防は蛋白の過剰摂取、便秘・下痢などを避ける 肝性昏睡の治療対策は、アンモニアを中心とした中毒物質がつくられないようにすることと、血液中に存在する遊離型のアミノ酸の質的・量的な異常を是正するための薬物療法が基本になります。 また、予防対策としては、誘因となる食事蛋白の過剰摂取を避け、便秘・下痢にならないように注意し、利尿薬の投与は行わないようにします。肝硬変などの場合は、筋肉が落ちるのを防ぐ目的で、適切な筋肉トレーニングなどを行います。 なお、アンモニアの低値は、低栄養状態や貧血で認められますが、病的意義は少ないため、放置することがほとんどです。 疑われるおもな病気などは ◆高値→重症肝機能障害︵劇症肝炎、肝性昏睡︶、腎不全︵尿毒症の一部︶、高蛋白食、消化管出血など ◆低値→低栄養、貧血など 医師が使う一般用語 ﹁アンモニア﹂
出典 法研「四訂版 病院で受ける検査がわかる本」四訂版 病院で受ける検査がわかる本について 情報
化学辞典 第2版 「アンモニア」の解説
アンモニア
アンモニア
ammonia
NH3(17.03)．大気や天然水中にも微量に存在するが，これらの多くは生物の排泄物，腐敗や分解の生成物などによる汚染起源のものであり，その存在は汚染されていることの指標とされる．実験室では，アンモニウム塩をアルカリとともに加熱して発生させる．工業的には，ハーバー-ボッシュ法でN2 とH2 から直接合成される([別用語参照]アンモニア合成)．常温では無色，刺激臭のある気体．気体分子はN原子を頂点とする三方すい型構造で，N-H1.012 Å．∠H-N-H107°．融点－77.7 ℃，沸点－33.4 ℃．臨界温度132 ℃．水に易溶(52.0 g/100 cm3(20℃))，水溶液はアルカリ性を示す．酸と反応してアンモニウム塩を生じる．多くの金属に配位して，アンミン錯体を形成する．室温では安定であるが，約500 ℃ で分解して窒素と水素を生じる．高温では金属と反応してアミド，イミド，窒化物などをつくる．硫安，硝安，尿素などの窒素肥料や，硝酸，ナイロンなどの有機含窒素化合物の製造原料，炭酸ナトリウム製造，製氷などの冷凍機冷媒などに用いられる．アンモニア水は，アンモニアの水溶液である．水溶液中にはNH4OH分子は存在せず，
NH3 ＋H2O
NH4＋ ＋OH－
という平衡があり，見掛けの塩基解離定数は，K1 1.81×10－5 である．28％ の濃アンモニア水，10％ の日本薬局方医薬品などが市販されている．液体アンモニアは比誘電率が高く(25(－77.7 ℃))，プロトン解離平衡が存在し，水に似た性質をもつ．[CAS 7664-41-7]
NH4＋ ＋OH－
という平衡があり，見掛けの塩基解離定数は，K1 1.81×10－5 である．28％ の濃アンモニア水，10％ の日本薬局方医薬品などが市販されている．液体アンモニアは比誘電率が高く(25(－77.7 ℃))，プロトン解離平衡が存在し，水に似た性質をもつ．[CAS 7664-41-7]
出典 森北出版「化学辞典（第2版）」化学辞典 第2版について 情報
百科事典マイペディア 「アンモニア」の意味・わかりやすい解説
アンモニア
出典 株式会社平凡社百科事典マイペディアについて 情報
栄養・生化学辞典 「アンモニア」の解説
アンモニア
世界大百科事典（旧版）内のアンモニアの言及
【化学工業】より
…以上の分類は，互いに重複している部分もあり，必要に応じて使い分けられている。 化学工業のうち素材型化学工業(石油化学，アンモニア，ソーダ工業など)の製品は，中間財であることが多く，製品の差別性に乏しい大量生産品であるのに対し，加工型化学工業(医薬品，化粧品，染料，塗料，農薬工業など)は，細かな用途に応じた多様な製品を生産している。前者は，大規模な装置を必要とし，操業度を高めることが企業経営上重要であるのに対し，後者では，新製品開発力やきめ細かい販売政策などが経営上重要である。…
【ガス化学工業】より
【排出】より
…たとえば海産硬骨魚類ではえらにある塩類細胞から，また海産爬虫類と鳥類では眼窩（がんか）や鼻腔にある塩腺から塩化ナトリウムNaClが体外に分泌される。 尿中に出される窒素老廃物はアンモニア，尿素，尿酸などであるが，動物がこのうちどれをおもに排出するかは，その動物がすんでいる環境，とくに水の利用状態と密接な関係がある。タンパク質が分解してできたアミノ酸の脱アミノ反応によってアンモニアができるが，これは毒性が強いため速やかに体外に出さなければならない。…
※「アンモニア」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」
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