La solución de amoniaco , también conocida como agua de amoniaco , hidróxido de amonio , licor amoniacal , licor de amoniaco , agua amoniacal , amoniaco acuoso o (de manera incorrecta) amoniaco , es una solución de amoniaco en agua. Puede denotarse con los símbolos NH 3 (aq). Aunque el nombre hidróxido de amonio sugiere una sal con la composición [NH+
4][OH−
] , en realidad es imposible aislar muestras de NH 4 OH. Los iones NH+
4y OH − no representan una fracción significativa de la cantidad total de amoníaco excepto en soluciones extremadamente diluidas. [6]
La concentración de tales soluciones se mide en unidades de la escala Baumé ( densidad ), siendo 26 grados Baumé (alrededor del 30% de amoníaco en peso a 15,5 °C o 59,9 °F) el producto comercial típico de alta concentración. [7]
En solución acuosa, el amoniaco desprotona una pequeña fracción del agua para dar amonio e hidróxido según el siguiente equilibrio :
En una solución de amoniaco 1 M , aproximadamente el 0,42% del amoniaco se convierte en amonio, lo que equivale a un pH de 11,63 porque [ NH+
4] = 0,0042 M, [OH − ] = 0,0042 M, [NH 3 ] = 0,9958 M y pH = 14 + log 10 [OH − ] = 11,62. La constante de ionización de la base es
Al igual que otros gases, el amoniaco exhibe una solubilidad decreciente en líquidos solventes a medida que la temperatura del solvente aumenta. Las soluciones de amoniaco disminuyen en densidad a medida que aumenta la concentración de amoniaco disuelto. A 15,6 °C (60,1 °F), la densidad de una solución saturada es 0,88 g/ml y contiene 35,6% de amoniaco en masa, 308 gramos de amoniaco por litro de solución, y tiene una molaridad de aproximadamente 18 mol /L. A temperaturas más altas, la molaridad de la solución saturada disminuye y la densidad aumenta. [8] Al calentar las soluciones saturadas, se libera gas amoniaco.
A diferencia del amoníaco anhidro, el amoníaco acuoso encuentra pocos usos no especializados fuera de los agentes de limpieza .
El amoníaco doméstico es una solución de NH3 en agua y se utiliza como limpiador de uso general para muchas superficies. Debido a que el amoníaco produce un brillo relativamente libre de rayas, uno de sus usos más comunes es para limpiar vidrio , porcelana y acero inoxidable . También se utiliza con frecuencia para limpiar hornos y para remojar artículos para aflojar la suciedad horneada. El amoníaco doméstico varía en concentración por peso de 5% a 10% de amoníaco. [9] Los fabricantes estadounidenses de productos de limpieza deben proporcionar la hoja de datos de seguridad del material del producto que enumera la concentración utilizada. [10]
Las soluciones de amoniaco (5-10% en peso) se utilizan como limpiadores domésticos, en particular para el vidrio. Estas soluciones son irritantes para los ojos y las membranas mucosas (tractos respiratorio y digestivo), y en menor medida para la piel. Los expertos recomiendan tener cuidado para asegurarse de que el producto químico no se mezcle con ningún líquido que contenga lejía , debido al peligro de formación de gas tóxico de cloramina. La mezcla con productos que contienen cloro u oxidantes fuertes, como la lejía doméstica, puede generar vapores tóxicos de cloramina . [11]
Los expertos también advierten de no utilizar limpiadores a base de amoníaco (como limpiacristales o limpiaventanas) en las pantallas táctiles de los automóviles , debido al riesgo de dañar los recubrimientos antirreflejos y antihuellas de la pantalla. [12]
El amoníaco diluido (1–3%) también es un ingrediente de numerosos agentes de limpieza, incluidas muchas fórmulas para limpiar ventanas. [13] Debido a que el amoníaco acuoso es un gas disuelto en agua, a medida que el agua se evapora de una ventana, el gas también se evapora, dejando la ventana sin rayas.
Además de usarse como ingrediente en limpiadores con otros ingredientes limpiadores, el amoníaco en agua también se vende como agente limpiador por sí solo, generalmente etiquetado simplemente como "amoníaco". Puede venderse solo, con aroma a limón (y generalmente de color amarillo) o con aroma a pino (verde). El amoníaco que se encuentra comúnmente con jabón agregado se conoce como "amoníaco turbio".
En la industria, el amoníaco acuoso se puede utilizar como precursor de algunas aminas de alquilo , aunque normalmente se prefiere el amoníaco anhidro. La hexametilentetramina se forma fácilmente a partir del amoníaco acuoso y el formaldehído . La etilendiamina se forma a partir del 1,2-dicloroetano y el amoníaco acuoso. [14]
En los primeros años del siglo XX, el ciclo de absorción de vapor mediante sistemas de agua-amoníaco era popular y ampliamente utilizado, pero después del desarrollo del ciclo de compresión de vapor perdió gran parte de su importancia debido a su bajo coeficiente de rendimiento (aproximadamente una quinta parte del del ciclo de compresión de vapor). Tanto el refrigerador Electrolux [15] como el refrigerador Einstein son ejemplos bien conocidos de esta aplicación de la solución de amoníaco.
El amoníaco se utiliza para producir cloramina , que puede utilizarse como desinfectante. [16] En el agua potable, se prefiere la cloramina a la cloración directa por su capacidad de permanecer activa en las tuberías de agua estancada durante más tiempo, reduciendo así el riesgo de infecciones transmitidas por el agua.
Los acuaristas utilizan amoníaco para instalar un nuevo acuario mediante un proceso llamado ciclado sin peces . [17] Esta aplicación requiere que el amoníaco no contenga aditivos.
El amoniaco para hornear ( carbonato de amonio y bicarbonato de amonio ) fue uno de los agentes leudantes químicos originales . Se obtenía de las astas de los ciervos. [18] Es útil como agente leudante, porque el carbonato de amonio se activa con el calor. Esta característica permite a los panaderos evitar tanto el largo tiempo de fermentación de la levadura como la rápida disipación de CO2 del bicarbonato de sodio al hacer que suban los panes y las galletas. Todavía se utiliza para hacer galletas de amoniaco y otros productos horneados crujientes, pero su popularidad ha disminuido debido al olor desagradable del amoniaco y las preocupaciones sobre su uso como ingrediente alimentario en comparación con las formulaciones de polvos de hornear modernos. Se le ha asignado el número E E527 para su uso como aditivo alimentario en la Unión Europea .
El amoníaco acuoso se utiliza como regulador de la acidez para reducir los niveles de acidez en los alimentos. En los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos lo clasifica como generalmente reconocido como seguro (GRAS) cuando se utiliza la versión de grado alimenticio. [19] Sus capacidades de control del pH lo convierten en un agente antimicrobiano eficaz .
En la fabricación de muebles, el ahumado con amoníaco se utilizaba tradicionalmente para oscurecer o teñir la madera que contenía ácido tánico . Después de estar sellada dentro de un recipiente con la madera, los vapores de la solución de amoníaco reaccionan con el ácido tánico y las sales de hierro que se encuentran naturalmente en la madera, creando un aspecto rico y teñido de color oscuro en la madera. Esta técnica se utilizó comúnmente durante el movimiento Arts and Crafts en el sector de los muebles, un estilo de muebles que se construía principalmente de roble y se teñía con estos métodos. [20]
La solución de amoníaco se utiliza para tratar la paja, produciendo "paja amoniacada" que la hace más comestible para el ganado . [21]
El amoníaco acuoso se utiliza en el análisis inorgánico cualitativo tradicional como complejante y base. Al igual que muchas aminas, da una coloración azul profunda con soluciones de cobre (II). La solución de amoníaco puede disolver los residuos de óxido de plata, como los que se forman a partir del reactivo de Tollens . Se encuentra a menudo en soluciones utilizadas para limpiar joyas de oro, plata y platino, pero puede tener efectos adversos en piedras preciosas porosas como los ópalos y las perlas. [22]