O documento discute o amoníaco, um composto químico constituído por nitrogênio e hidrogênio. Ele é produzido principalmente através do processo Haber-Bosch e é amplamente utilizado como fertilizante agrícola e em refrigeração industrial devido às suas propriedades termodinâmicas. Embora apresente riscos à saúde se inalado ou ingerido, o amoníaco é biodegradável no meio ambiente.

1. O Amoníaco
O amoníaco, gás amoníaco ou amônia é um composto químico cuja molécula é
constituída por um átomo de Nitrogênio ( N ) e três átomos de hidrogénio ( H ) de
formula molecular NH3 , cuja formula estrutural é:
A molécula não é plana, apresenta geometria piramidal. Esta geometria ocorre devido à
formação de orbitais híbridos sp³. Em solução aquosa se comporta como uma base
transformando-se num íon amônio, NH 4+, com um átomo de hidrogênio em cada vértice
do tetraédro:
Atualmente o processo de Haber-Bosch (cujo desenvolvimento valeu a Fritz Haber e a
Carl Bosch o Prémio Nobel da Química de 1918 e 1931, respectivamente) é o mais
importante método de obtenção da amônia. Neste processo os gases nitrogênio e
hidrogênio são combinados diretamente a uma pressão de 20 MPa e temperatura de
500ºC, utilizando o ferro como catalisador. Reação de síntese do amoníaco:
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Para a produção da amônia, o nitrogênio é obtido do ar atmosférico e o hidrogênio a
partir do gás natural.
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2. Aplicações
Muito usado em ciclos de compressão (refrigeração) devido ao seu elevado calor de
vaporização e temperatura crítica. Também é utilizado em processos de absorção em
combinação com a água.
A amônia e seus derivados uréia, nitrato de amônio e outros são usados na agricultura
como fertilizantes. Também é componente de vários produtos de limpeza. Outro
produto importante derivado da amônia é o ácido nítrico.
Amoníaco na refrigeração
O amoníaco utiliza-se como refrigerante há mais de 120 anos e, por isso, as suas
propriedades e aplicações são bastante conhecidas. No entanto, é devido a certos
inconvenientes que esta substância apresenta, no que respeita à segurança, quanto ao
uso do amoníaco, limita-se exclusivamente a grandes fábricas e indústrias que
necessitam do uso deste composto.
História
O Amoníaco foi reconhecido como refrigerante em 1860 quando o francês Ferdinand
Carre criou um sistema de refrigeração do tipo “absorção”, onde se utilizava o amoníaco
como refrigerante e a água como agente de absorção. Aproximadamente uma década
depois, o americano David Byle desenvolveu um compressor que se podia usar com
amoníaco.
Ambas estas técnicas se vieram a desenvolver posteriormente, sendo que a estrutura
básica do compressor elaborada em 1870 ainda se utiliza e está directamente
relacionada com a refrigeração actual do amoníaco.
É de salientar que o amoníaco foi substituído pelos cloro-fluorcarbonetos (CFCs) nos
anos trinta do século XX, pois o seu destino era outro. Servia para o combate,
nomeadamente na fabricação de armas e explosivos. Mais recentemente voltou a ganhar
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3. “o papel principal” nos processos de arrefecimento, pois os CFCs causam um enorme
dano à camada de ozonio.
Vantagens
Como fluido usado na refrigeração, o amoníaco apresenta numerosas características e
vantagens, sendo as mais importantes as seguintes:
 Possui boas propriedades termodinâmicas, de transferência, de calor e de massa,
em particular dentro das condições definidas pelos serviços e o rendimento das
máquinas utilizando amoníaco é dos melhores.
 É quimicamente neutro para os elementos dos circuitos frigoríficos, com
exceção do cobre.
 O amoníaco não se mistura com o óleo lubrificante.
 Não é sensível na presença de ar húmido ou de água.
 É facilmente detectável em caso de fuga por ser muito leve e, desta forma, é
muito difícil ter uma falha de circuito.
 O amoníaco é fabricado para muitos mais usos além da refrigeração, o que
permite a manutenção do seu preço baixo e acessível. Em qualquer caso, o preço
do amoníaco é muito inferior ao custo total da maioria dos outros refrigerantes e
para além disso, quantidades inferiores permitem o mesmo efeito.
Estas características fazem com que o amoníaco entre num mercado muito competitivo
em termos de empresas, fábricas e máquinas de refrigeração.
O Amoníaco e o Homem
O amoníaco é utilizado em circuitos frigoríficos há mais de um século, em máquinas de
compressão mecânica de potências médias e grandes (estima-se que no Mundo inteiro
existam 300.000 instalações a compressão de amoníaco), e em máquinas frigoríficas de
pequenas potências (refrigeradores e frigoríficos domésticas) e a grande potência (em
especial para a recuperação de calor industrial).
O amoníaco é uma substância produzida em grandes quantidades por sociedades
químicas. Fica queimado quando a condensação do ar atinge valores entre 16 e 25% e é
inflamável quando atinge a temperatura de 651ºC. Estes dois valores mostram que o
risco de inflamação do amoníaco é muito limitado. São estas características que faze m
do amoníaco uma substância muito útil na área da refrigeração. A título de curiosidade
pode-se também referir que o amoníaco está também presente nos sistemas de
refrigeração e controle térmico nas estações espaciais.
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4. Apesar das Vantagens, o amoníaco apresenta também alguns riscos:
 Ingestão: Perigoso. Os sintomas incluem náusea e vômitos, causando danos aos
lábios, boca e esôfago.
 Inalação: Os vapores são extremamente irritantes e corrosivos.
 Pele: Soluções concentradas podem produzir queimaduras severas e necroses.
 Olhos: Pode causar danos permanentes, inclusive em quantidades pequenas.
 Urina humana: A urina é normalmente estéril quando é expelida e tem apenas
um vago odor. O cheiro desagradável de urina deteriorada deve-se à ação de
bactérias que provocam a libertação de amoníaco.
Meio Ambiente
O amoníaco é facilmente biodegradável. As plantas o absorvem com muita facilidade,
sendo um nutriente muito importante como fornecedor de nitrogênio para a produção de
compostos orgânicos azotados. Em concentrações muito altas, por exemplo, na água de
consumo, pode causar danos graves, já que o amoníaco interfere no transporte do
oxigênio pela hemoglobina, entre outros efeitos nefastos. Os organismos necessitam,
nesse caso, de manter uma baixa concentração de amoníaco que, caso contrário torna-se
particularmente tóxico.
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