氨

氨（英語：Ammonia，或称氨氣、無水氨，曾音譯作氬、阿摩尼亞，分子式为NH₃）是无色气体，有强烈刺激气味（尿味），极易溶於水。常温常压下，1單位体积水可溶解700倍体积的氨。氨對地球上的生物相當重要，是所有食物和肥料的重要成分。氨也是很多藥物和商業清潔用品直接或间接的組成部分，具有腐蝕性等危險性质。

氨


首选IUPAC名 Ammonia
系统IUPAC名 Azane
别名	氮烷、阿摩尼亞
识别
CAS号	7664-41-7 ^Y
PubChem	222
ChemSpider	217
SMILES	N
InChI	1/H3N/h1H3
InChIKey	QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYAF
Beilstein	3587154
Gmelin	79
3DMet	B00004
UN编号	1005
EINECS	231-635-3
ChEBI	16134
RTECS	BO0875000
KEGG	D02916
MeSH	Ammonia
性质
化学式	NH₃
摩尔质量	17.0306 g·mol⁻¹
外观	具有非常刺鼻的氣味的無色氣体
密度	0.86 kg/m³ (1.013 bar ，沸点) 0.769 kg/m³ (STP) 0.73 kg/m³ (1.013 bar， 15℃) 681.9 kg/m³ （−33.3℃ ，液态） 817 kg/m³ （−80℃ ，无色固体）参见氨性质表（英语：Ammonia (data page)）
熔点	−77.73 °C（−107.91 °F；195.42 K）
沸点	−33.34 °C（−28.01 °F；239.81 K）
溶解性（水）	1:700 (0℃,100kPa)
溶解性	可溶于氯仿、乙醚、乙醇和甲醇
pK_a	32.5 (−33℃), 10.5 (DMSO)
pK_b	4.75 (与水反应)
黏度	10.07 µPa·s (25℃) 0.276 mPa·s (−40℃)
结构
分子构型	三角锥
偶极矩	1.42 D
热力学
Δ_fH_m^⦵_298K	−46 kJ·mol⁻¹
S^⦵_298K	193 J·mol⁻¹·K⁻¹
危险性
GHS危险性符号
GHS提示词	Danger
H-术语	H290, H301, H311, H314, H330, H334, H336, H360, H362, H373, H400
P-术语	P202, P221, P233, P261, P263, P271, P273, P280, P305+351+338, P310
NFPA 704	1 3 0
爆炸極限	15–28%
允许暴露限值	50 ppm (25 ppm ACGIH- TLV; 35 ppm STEL)
致死量或浓度：
LD₅₀（中位剂量）	0.015 mL/kg (人类口服)
LC₅₀（中位浓度）	40,300 ppm (大鼠， 10 min) 28,595 ppm (大鼠， 20 min) 20,300 ppm (大鼠， 40 min) 11,590 ppm (大鼠， 1 hr) 7338 ppm (大鼠， 1 hr) 4837 ppm (小鼠。 1 hr) 9859 ppm (兔子， 1 hr) 9859 ppm (猫， 1 hr) 2000 ppm (小鼠， 4 hr) 4230 ppm (小鼠， 1 hr)
LC_Lo（最低）	5000 ppm (哺乳动物， 5 min) 5000 ppm (人类， 5 min)
相关物质
其他阴离子	一水合氨 (NH₃H₂O)
其他阳离子	銨 (NH₄⁺)
相关氢化物	氯化銨 (NH₄Cl)、磷化氢、砷化氢、锑化氢、铋化氢
相关化学品	肼、疊氮酸、鹽酸羥胺、氯胺
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

由於氨有廣泛的用途，成為世界上產量最多的無機化合物之一，約八成用於製作化肥。2006年，氨的全球產量估計為1.465億吨，主要用於製造商業清潔產品。

氨可以提供孤電子對，所以也是路易斯鹼。

制法

实验室制取

加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，可制得少量氨气：

${\ce {2NH4Cl{+}Ca(OH)2->2NH3\uparrow +CaCl2{+}2H2O}}$

由于产物中含有水蒸气，故反应物需用碱石灰净化。

注意不能用硝酸铵代替氯化铵，因硝酸铵不稳定且产物不单一；也不能用氢氧化钾和氢氧化钠代替氢氧化钙，因为二者皆易吸收产物中的水，阻止进一步反应。吸收水蒸气不能用浓硫酸和固体氯化钙，因二者皆能与氨气反应。

若有浓氨水，亦可加热之，制备氨气：

${\ce {NH3.H2O->[{\triangle }]NH3\uparrow +H2O}}$

氮化物制法

可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如：Li₃N + 3H₂O → 3LiOH + NH₃↑

工业合成氨

如今，工业制备氨气主要是通过哈柏法，即在约700K及200个大气压下，以铁为催化剂制成。然而此法耗费大量原料及能量，仅此一项即占全球碳排放量的3%，消耗5%的天然气，故有新的制氨法被提出。日本化学家细野秀雄提出用更有效的含钌及钡-铈催化剂催化氮气与水的反应制得氨气，此法已在日本投产使用。

鉴定

鉴定氨气需将待测气体通入水中溶解，然后用奈斯勒试剂（碘化汞钾和氢氧化钾的混合物）测试，溶液会变黄色：

NH₄⁺ + 2[HgI₄]²⁻ + 4OH⁻ → HgO·Hg(NH₂)I + 7I⁻ + 3H₂O

氨水

氨水（NH₃(aq)，也常寫成 NH₄OH）又稱為阿摩尼亞水，指氨的水溶液，有強烈刺鼻氣味，具弱鹼性。

氨水中，氨氣分子發生微弱水解生成氫氧根離子及銨根離子。「氫氧化銨」事實上並不存在，只是對氨水溶液中的離子的描述，並無法從溶液中分離出來。

氨的在水中的電離可以表示為：

{\ce {NH3*H2O = {NH4}^{+}+ OH-}}

反應平衡常數 $K_{b}=1.8\times 10^{-5}$ 。

1M氨水的pH值為11.63，大約有0.42%的NH₃變為NH₄⁺。

氨水是實驗室中氨的常用來源。它可與含銅(II)離子的溶液作用生成深藍色的配合物，也可用於配置銀氨溶液等分析化學試劑。

用途

氨水可被土中的土壤膠體吸附和被作物吸收，無殘留物質，適用於各種土壤和作物。
由於氨擁有强烈的刺激性氣味，在医疗方面，會用少量易於揮發的氨作為使人清醒的吸入劑。
生產硝酸
玻璃清潔劑
有八成的氨生產氮肥
航空燃料（X-15）
氨是最广泛用的制冷剂之一，可用于空调、冷藏和低温，能用于各种形式的制冷压缩机，蒸发温度可控制在5度至零下65度，代號R717。

反应

络合反应

NH₃分子中氮原子有一对孤对电子，可以作为电子对给予体（路易斯碱）形成加合物。如氨在氢离子络合生成铵离子：

{\ce {NH3 + H+ = {NH4}^{+}}}

NH₃亦可与金属离子如Ag⁺、Cu²⁺等发生錯合，生成錯合物：

{\ce {Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+}}

{\ce {{Cu}^{2+}+ 4NH3 = {[Cu(NH3)4]}^{2+}}}

氧化还原

NH₃分子中氮为-3价，在适当条件下可被氧化为N₂或更高价氮化合物。

如NH₃在纯氧中燃烧，生成N₂：

{\ce {4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O}}

(ΔHº_r = –1267.20 kJ/mol)

在铂催化下可氧化生成水与一氧化氮，是工业制硝酸的重要反应。

{\ce {4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O}}

可还原CuO为Cu：

{\ce {2NH3 + 3CuO = N2 + 3H2O + 3Cu}}

常温下NH₃可与强氧化剂（如氯气、过氧化氢、高锰酸钾）直接反应：

{\ce {2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl}}

酸鹼中和

氨是帶弱鹼性的，會和酸發生酸鹼中和反應。例：HNO₃+NH₃→NH₄NO₃

氨與強酸反應，生成的鹽大多為弱酸性。氨與弱酸（如乙酸）反應，鹽則為中性。

酸鹼中和是放熱反應。

有機反應

氨分子的氮上有一對孤對電子，而且帶部分負電荷，因此氨具有親核性。換言之，氨是個親核試劑，因此可與親電體反應。

例如，氨與鹵代烴發生雙分子親核取代反應生成胺。該反應又稱氨解反應。

RX + NH₃ → RNH₂+ HX

又如，氨跟酰氯發生親核酰基取代反應，生成酰胺。

液氨

液氨（NH₃）指的是液態的氨，為工業上氨氣的主要儲存形式。是一種常用的非水溶劑和致冷劑，也是除了水以外最常用的無機溶劑。不過由於它的揮發性和腐蝕性，液氨在儲存和運輸時發生事故的機率也相當高。

備注

NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005 (PDF). [2021-04-09]. （原始内容存档 (PDF)于2021-03-28）.
Gases – Densities. [3 March 2016]. （原始内容存档于2006-03-02）.
Yost, Don M. Ammonia and Liquid Ammonia Solutions. Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. 2007: 132 [2021-04-09]. ISBN 978-1-4067-7302-6. （原始内容存档于2021-04-12）.
Blum, Alexander. On crystalline character of transparent solid ammonia. Radiation Effects and Defects in Solids. 1975, 24 (4): 277. doi:10.1080/00337577508240819.
氨;氨气;ammonia. 化工引擎. [2008-05-06]. ^{[失效連結]}
Perrin, D. D., Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution; 2nd Ed., Pergamon Press: Oxford, 1982.
Iwasaki, Hiroji; Takahashi, Mitsuo. Studies on the transport properties of fluids at high pressure. The Review of Physical Chemistry of Japan. 1968, 38 (1).
Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
来源：Sigma-Aldrich Co., Ammonia （20 July 2013查阅）.
Ammonia. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
（拼音：ān）拼音：ān，注音：ㄢ，音同「安」
University, Lehigh. Electrochemically-produced ammonia could revolutionize food production. phys.org. [2022-07-28]. （原始内容存档于2022-07-28）（英语）.
A physical catalyst for the electrolysis of nitrogen to ammonia | ORNL. www.ornl.gov. [2022-07-28] （英语）.
Kuganathan, Navaratnarajah; Hosono, Hideo; Shluger, Alexander L.; Sushko, Peter V. Enhanced N 2 Dissociation on Ru-Loaded Inorganic Electride. Journal of the American Chemical Society. 2014-02-12, 136 (6). ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja410925g （英语）.
Hara, Michikazu; Kitano, Masaaki; Hosono, Hideo. Ru-Loaded C12A7:e – Electride as a Catalyst for Ammonia Synthesis. ACS Catalysis. 2017-04-07, 7 (4). ISSN 2155-5435. doi:10.1021/acscatal.6b03357 （英语）.
Kitano, Masaaki; Kujirai, Jun; Ogasawara, Kiya; Matsuishi, Satoru; Tada, Tomofumi; Abe, Hitoshi; Niwa, Yasuhiro; Hosono, Hideo. Low-Temperature Synthesis of Perovskite Oxynitride-Hydrides as Ammonia Synthesis Catalysts. Journal of the American Chemical Society. 2019-12-26, 141 (51). ISSN 0002-7863. doi:10.1021/jacs.9b10726 （英语）.
Ajinomoto Co., Inc., UMI, and Tokyo Institute of Technology Professors Establish New Company to implement the World’s First On-Site Production of Ammonia.-- Targeting low-cost, stable supply of amino acids and other fermentation materials, and their applications in agricultural fertilizers --. presscenter | Ajinomoto Group | Ajinomoto Co., Inc., UMI, and Tokyo Institute of Technology Professors Establish New Company to implement the World’s First On-Site Production of Ammonia.-- Targeting low-cost, stable supply of amino acids and other fermentation materials, and their applications in agricultural fertilizers --. [2022-07-28] （英语）.
Tsubame BHB Launches Joint Evaluation with Mitsubishi Chemical – Ammonia Energy Association. [2022-07-28]. （原始内容存档于2022-05-19）（美国英语）.

參見

铵
胺
聯氨
酸碱电子理论
氮族元素的氫化物

[1] NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005 (PDF). [2021-04-09]. （原始内容存档 (PDF)于2021-03-28）.

[2] Gases – Densities. [3 March 2016]. （原始内容存档于2006-03-02）.

[3] Yost, Don M. Ammonia and Liquid Ammonia Solutions. Systematic Inorganic Chemistry. READ BOOKS. 2007: 132 [2021-04-09]. ISBN 978-1-4067-7302-6. （原始内容存档于2021-04-12）.

[4] Blum, Alexander. On crystalline character of transparent solid ammonia. Radiation Effects and Defects in Solids. 1975, 24 (4): 277. doi:10.1080/00337577508240819.

[hellochem.com-5] 氨;氨气;ammonia. 化工引擎. [2008-05-06]. ^{[失效連結]}

[6] Perrin, D. D., Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution; 2nd Ed., Pergamon Press: Oxford, 1982.

[7] Iwasaki, Hiroji; Takahashi, Mitsuo. Studies on the transport properties of fluids at high pressure. The Review of Physical Chemistry of Japan. 1968, 38 (1).

[b1-8] Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A22. ISBN 978-0-618-94690-7.

[sigma-9] 来源：Sigma-Aldrich Co., Ammonia （20 July 2013查阅）.

[IDLH-10] Ammonia. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).

[11] （拼音：ān）拼音：ān，注音：ㄢ，音同「安」

[12] University, Lehigh. Electrochemically-produced ammonia could revolutionize food production. phys.org. [2022-07-28]. （原始内容存档于2022-07-28）（英语）.

[13] A physical catalyst for the electrolysis of nitrogen to ammonia | ORNL. www.ornl.gov. [2022-07-28] （英语）.

[14] Kuganathan, Navaratnarajah; Hosono, Hideo; Shluger, Alexander L.; Sushko, Peter V. Enhanced N 2 Dissociation on Ru-Loaded Inorganic Electride. Journal of the American Chemical Society. 2014-02-12, 136 (6). ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja410925g （英语）.

[15] Hara, Michikazu; Kitano, Masaaki; Hosono, Hideo. Ru-Loaded C12A7:e – Electride as a Catalyst for Ammonia Synthesis. ACS Catalysis. 2017-04-07, 7 (4). ISSN 2155-5435. doi:10.1021/acscatal.6b03357 （英语）.

[16] Kitano, Masaaki; Kujirai, Jun; Ogasawara, Kiya; Matsuishi, Satoru; Tada, Tomofumi; Abe, Hitoshi; Niwa, Yasuhiro; Hosono, Hideo. Low-Temperature Synthesis of Perovskite Oxynitride-Hydrides as Ammonia Synthesis Catalysts. Journal of the American Chemical Society. 2019-12-26, 141 (51). ISSN 0002-7863. doi:10.1021/jacs.9b10726 （英语）.

[17] Ajinomoto Co., Inc., UMI, and Tokyo Institute of Technology Professors Establish New Company to implement the World’s First On-Site Production of Ammonia.-- Targeting low-cost, stable supply of amino acids and other fermentation materials, and their applications in agricultural fertilizers --. presscenter | Ajinomoto Group | Ajinomoto Co., Inc., UMI, and Tokyo Institute of Technology Professors Establish New Company to implement the World’s First On-Site Production of Ammonia.-- Targeting low-cost, stable supply of amino acids and other fermentation materials, and their applications in agricultural fertilizers --. [2022-07-28] （英语）.

[18] Tsubame BHB Launches Joint Evaluation with Mitsubishi Chemical – Ammonia Energy Association. [2022-07-28]. （原始内容存档于2022-05-19）（美国英语）.