แอมโมเนีย

ชื่อ
ชื่อ IUPAC แอมโมเนีย[ 1 ]
ชื่อตามระบบ IUPAC อาเซน
ชื่ออื่นๆ ไฮโดรเจนไนไตรด์ อาร์-717 R717 (สารทำความเย็น) อะมิโดเจน ไฮโดรเจนอะมีน ไนโตรเจนไฮไดรด์
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	7664-41-7 Y
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
การอ้างอิงของ Beilstein	3587154
ชอีบี	เชบี:16134 Y
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล1160819 Y
เคมสไปเดอร์	217 Y
บัตรข้อมูล ECHA	100.028.760
หมายเลข EC	231-635-3
อ้างอิง Gmelin	79
เคกก์	ดี02916 Y
เมช	แอมโมเนีย
PubChem CID	222
หมายเลข RTECS	BO0875000
มหาวิทยาลัย	5138Q19F1X Y
หมายเลข UN	1005
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID0023872
อินชิ InChI=1S/H3N/h1H3 Y คีย์: QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/H3N/h1H3 รหัส: QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYAF
รอยยิ้ม เอ็น
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	เอ็นเอช3
มวลโมลาร์	17.031  กรัม·โมล−1
รูปร่าง	ก๊าซไร้สี
กลิ่น	กลิ่นฉุนแรง
ความหนาแน่น	0.86 กก./ลบ.ม. ( 1.013 บาร์ ณ จุดเดือด) 0.769 กก./ม. ³ (STP) [ 2 ] 0.73 กก./ลบ.ม. ( 1.013 บาร์ ที่ 15 °C) 0.6819 กรัม/ซม³ที่ −33.3 °C (ของเหลว) [ 3 ]ดูเพิ่มเติมที่แอมโมเนีย (หน้าข้อมูล) 0.817 กรัม/ซม³ที่ −80 °C (ของแข็งโปร่งใส) [ 4 ]
จุดหลอมเหลว	−77.73 °C (−107.91 °F; 195.42 K) ( จุดสามสถานะที่ 6.060 kPa, 195.4 K)
จุดเดือด	−33.34 °C (−28.01 °F; 239.81 K)
จุดวิกฤต ( T , P )	132.4 °C (405.5 K), 111.3 atm (11,280 kPa)
ความสามารถในการละลายในน้ำ	530 กรัม/ลิตร (20 °C) 320 กรัม/ลิตร (25 °C) [ 5 ]
ความสามารถในการละลาย	ละลายได้ในคลอโรฟอร์มอีเทอร์เอทานอล และเมทานอล
ความดันไอ	857.3 กิโลปาสคาล
ความ เป็น กรด ( pKa )	32.5 (−33 °C), [ 6 ] 9.24 (ของแอมโมเนียม)
ความเป็นเบส (p K b )	4.75
กรดคอนจูเกต	แอมโมเนียม
ฐานคู่ควบ	อะไมด์
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	−18.0 × 10 −6  cm 3 /mol
ดัชนีหักเห ( n D )	1.3327
ความหนืด	10.07 µPa·s (25 °C) [ 7 ] 0.276 mPa·s (−40 °C)
โครงสร้าง
กลุ่มจุด	ซี3วี
รูปร่างโมเลกุล	พีระมิดสามเหลี่ยม
โมเมนต์ไดโพล	1.42  ด.
เทอร์โมเคมี
เอนโทรปีโมลาร์มาตรฐาน( S ⦵ 298 )	193 J/(mol·K) [ 8 ]
เอนทาลปีมาตรฐานของการเกิด(Δ f H ⦵ 298 )	−46 kJ/mol [ 8 ]
อันตราย
การติดฉลากGHS : [ 11 ]
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H314 , H331 , H410
คำเตือน	P260 , P273 , P280 , P303+P361+P353 , P304+P340+P311 , P305+P351+P338+P310
มาตรฐาน NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	3 1 0 คอร์
อุณหภูมิการจุดระเบิดเอง	651 °C (1,204 °F; 924 K)
ขีดจำกัดการระเบิด	15.0–33.6%
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
LD 50 ( ขนาดยาเฉลี่ย )	350 มก./กก. (หนู, ทางปาก) [ 9 ]
LC 50 ( ความเข้มข้นเฉลี่ย )	40,300 ppm (หนูทดลอง, 10 นาที) 28,595 ppm (หนูทดลอง, 20 นาที) 20,300 ppm (หนูทดลอง, 40 นาที) 11,590 ppm (หนู, 1 ชั่วโมง) 7338 ppm (หนู, 1 ชม.) 4837 ppm (เมาส์, 1 ชั่วโมง) 9859 ppm (กระต่าย, 1 ชั่วโมง) 9859 ppm (แมว, 1 ชม.) 2000 ppm (หนูทดลอง, 4 ชั่วโมง) 4230 ppm (เมาส์, 1 ชม.) [ 10 ]
LC Lo ( ราคาต่ำสุดที่เผยแพร่ )	5000 ppm (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, 5 นาที) 5000 ppm (มนุษย์, 5 นาที) [ 10 ]
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพของสหรัฐอเมริกา): [ 12 ]
PEL (อนุญาต)	50 ppm (25 ppm ACGIH -TLV; 35 ppm STEL )
REL (แนะนำ)	TWA 25 ppm (18 mg/m³ ) ST 35 ppm (27 mg/ m³ )
IDLH (อันตรายทันที)	300 ppm
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	ICSC 0414 ( ปราศจากน้ำ )
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
ไนโตรเจนไฮไดรด์ที่เกี่ยวข้อง	ไฮดราซีน กรดไฮดราโซอิก
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ ฟอสฟีน อาร์ซีน สติไบน์ บิสมูไทน์
หน้าข้อมูลเพิ่มเติม
แอมโมเนีย (หน้าข้อมูล)
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) Y ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) YN ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

แอมโมเนียเป็นสารประกอบเคมีอนินทรีย์ ของไนโตรเจนและไฮโดรเจนมีสูตรเคมี คือ N₂H₃ _เป็นไฮไดรด์ไบนารีที่เสถียรและเป็นไฮไดรด์ของธาตุหมู่ 15 ที่ง่ายที่สุดแอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว^{[ 13 ]}มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปุ๋ย สารทำความเย็น วัตถุระเบิด สารทำความสะอาด และเป็นสารตั้งต้นของสารเคมีจำนวนมาก^{[ 13 ]}แอมโมเนียหมุนเวียนถือเป็นตัวนำพลังงานที่สำคัญในระบบพลังงานในอนาคต^{[ 14 ] [ 15 ]}ในทางชีววิทยา แอมโมเนียเป็นของเสียไนโตรเจน ทั่วไป และมีส่วนสำคัญต่อความ ต้องการ ทางโภชนาการของสิ่งมีชีวิตบนบกโดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของปุ๋ย [ ^{16 ]}ประมาณ 70% ของแอมโมเนียที่ผลิตในอุตสาหกรรมถูกนำไปใช้ทำปุ๋ย^{[ 17 ]}ในรูปแบบและองค์ประกอบต่างๆ เช่นยูเรีย^และไดแอมโมเนียมฟอสเฟตแอมโมเนียในรูปบริสุทธิ์ยังถูกนำไปใช้ในดินโดยตรงอีกด้วย

แอมโมเนียทั้งทางตรงและทางอ้อมเป็นองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์สารเคมีหลายชนิด ในหลายประเทศ แอมโมเนียถูกจัดเป็นสารอันตรายร้ายแรง^{[ 18 ]}แอมโมเนียเป็นพิษ ทำให้เซลล์และเนื้อเยื่อเสียหาย ด้วยเหตุนี้ สัตว์ส่วนใหญ่จึงขับแอมโมเนียออกทางปัสสาวะในรูปของยูเรียที่ละลายแล้ว

แอมโมเนียถูกผลิตขึ้นทางชีวภาพในกระบวนการที่เรียกว่าการตรึงไนโตรเจนแต่ยังมีการผลิตในระดับอุตสาหกรรมมากขึ้นด้วยกระบวนการฮาเบอร์กระบวนการนี้ช่วยปฏิวัติการเกษตรโดยการจัดหาปุ๋ยราคาถูก การผลิตแอมโมเนียในระดับอุตสาหกรรมทั่วโลกในปี 2021 อยู่ที่ 235 ล้านตัน^{[ 19 ] [ 20 ]}แอมโมเนียในระดับอุตสาหกรรมถูกขนส่งทางบกด้วย รถ บรรทุก น้ำมัน ทางรถไฟด้วยตู้รถไฟบรรทุกน้ำมันทางทะเลด้วย เรือบรรทุกก๊าซ หรือในถังบรรจุ [ ^{21 ] แอมโมเนีย}เกิดขึ้นในธรรมชาติและตรวจพบได้ในตัวกลางระหว่างดาว

แอมโมเนียมีจุดเดือดที่ −33.34 °C (−28.012 °F) ที่ความดัน 1 บรรยากาศแต่โดยทั่วไปแล้วสามารถจัดการกับของเหลวชนิดนี้ในห้องปฏิบัติการได้โดยไม่ต้องใช้ระบบทำความเย็นภายนอก แอมโมเนียที่ใช้ในครัวเรือนหรือแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์เป็นสารละลายของแอมโมเนียในน้ำ

ชื่อแอมโมเนียมาจากชื่อเทพเจ้าอียิปต์อะมุน ( แอมมอนในภาษากรีก) เนื่องจากนักบวชและนักเดินทางของวิหารเหล่านั้นจะเผาดินที่อุดมไปด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์ ซึ่งมาจากมูลสัตว์และปัสสาวะ^{[ 13 ]}พลินี ในหนังสือ ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเล่มที่ 31 ของเขากล่าวถึงเกลือชนิดหนึ่งชื่อแฮมโมเนียคัมซึ่งเรียกเช่นนั้นเพราะแหล่งที่มาอยู่ใกล้กับวิหารของเทพเจ้าจูปิเตอร์อะมุน ( ภาษากรีก Ἄμμων Ammon ) ในจังหวัดไซเรไนกา ของ โรมัน^{[ 22 ]}อย่างไรก็ตาม คำอธิบายที่พลินีให้ไว้เกี่ยวกับเกลือนั้นไม่สอดคล้องกับคุณสมบัติของแอมโมเนียมคลอไรด์ตามคำอธิบายของเฮอร์เบิร์ต ฮูเวอร์ ในการแปลภาษาอังกฤษ ของDe re metallica ของ จอร์จิอุส อะกริ โคลา คาดว่าน่าจะเป็นเกลือทะเลทั่วไป^{[ 23 ]} ไม่ ว่าในกรณีใด เกลือนั้นในที่สุดก็ทำให้แอมโมเนียและ สารประกอบ แอมโมเนียม ได้รับ ชื่อนี้

สารที่มีแอมโมเนียหรือสารที่มีลักษณะคล้ายแอมโมเนียเรียกว่าสารแอมโมเนีย^{[ 24 ]}

แอมโมเนียพบได้ทั่วระบบสุริยะบนโลกดาวศุกร์ ดาวอังคารดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูนและดาวพลูโตรวมถึงที่อื่นๆ: บนวัตถุ ขนาดเล็กที่เป็นน้ำแข็ง เช่น ดาวพลูโต แอมโมเนียสามารถทำหน้าที่เป็นสารป้องกันการแข็งตัวที่สำคัญทางธรณีวิทยาได้ เนื่องจากส่วนผสมของน้ำและแอมโมเนียสามารถมีจุดหลอมเหลวต่ำถึง −100 °C (−148 °F; 173 K) หากความเข้มข้นของแอมโมเนียสูงเพียงพอ และทำให้วัตถุเหล่านั้นสามารถรักษามหาสมุทรภายในและธรณีวิทยาที่ยังคงทำงานอยู่ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าที่จะเป็นไปได้หากมีเพียงน้ำอย่างเดียว^{[ 25 ] [ 26 ]}

แอมโมเนียเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศจากทั้งแหล่งกำเนิดจากกิจกรรมของมนุษย์และแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ แหล่งกำเนิดที่พบมากที่สุดคือภาคเกษตรกรรม คิดเป็นประมาณ 80% ^{[ 27 ]}ซึ่งรวมถึงปุ๋ยเคมี ยูเรีย^{[ 27 ]}ที่ผลิตจากปศุสัตว์ และมูลสัตว์ ตามลำดับการมีส่วนร่วมการเผาไหม้ชีวมวลก็มีส่วนทำให้เกิดแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศเช่นกัน โดยไฟป่าและการเผาไหม้ของเสียทางการเกษตรจะปล่อยแอมโมเนียสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน แอมโมเนียสามารถถูกปล่อยออกมาตามธรรมชาติจากดินและพืชได้เมื่อความเข้มข้นของแอมโมเนียในดินหรือพืชสูงกว่าความเข้มข้นของแอมโมเนียในอากาศ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองการแลกเปลี่ยนแบบสองทิศทาง^{[ 27 ]}

แหล่งดูดซับแอมโมเนียในบรรยากาศหลักคือฝนในดินอาร์เคียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนีย (AOA) และแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนีย (AOB) จะเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นไนไตรต์ [ ^{28 ] อายุ}การใช้งานของแอมโมเนียในบรรยากาศผ่านกระบวนการเหล่านี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 12 ถึง 48 ชั่วโมง^{[ 29 ]}

แอมโมเนียในบรรยากาศ ก่อให้เกิด ละอองลอยซัลเฟต-ไนเตรตผ่านปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกโดยแอมโมเนียมซัลเฟตมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้เนื่องจากความดันไอต่ำ^{[ 29 ] [ 30 ]}ละอองลอยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและอาจส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์แอมโมเนียในบรรยากาศยังสามารถถูกออกซิไดซ์โดยอนุมูลไฮดรอกซิล ได้อีกด้วย : ^{[ 29 ]}

NH ₃ + ·OH → ·NH ₂ + H ₂ O

อายุการใช้งานของแอมโมเนียผ่านการออกซิเดชันนั้นยาวนานกว่าการตกตะกอนมาก โดยมีอายุสั้นเพียง 30 วัน^{[ 29 ]} จากนั้นอนุมูล อะมิโนสามารถถูกออกซิไดซ์โดยสารประกอบหลายชนิดเพื่อสร้างก๊าซเรือนกระจกเช่นไนตรัสออกไซด์ การออกซิเดชันของแอมโมเนียอาจส่งผลให้เกิดการผลิตไนตริกออกไซด์ทำให้ ระดับ NO _x เพิ่มขึ้น อย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ชนบทซึ่งโดยทั่วไปมีระดับสัมพัทธ์ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับพื้นที่ในเมือง^{[ 29 ]}

แอมโมเนีย_เหลว

แอมโมเนียแข็ง (NH3 ₎

สถานะที่มองเห็นได้สองสถานะของ NH ₃

แอมโมเนียเป็นก๊าซ ไม่มีสี ที่มีกลิ่นฉุน เฉพาะตัว เบากว่าอากาศโดยมีความหนาแน่น 0.589 เท่าของอากาศสามารถทำให้เป็นของเหลวได้ง่ายเนื่องจากพันธะไฮโดรเจน ที่แข็งแรง ระหว่างโมเลกุล แอมโมเนียในสถานะก๊าซจะเปลี่ยนเป็นของเหลว ไม่มีสี ซึ่งมีจุดเดือดที่ −33.1 °C (−27.58 °F) และแข็งตัวเป็นผลึกไม่มีสี^{[ 31 ]}ที่ −77.7 °C (−107.86 °F) มีข้อมูลน้อยมากที่อุณหภูมิและความดันสูงมาก แต่จุดวิกฤตของของเหลว-ไอเกิดขึ้นที่ 405 K และ 11.35 MPa ^{[ 32 ]}

สมมาตรของผลึกเป็นแบบลูกบาศก์สัญลักษณ์เพียร์สัน cP16 กลุ่มอวกาศ P2 ₁ 3 หมายเลข 198 ค่าคงที่แลตติส 0.5125  นาโนเมตร^{[ 33 ]}

แอมโมเนีย เหลวมี พลัง ในการแตกตัวเป็น ไอออนสูง ซึ่งสะท้อนถึง ค่า εสูงถึง 22 ที่อุณหภูมิ −35 °C (−31 °F) ^{[ 34 ]} แอมโมเนียเหลวมี ค่าการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมาตรฐานของการระเหยสูงมาก(23.5  kJ/mol ; ^{[ 35 ]}สำหรับการเปรียบเทียบ ค่าของ น้ำคือ 40.65 kJ/mol, มีเทน 8.19 kJ/mol และฟอสฟีน 14.6 kJ/mol) และสามารถขนส่งได้ในภาชนะที่มีแรงดันหรือภาชนะแช่เย็น อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานแอมโมเนียเหลวที่ปราศจากน้ำจะระเหยกลายเป็นไอ^{[ 36 ]}

แอมโมเนียละลายในน้ำได้ง่าย ในสารละลายในน้ำ แอมโมเนียสามารถถูกขับออกได้โดยการต้ม สารละลายแอมโมเนียในน้ำมีฤทธิ์เป็นเบสและอาจเรียกว่าแอมโมเนียในน้ำหรือแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ [ ^{37 ] ความ}เข้มข้นสูงสุดของแอมโมเนียในน้ำ ( สารละลายอิ่มตัว ) มีค่าความถ่วงจำเพาะ 0.880 และมักเรียกว่า 'แอมโมเนีย 0.880' ^{[ 38 ]}

แอมโมเนียเหลวเป็นตัวทำละลายไอออนไนซ์ที่ไม่ใช่น้ำซึ่งได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดคือความสามารถในการละลายโลหะอัลคาไลเพื่อสร้างสารละลายที่มีสีเข้มและนำไฟฟ้าได้ดี ซึ่งมีอิเล็กตรอนที่ถูกละลาย อยู่ นอกจากสารละลายที่น่าทึ่งเหล่านี้แล้ว เคมีส่วนใหญ่ในแอมโมเนียเหลวสามารถจำแนกได้โดยการเปรียบเทียบกับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในสารละลายในน้ำการเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพของNH₃กับน้ำแสดงให้เห็นว่า_{NH₃ มี}จุดหลอมเหลว จุดเดือด ความหนาแน่นความหนืด ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก_และการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่า ความแตกต่างเหล่านี้มีสาเหตุอย่างน้อยบางส่วนมาจากพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนกว่าในNH₃ ค่าคงที่การแตกตัวเป็นไอออนของแอมโมเนีย_เหลว ที่อุณหภูมิ −50 °C อยู่ที่ประมาณ^10⁻³³

แอมโมเนียเหลวเป็นตัวทำละลายที่แตกตัวเป็นไอออน แม้ว่าจะน้อยกว่าน้ำ และสามารถละลายสารประกอบไอออนิกได้หลายชนิด รวมถึงไนเตรตไนไตรต์ไซยาไนด์ไทโอไซยาเนตสารประกอบเชิงซ้อนไซโคลเพนตาไดอีนิลของโลหะและบิส(ไตรเมทิลไซลิล)อะไมด์ของโลหะ [ ^{39 ] เกลือ}แอมโมเนียมส่วนใหญ่สามารถละลายได้และทำหน้าที่เป็นกรดในสารละลายแอมโมเนียเหลว ความสามารถในการละลายของ เกลือ เฮไลด์เพิ่มขึ้นจากฟลูออไรด์ไปจนถึง ไอโอ ไดด์สารละลายอิ่มตัวของแอมโมเนียมไนเตรต ( สารละลายของไดเวอร์สซึ่งตั้งชื่อตามเอ็ดเวิร์ด ไดเวอร์ส ) มีตัวถูกละลาย 0.83 โมลต่อโมลของแอมโมเนีย และมีความดันไอต่ำกว่า 1 บาร์ แม้ที่อุณหภูมิ 25 °C (77 °F) อย่างไรก็ตาม เกลือออก ซิแอนไอออนที่มีแคตไอออนอื่น ๆ ละลาย ได้น้อยมาก ^{[ 41 ]}

แอมโมเนียเหลวจะละลาย โลหะอัลคาไลทั้งหมดและ โลหะ ที่มีประจุบวก อื่นๆ เช่นCa [ ^{42 ]} Sr , Ba , EuและYb (รวมถึงMgโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส^{[ 40 ] )}ที่ความเข้มข้นต่ำ (<0.06 mol/L) จะเกิดสารละลายสีน้ำเงินเข้ม ซึ่งประกอบด้วยแคตไอออนของโลหะและอิเล็กตรอนที่ถูกละลายอิเล็กตรอนอิสระที่ถูกล้อมรอบด้วยกรงของโมเลกุลแอมโมเนีย

สารละลายเหล่านี้เป็นสารรีดิวซ์ที่มีประสิทธิภาพสูง ที่ความเข้มข้นสูง สารละลายจะมีลักษณะเป็นโลหะและนำไฟฟ้าได้ดี ที่อุณหภูมิต่ำ สารละลายทั้งสองชนิดสามารถอยู่ร่วมกันได้ในรูปแบบ ของสาร ที่ไม่สามารถผสมกันได้

ในทางปฏิบัติ ทั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันไปเป็นไนโตรเจนและปฏิกิริยารีดักชันไปเป็นไฮโดรเจนนั้นเกิดขึ้นช้า แม้ว่าโดยหลักการแล้วแอมโมเนียจะไม่เสถียรภายใต้สภาวะทั้งสองก็ตาม ความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ของสารละลายแอมโมเนียเหลวนั้นต่ำ เนื่องจากมันถูกออกซิไดซ์เป็นไนโตรเจนได้ง่าย

N ₂ + 6 [NH ₄ ] ⁺ + 6 จ^- ⇌ 8 NH ₃ E ° = +0.04 V

แม้ว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนียเหลวมักจะเกิดขึ้นช้า แต่ก็ยังมีความเสี่ยงต่อการระเบิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหาก มีไอออน ของโลหะทรานซิชันอยู่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ ความเสถียรของแอมโมเนียภายใต้สภาวะรีดิวซ์นั้นเห็นได้จากการสลายตัวอย่างช้าๆ (หลายชั่วโมง) ของสารละลายที่มีโลหะอัลคาไล การสลายตัวนั้นจะให้สารประกอบโลหะอะไมด์และไดไฮโดรเจน:

2 NH ₃ + 2 M → 2 MNH ₂ + H ₂

โมเลกุลแอมโมเนียมี รูปร่าง พีระมิดสามเหลี่ยมตามที่ทำนายไว้โดยทฤษฎีการผลักกันของอิเล็กตรอนคู่ในเปลือกวาเลนซ์ (ทฤษฎี VSEPR) โดยมีมุมพันธะที่กำหนดจากการทดลองที่ 106.7° ^{[ 43 ]}อะตอมไนโตรเจนตรงกลางมีอิเล็กตรอนวงนอก 5 ตัว และมีอิเล็กตรอนเพิ่มอีกหนึ่งตัวจากอะตอมไฮโดรเจนแต่ละตัว ทำให้มีอิเล็กตรอนทั้งหมด 8 ตัว หรืออิเล็กตรอนคู่ 4 คู่ที่เรียงตัวเป็นทรงสี่หน้าอิเล็กตรอนคู่เหล่านี้ 3 คู่ถูกใช้เป็นคู่พันธะ ซึ่งเหลือ อิเล็กตรอน คู่โดดเดี่ยว 1 คู่ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวผลักกันแรงกว่าอิเล็กตรอนคู่พันธะ ดังนั้นมุมพันธะจึงไม่ใช่ 109.5° ตามที่คาดไว้สำหรับการจัดเรียงทรงสี่หน้าปกติ แต่เป็น 106.7° ^{[ 43 ]}รูปร่างนี้ทำให้โมเลกุลมี โมเมนต์ ไดโพลและทำให้เป็นโมเลกุลมีขั้วความเป็นขั้วของโมเลกุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจนทำให้แอมโมเนียสามารถผสมกับน้ำได้ดี อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวทำให้แอมโมเนียเป็นเบสซึ่งเป็นตัวรับโปรตอน แอมโมเนียมีฤทธิ์เป็นเบสปานกลาง สารละลายแอมโมเนียในน้ำความเข้มข้น 1.0  M มีค่า pHเท่ากับ 11.6 และหากเติมกรดแก่ลงไปในสารละลายจนกระทั่งสารละลายเป็นกลาง ( pH = 7 ) โมเลกุลของแอมโมเนีย 99.4% จะถูกโปรตอนจับอุณหภูมิและความเค็มก็มีผลต่อสัดส่วนของแอมโมเนียม[NH₄ _] ⁺ ^ด้วย เช่น กัน แอมโมเนียมมีรูปร่างเป็นทรงสี่หน้า ปกติ และมีอิเล็กตรอนเท่ากับมีเทน

โมเลกุลแอมโมเนียสามารถเกิดการผกผันของไนโตรเจน ได้ง่าย ที่อุณหภูมิห้อง การเปรียบเทียบที่เข้าใจง่ายคือร่มที่พลิกกลับด้านในออกเมื่อเจอลมแรงอุปสรรคทางพลังงานของการผกผันนี้คือ 24.7 kJ/mol และความถี่เรโซแนน ซ์ คือ 23.79  GHzซึ่งสอดคล้องกับรังสีไมโครเวฟ ที่มี ความยาวคลื่น 1.260 ซม. การดูดกลืนที่ความถี่นี้เป็น สเปกตรัมไมโครเวฟแรกที่ถูกสังเกต^{[ 44 ]}และถูกนำไปใช้ในมา เซอร์ ตัวแรก

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของแอมโมเนียคือความเป็นเบสแอมโมเนียถือเป็นเบสอ่อน มันรวมตัวกับกรดเพื่อสร้างเกลือแอมโมเนียม ดังนั้น เมื่อรวมกับกรดไฮโดรคลอริกจะเกิดเป็นแอมโมเนียมคลอไรด์เมื่อรวมกับกรดไน ตริกจะเกิดเป็นแอมโมเนีย มไนเตรตเป็นต้น ก๊าซแอมโมเนียที่แห้งสนิทจะไม่รวมตัวกับ ก๊าซ ไฮโดรเจนคลอไรด์ ที่แห้งสนิท ความชื้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา^{[ 45 ] [ 46 ]}

ในการทดลองสาธิตภายใต้สภาวะอากาศที่มีความชื้นในบรรยากาศ เมื่อเปิดขวดบรรจุสารละลายแอมโมเนียเข้มข้นและกรดไฮโดรคลอริก จะเกิดกลุ่มควันของแอมโมเนียมคลอไรด์ ซึ่งดูเหมือนจะปรากฏขึ้น 'จากความว่างเปล่า' เนื่องจาก ละอองเกลือเกิดขึ้นตรงจุดที่กลุ่มควันของสารเคมีทั้งสองชนิดมาบรรจบกันระหว่างขวดทั้งสอง

แม้ว่าแอมโมเนียจะเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นเบสอ่อน แต่ก็สามารถทำหน้าที่เป็นกรดอ่อนมากได้เช่นกัน แอมโมเนียเป็นสารที่มีโปรตอนและสามารถเกิดเป็นเอไมด์ได้ (ซึ่งมีไอออน NH₄⁺ ) ตัวอย่างเช่นลิเธียมละลายในแอมโมเนียเหลวเพื่อให้ได้สารละลายสีฟ้า ( อิเล็กตรอนที่ถูกละลาย ) ของลิเธียมเอไมด์

เช่นเดียวกับน้ำ แอมโมเนียเหลวจะเกิดกระบวนการออโตไอออนไนเซชันระดับโมเลกุลเพื่อสร้างคู่กรดและคู่เบส ของมัน :

แอมโมเนียมักทำหน้าที่เป็นเบสอ่อนดังนั้นจึงมี คุณสมบัติใน การบัฟเฟอร์ การ เปลี่ยนแปลง ค่า pH จะทำให้ มีไอออน แอมโมเนียม ( NH⁺⁴ ) และไอออนอะไมด์( NH⁺²⁺ ) ในสารละลายมาก ขึ้น หรือ น้อยลง ที่ความดันและอุณหภูมิมาตรฐาน

แอมโมเนียไม่ติดไฟง่ายหรือเผาไหม้ ต่อเนื่องได้ ยกเว้นในส่วนผสมเชื้อเพลิงกับอากาศที่แคบ โดยมีแอมโมเนีย 15–28% โดยปริมาตรในอากาศ^{[ 47 ]}เมื่อผสมกับออกซิเจนมันจะลุกไหม้ด้วยเปลวไฟสีเหลืองอมเขียวอ่อน การจุดติดไฟเกิดขึ้นเมื่อคลอรีนผ่านเข้าไปในแอมโมเนีย ทำให้เกิดไนโตรเจนและไฮโดรเจนคลอไรด์หากมีคลอรีนมากเกินไป ก็จะเกิด ไนโตรเจนไตรคลอไรด์ ( NCl _{3 ) ซึ่งระเบิดได้ง่ายมาก}

การเผาไหม้แอมโมเนียเพื่อให้เกิดไนโตรเจนและน้ำเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน

การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมาตรฐานของการเผาไหม้ ΔH ° _cซึ่งแสดงต่อโมลของแอมโมเนียและรวมถึงการควบแน่นของน้ำที่เกิดขึ้น คือ −382.81 kJ/mol ไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ทางเทอร์โมไดนามิกของการเผาไหม้ออกไซด์ของไนโตรเจนทั้งหมดไม่เสถียรเมื่อเทียบกับN2และO2ซึ่งเป็นหลักการเบื้องหลังตัวแปลงเร่งปฏิกิริยา ออกไซด์ _ของไนโตรเจนสามารถเกิดขึ้นได้เป็น_{ผลิตภัณฑ์}จลนศาสตร์ในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ที่เหมาะสม ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่มีความสำคัญอย่างยิ่งใน อุตสาหกรรม การผลิตกรดไนตริก

ปฏิกิริยาต่อเนื่องทำให้เกิดNO ₂ :

การเผาไหม้ของแอมโมเนียในอากาศนั้นทำได้ยากมากหากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่นตะแกรงแพลทินัม หรือ โครเมียม(III) ออกไซด์ อุ่น ) เนื่องจากความร้อนจากการเผาไหม้ ค่อนข้างต่ำ ความเร็วการเผาไหม้แบบลามินาร์ต่ำอุณหภูมิการจุดติดไฟเอง สูง ความร้อนจากการระเหยสูงและช่วงความไวไฟ แคบ อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการเผาไหม้แอมโมเนียที่มีประสิทธิภาพและเสถียรสามารถทำได้โดยใช้เครื่องเผาไหม้แบบหมุนวน ซึ่งเป็นการจุดประกายความสนใจในการวิจัยเกี่ยวกับแอมโมเนียในฐานะเชื้อเพลิงสำหรับการผลิตพลังงานความร้อนอีกครั้ง^{[ 48 ]}ช่วงความไวไฟของแอมโมเนียในอากาศแห้งคือ 15.15–27.35% และในอากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 100% คือ 15.95–26.55% ^{[ 49 ]}สำหรับการศึกษาจลนศาสตร์ของการเผาไหม้ของแอมโมเนีย จำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับกลไกปฏิกิริยาที่ละเอียดและน่าเชื่อถือ แต่การได้มาซึ่งความรู้นี้เป็นเรื่องที่ท้าทาย^{[ 50 ]}

แอมโมเนียเป็นสารตั้งต้นโดยตรงหรือโดยอ้อมของสารประกอบที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ผลิตขึ้นนอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นของกรดไนตริก ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของสารประกอบอะโรมาติกที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ด้วย

เอมีนสามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียกับแอลคิลเฮไลด์หรือที่พบได้บ่อยกว่าคือกับแอลกอฮอล์ :

ปฏิกิริยาการเปิดวงแหวนของสารนี้กับเอทิลีนออกไซด์จะให้เอทานอลอะมีนไดเอทานอลอะมีนและไตรเอทานอลอะมีน

เอไมด์สามารถเตรียมได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียกับกรดคาร์บอกซิลิกและอนุพันธ์ของกรดเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับกรดฟอร์มิก ( _HCOOH ) เพื่อให้ได้ฟอร์มาไมด์ ( HCONH₂ ) เมื่อได้รับความร้อนอะซิลคลอไรด์เป็นสารที่ทำปฏิกิริยาได้มากที่สุด แต่ต้องมีแอมโมเนียในปริมาณที่มากกว่าอย่างน้อยสองเท่าเพื่อทำให้ไฮโดรเจนคลอไรด์ที่เกิดขึ้นเป็นกลางเอสเทอร์และแอนไฮไดรด์ก็ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเพื่อสร้างเอไมด์ได้เช่นกัน เกลือแอมโมเนียมของกรดคาร์บอกซิลิกสามารถทำให้เกิดเอไมด์ได้โดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 150–200 °C ตราบใดที่ไม่มีหมู่ที่ไวต่อความร้อนอยู่

• กรดอะมิโนโดยใช้การสังเคราะห์กรดอะมิโนแบบสเตร็กเกอร์
• อะคริโลไนไตรล์ในกระบวนการโซฮิโอ

สารประกอบออร์กาโนไนโตรเจนอื่นๆ ได้แก่อัลปราโซแลม เอทานอลอะมีนเอทิลคาร์บาเมตและเฮกซาเมทิลีนเตตรามีน

กรดไนตริกถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการ Ostwaldโดยการออกซิเดชันของแอมโมเนียด้วยอากาศเหนือตัว เร่งปฏิกิริยา แพลทินัมที่อุณหภูมิ 700–850 °C (1,292–1,562 °F) ≈9 atm ไนตริกออกไซด์และไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นสารตัวกลางในการแปลงนี้: ^{[ 51 ]}

กรดไนตริกใช้ในการผลิตปุ๋ย วัตถุระเบิดและสารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนหลายชนิด

ไฮโดรเจนในแอมโมเนียสามารถถูกแทนที่ด้วยหมู่แทนที่ได้หลากหลายชนิด เมื่อทำปฏิกิริยากับแอลคีนและแอลกอฮอล์ แอมโมเนียจะให้แอลคิลอะมีน

ก๊าซแอมโมเนียทำปฏิกิริยากับโซเดียมโลหะเพื่อให้ได้โซดาไมด์ ( NaNH₂ ₎

เมื่อทำปฏิกิริยา กับคลอรีนจะเกิด โมโนคลอรามีน ขึ้น

แอมโมเนียเพนทาเวเลนต์เป็นที่รู้จักกันในชื่อ λ ⁵ -เอมีนไนโตรเจนเพนทาไฮไดรด์จะสลายตัวโดยธรรมชาติเป็นแอมโมเนียไตรเวเลนต์ (λ ³ -เอมีน) และก๊าซไฮโดรเจนภายใต้สภาวะปกติ สารนี้เคยถูกตรวจสอบในฐานะเชื้อเพลิงจรวด แข็งที่เป็นไปได้ ในปี 1966 ^{[ 52 ]}

นอกจากนี้ แอมโมเนียยังใช้ในการผลิตสารประกอบต่อไปนี้:

• ไฮดราซีนในกระบวนการโอลิ่น-ราสชิกและกระบวนการเปอร์ออกไซด์
• ไฮโดรเจนไซยาไนด์ในกระบวนการ BMAและกระบวนการ Andrussow
• ไฮดรอกซีลามีนและแอมโมเนียมคาร์บอเนตในกระบวนการราชิก
• ยูเรียในกระบวนการยูเรียของ Bosch–Meiserและในการสังเคราะห์ Wöhler
• แอมโมเนียมเปอร์คลอเรตแอมโมเนียมไนเตรตและแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต

แอมโมเนียเป็นลิแกนด์ที่สร้างสารประกอบเชิงซ้อนโลหะแอมมีนด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ แอมโมเนียจึงถูกเรียกว่าแอมมีนในระบบการตั้งชื่อของสารประกอบเชิงซ้อน สารประกอบเชิงซ้อนแอมมีนที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือซิสพลาติน(Pt(NH₃)₂Cl₂ ) ซึ่ง_เป็นยา_{ต้านมะเร็ง}ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สารประกอบเชิงซ้อนแอมมีนของโครเมียม ( _III ) เป็นพื้นฐานของทฤษฎีปฏิวัติวงการเกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบเชิงซ้อนของอัลเฟรด เวอร์เนอร์ เวอร์เนอร์สังเกตว่าสามารถเกิดไอโซเมอร์ได้เพียงสอง ชนิด ( fac-และmer- ) ของสารประกอบเชิงซ้อน[CrCl₃ ₍ NH₃ ) _₃ ]และสรุปว่าลิแกนด์จะต้องจัดเรียงอยู่รอบไอออนโลหะที่จุดยอดของ ทรง แปดเหลี่ยม

แอมโมเนียสร้างสารประกอบ เชิงซ้อนแบบ 1 :1 กับ กรดลูอิสหลายชนิดเช่นI₂ฟีนอลและAl(CH₃ ₎ ₃ _{แอมโมเนีย}เป็นเบสแข็ง (ตามทฤษฎี HSAB) และค่าพารามิเตอร์ E และ C ของมัน คือ E _{_B} = 2.31 และ C_{_B} = 2.04 ความแข็งแรงในการให้e- ของแอมโมเนียต่อกรดต่างๆ เมื่อเทียบกับเบสลูอิสอื่นๆ สามารถแสดงได้ด้วยกราฟ CB

แท่งกำมะถันจะถูกเผาเพื่อตรวจจับการรั่วไหลเล็กน้อยในระบบทำความเย็นแอมโมเนียในอุตสาหกรรม ในห้องปฏิบัติการ สามารถตรวจจับแอมโมเนียในรูปก๊าซได้โดยใช้กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นหรือไฮโดรเจนคลอไรด์ในรูปก๊าซ ควันสีขาวหนาแน่น (ซึ่งเป็น ไอ แอมโมเนียมคลอไรด์) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียและ HCl ^{[ 53 ]}

เฮโรโดตัสนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกโบราณกล่าวถึงแหล่งเกลือในพื้นที่ของลิเบียซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของชนเผ่าที่เรียกว่า 'ชาวแอมโมเนียน' (ปัจจุบันคือโอเอซิสซีวาทางตะวันตกเฉียงเหนือของอียิปต์ ซึ่งยังมีทะเลสาบเกลืออยู่) ^{[ 54 ] [ 55 ]}สตราโบนักภูมิศาสตร์ชาวกรีกก็กล่าวถึงเกลือจากภูมิภาคนี้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม นักเขียนโบราณอย่างดิออสคอริเดส , อะพิเซียส , อาร์เรียน , ซินี เซียสและเอติอุสแห่งอามิดาอธิบายว่าเกลือนี้มีลักษณะเป็นผลึกใสที่สามารถใช้ในการปรุงอาหารได้ และโดยพื้นฐานแล้วก็คือเกลือหิน[ ^{56 ] Hammoniacus} salปรากฏในงานเขียนของพลินี [ ^{57 ]}แม้ว่าจะไม่ทราบว่าคำนี้เทียบเท่ากับ sal ammoniac (แอมโมเนียมคลอไรด์) ที่ใช้กันในปัจจุบันหรือ^{ไม่[ 31 ] [ 58 ] [ 59 ]}

การหมักปัสสาวะโดยแบคทีเรียทำให้เกิดสารละลายแอมโมเนียดังนั้นปัสสาวะที่ผ่านการหมักจึงถูกนำมาใช้ในสมัยโบราณเพื่อซักผ้าและเสื้อผ้า เพื่อกำจัดขนออกจากหนังสัตว์เพื่อเตรียมการฟอกหนัง เพื่อใช้เป็นสารช่วยย้อมในการย้อมผ้า และเพื่อขจัดสนิมออกจากเหล็ก^{[ 60 ]} นอกจากนี้ ทันตแพทย์ในสมัยโบราณยังใช้ปัสสาวะในการล้างฟัน อีกด้วย ^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]}

ในรูปของแอมโมเนียมซัล (نشادر, nushadir ) แอมโมเนียมีความสำคัญต่อนักเล่นแร่แปรธาตุชาวมุสลิมมีการกล่าวถึงในหนังสือแห่งศิลาซึ่งน่าจะเขียนขึ้นในศตวรรษที่ 9 และเชื่อกันว่าเป็นผลงานของจาบีร์ อิบนุ ฮายยาน [ ^{64 ] นอกจาก}นี้ยังมีความสำคัญต่อนักเล่นแร่แปรธาตุ ชาวยุโรป ในศตวรรษที่ 13 โดยอัลเบอร์ตัส แม็กนัสได้ กล่าวถึงไว้ ^{[ 31 ]}ช่างย้อมผ้าในยุคกลางยังใช้แอมโมเนีย มซัล ในรูปของปัสสาวะ หมัก เพื่อเปลี่ยนสีของสีย้อมจากพืช ในศตวรรษที่ 15 บาซิลิอุส วาเลนตินัสได้แสดงให้เห็นว่าแอมโมเนียสามารถได้มาจากการที่ด่างทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมซัล^{[ 65 ]}ในช่วงเวลาต่อมา เมื่อได้แอมโมเนียมคลอไรด์โดยการกลั่นกีบและเขาของวัว และทำให้คาร์บอเนตที่ได้เป็นกลางด้วยกรดไฮโดรคลอริกจึงได้นำชื่อ 'spirit of hartshorn' มาใช้กับแอมโมเนีย^{[ 31 ] [ 66 ]}

แอมโมเนียในรูปก๊าซถูกแยกออกมาครั้งแรกโดยโจเซฟ แบล็กในปี 1756 โดยการทำปฏิกิริยาระหว่างเกลือแอมโมเนีย ( แอมโมเนียมคลอไรด์ ) กับแมกนีเซียเผา ( แมกนีเซียมออกไซด์ ) ^{[ 67 ] [ 68 ]}ต่อ มา ปีเตอร์ วูล์ฟได้แยกมันออกมาอีกครั้งในปี 1767 ^{[ 69 ] [ 70 ]}คาร์ล วิลเฮล์ม เชเลอ ได้แยกมันออก มาในปี 1770 ^{[ 71 ]}และโจเซฟ พรีสต์ลีย์ได้แยกมันออกมาในปี 1773 และเขาเรียกมันว่า 'อากาศอัลคาไลน์' ^{[ 31 ] [ 72 ]}สิบเอ็ดปีต่อมาในปี 1785 โคลด หลุยส์ เบอร์โธลเลต์ได้ตรวจสอบองค์ประกอบของมัน^{[ 73 ] [ 31 ]}

การผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนในอากาศ (และไฮโดรเจน) ถูกคิดค้นโดยฟริตซ์ ฮาเบอร์และโรเบิร์ต เลอรอสซิญอล สิทธิบัตรถูกส่งในปี 1909 (USPTO หมายเลข 1,202,995) และได้รับอนุมัติในปี 1916 ต่อมาคาร์ล บอชได้พัฒนาวิธีการผลิตแอมโมเนียในระดับอุตสาหกรรม ( กระบวนการฮาเบอร์-บอช ) มีการนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรมครั้งแรกในเยอรมนีในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 [ ^{74 ]}หลังจากการปิดล้อมของฝ่ายสัมพันธมิตรที่ตัดขาดการจัดหาไนเตรต^จากชิลีแอมโมเนียถูกนำไปใช้ในการผลิตวัตถุระเบิดเพื่อสนับสนุนความพยายามในการทำสงคราม^{[ 75 ]}รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 1918 ได้รับมอบให้แก่ฟริตซ์ ฮาเบอร์ "สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียจากธาตุต่างๆ"

ก่อนที่จะมีก๊าซธรรมชาติ ไฮโดรเจนซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตแอมโมเนียนั้น ผลิตได้โดยการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า หรือใช้กระบวนการคลอรอัลคาไล

เมื่อ อุตสาหกรรม เหล็ก เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 20 แอมโมเนีย จึง กลายเป็นผลพลอยได้จากการผลิตถ่านโค้ก

ในสหรัฐอเมริกา ณ ปี 2019 แอมโมเนียประมาณ 88% ถูกใช้เป็นปุ๋ยไม่ว่าจะเป็นในรูปเกลือ สารละลาย หรือแอมโมเนียปราศจากน้ำ^{[ 76 ]}เมื่อใช้กับดิน จะช่วยเพิ่มผลผลิตพืชผลเช่นข้าวโพดและข้าวสาลี^{[ 77 ]} 30% ของไนโตรเจนทางการเกษตรที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาอยู่ในรูปของแอมโมเนียปราศจากน้ำ และทั่วโลกมีการใช้ 110 ล้านตันในแต่ละปี^{[ 78 ]} สารละลายแอมโมเนียที่มีความเข้มข้นตั้งแต่ 16% ถึง 25% ถูกนำมาใช้ใน อุตสาหกรรม การหมักเป็นแหล่งไนโตรเจนสำหรับจุลินทรีย์และเพื่อปรับค่า pH ระหว่างการหมัก^{[ 79 ]} ประเทศในแอฟริกามุ่งมั่นที่จะใช้ศักยภาพในการ ผลิต แอมโมเนียหมุนเวียนเพื่อลดการพึ่งพาการนำเข้าปุ๋ย^{[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]}

เนื่องจากคุณสมบัติการระเหยของแอมโมเนีย จึงเป็นสารทำความเย็นที่มี ประโยชน์ ^{[ 74 ]}มีการใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนที่คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (ฟรีออน) จะเป็นที่นิยม แอมโมเนียปราศจากน้ำถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานทำความเย็นทางอุตสาหกรรมและสนามฮอกกี้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สูง และต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียคือเป็นพิษ และต้องใช้ส่วนประกอบที่ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งจำกัดการใช้งานในครัวเรือนและขนาดเล็ก นอกจากการใช้ในระบบทำความเย็นแบบอัดไอ สมัยใหม่ แล้ว ยังใช้ผสมกับไฮโดรเจนและน้ำในตู้เย็น แบบดูดซับอีกด้วย วงจร Kalinaซึ่งมีความสำคัญเพิ่มขึ้นสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ ขึ้นอยู่กับช่วงจุดเดือดที่กว้างของส่วนผสมแอมโมเนีย-น้ำ

แอมโมเนียซึ่งเป็นสารหล่อเย็นยังใช้ในหม้อน้ำบนสถานีอวกาศนานาชาติในวงจรที่ใช้ควบคุมอุณหภูมิภายในและช่วยให้สามารถทำการทดลองที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิได้^{[ 83 ] [ 84 ]}แอมโมเนียอยู่ภายใต้ความดันที่เพียงพอที่จะคงสภาพเป็นของเหลวตลอดกระบวนการ ระบบหล่อเย็นแอมโมเนียเฟสเดียวยังให้บริการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังในแผงโซลาร์เซลล์แต่ละคู่ด้วย

ความสำคัญที่เป็นไปได้ของแอมโมเนียในฐานะสารทำความเย็นเพิ่มขึ้นจากการค้นพบว่า CFC และ HFC ที่ระบายออกมาเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพและเสถียร^{[ 85 ]}

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1895 เป็นที่ทราบกันดีว่าแอมโมเนียมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อ อย่างรุนแรง ต้องใช้ 1.4 กรัมต่อลิตรเพื่อรักษา น้ำ ซุปเนื้อวัว^{[ 86 ]} ในการศึกษาหนึ่ง แอมโมเนียปราศจากน้ำสามารถทำลาย แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรค ในสัตว์ ได้ 99.999% ในอาหารสัตว์ 3 ชนิด แต่ไม่ทำลายไซเลจ [ ^{87 ] [ 88 ] ปัจจุบัน}มีการใช้แอมโมเนียปราศจากน้ำในเชิงพาณิชย์เพื่อลดหรือกำจัด การปนเปื้อน ของจุลินทรีย์ในเนื้อวัว^{[ 89 ] [ 90 ]} เนื้อวัวที่มีเนื้อสัมผัสละเอียด (ที่รู้จักกันทั่วไปว่า ' เนื้อบดสีชมพู ') ในอุตสาหกรรมเนื้อวัวทำจากเศษเนื้อวัว ที่มีไขมัน (ประมาณ 50–70% ไขมัน) โดยการกำจัดไขมันโดยใช้ความร้อนและการปั่นเหวี่ยงจากนั้นจึงนำไปบำบัดด้วยแอมโมเนียเพื่อฆ่าเชื้อE. coli กระบวนการนี้ถือว่ามีประสิทธิภาพและปลอดภัยโดยกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาโดยอิงจากการศึกษาที่พบว่าการบำบัดนี้ช่วยลดE. coliลงจนถึงระดับที่ตรวจไม่พบ^{[ 91 ]}มีข้อกังวลด้านความปลอดภัยเกี่ยวกับกระบวนการนี้ รวมถึงข้อร้องเรียนจากผู้บริโภคเกี่ยวกับรสชาติและกลิ่นของเนื้อวัวที่ผ่านการบำบัดด้วยแอมโมเนีย^{[ 92 ]}

แอมโมเนียถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง และเป็นทางเลือกที่เสนอแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลและไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขนส่งทางทะเลเนื่องจากเป็นของเหลวที่อุณหภูมิแวดล้อมภายใต้ความดันไอของตัวเองและมีความหนาแน่นของพลังงานปริมาตรและน้ำหนักสูง แอมโมเนียจึงถือเป็นตัวพาที่เหมาะสมสำหรับไฮโดรเจน^{[ 93 ]}และอาจมีราคาถูกกว่าการขนส่งไฮโดรเจนเหลวโดยตรง^{[ 94 ]}

เมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรเจน แอมโมเนียสามารถจัดเก็บได้ง่ายกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงแอมโมเนียมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่ามาก และสามารถผลิต จัดเก็บ และส่งมอบได้ในราคาที่ต่ำกว่าไฮโดรเจนมาก ซึ่งต้องเก็บไว้ในรูปของสารอัดหรือของเหลวแช่แข็ง^{[ 95 ] [ 96 ]}ความหนาแน่นของพลังงานดิบของแอมโมเนียเหลวอยู่ที่ 11.5 MJ/L ^{[ 95 ]}ซึ่งประมาณหนึ่งในสามของดีเซลแอมโมเนียยังสามารถแปลงกลับเป็นไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นพลังงานให้กับเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน หรืออาจใช้โดยตรงภายในเซลล์เชื้อเพลิง แอมโมเนีย ออกไซด์แข็ง อุณหภูมิสูง เพื่อเป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพซึ่งไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก [ ^{97 ] [ 98 ] การ}แปลงแอมโมเนียเป็นไฮโดรเจนสามารถทำได้ผ่านกระบวนการโซเดียมอะไมด์^{[ 99 ]}หรือการสลายตัวของแอมโมเนียโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง^{[ 100 ]}

_{ปัจจุบันการผลิตแอมโมเนียก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์} 1.8% ของปริมาณการปล่อยก๊าซทั่วโลก 'แอมโมเนียสีเขียว' คือแอมโมเนียที่ผลิตโดยใช้ไฮโดรเจนสีเขียว (ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยการอิเล็กโทรไลซิสด้วยไฟฟ้าจาก พลังงาน หมุนเวียน ) ในขณะที่ 'แอมโมเนียสีน้ำเงิน' คือแอมโมเนียที่ผลิตโดยใช้ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ) โดยที่คาร์บอนไดออกไซด์ถูกดักจับและกักเก็บไว้^{[ 101 ]}ในปี 2020 ซาอุดีอาระเบียได้ส่งออก 'แอมโมเนียสีน้ำเงิน' เหลว 40 เมตริกตันไปยังญี่ปุ่นเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง ซึ่ง ถือเป็นครั้งแรกของโลก ^{[ 102 ]} แอมโมเนีย สีน้ำเงินนี้ผลิตขึ้นเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี และสามารถเผาไหม้ได้โดยไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกความหนาแน่นของพลังงานต่อปริมาตรของมันเกือบเป็นสองเท่าของไฮโดรเจนเหลว หากกระบวนการผลิตสามารถขยายขนาดได้โดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียนอย่างเดียว ซึ่งจะผลิตแอมโมเนียสีเขียวได้ ก็จะสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากใน การหลีกเลี่ยง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 103 ]}

แอมโมเนียสีเขียวถือเป็นเชื้อเพลิงที่มีศักยภาพสำหรับเรือ ใหม่ รวมถึงเรือบรรทุกคอนเทนเนอร์ ในอนาคต คาดว่าการใช้แอมโมเนียเป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งทางเรือจะเพิ่มขึ้น^{[ 104 ]} IEA คาดการณ์ว่าแอมโมเนียจะตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งทางเรือ ได้ประมาณ 45% ภายในปี 2050 ^{[ 105 ]}

ในปี 2020 บริษัทDSMEและMAN Energy Solutionsประกาศการสร้างเรือที่ใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิง โดย DSME วางแผนที่จะนำเรือดังกล่าวออกสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ภายในปี 2025 ^{[ 106 ]} นอกจาก นี้ยังมีการสำรวจการใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับเครื่องยนต์เจ็ทของเครื่องบิน^{[ 107 ]}ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับการกำหนดค่าเครื่องยนต์ไฮบริดสำหรับการบินความเร็วเหนือเสียงโดยใช้เชื้อเพลิงแอมโมเนีย^{[ 108 ]}ญี่ปุ่นกำลังดำเนินการตามแผนพัฒนาเทคโนโลยีการเผาไหม้ร่วมของแอมโมเนียซึ่งสามารถเพิ่มการใช้แอมโมเนียในการผลิตไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่จะช่วยเหลือบริษัทสาธารณูปโภคในประเทศและประเทศอื่นๆ ในเอเชียให้เร่งการเปลี่ยนผ่านไปสู่ ความเป็นกลาง ทางคาร์บอน^{[ 109 ]}ในเดือนตุลาคม 2021 การประชุมนานาชาติว่าด้วยเชื้อเพลิงแอมโมเนียครั้งแรก (ICFA2021) ได้จัดขึ้น^{[ 110 ] [ 111 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 บริษัท IHIประสบความสำเร็จในการลดก๊าซเรือนกระจกได้มากกว่า 99% ในระหว่างการเผาไหม้แอมโมเนียเหลวในกังหันก๊าซขนาด 2,000 กิโลวัตต์ ทำให้เกิดการผลิตไฟฟ้าที่ปราศจาก_{CO2 อย่างแท้จริง} ^{[ 112 ]} ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2565 กลุ่มประเทศ ควอดได้แก่ ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และอินเดีย ตกลงที่จะส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับไฮโดรเจนและแอมโมเนียที่เผาไหม้สะอาดเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในการประชุมด้านพลังงานครั้งแรกของกลุ่มความมั่นคง^{[ 113 ]}อย่างไรก็ตาม ณ ปี พ.ศ. 2565 ยังคง มีการผลิตNO _{x ในปริมาณมาก} ^{[ 114 ]}ไนตรัสออกไซด์อาจเป็นปัญหาเช่นกัน เนื่องจากเป็น " ก๊าซเรือนกระจกที่ทราบกันว่ามีศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) สูงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 300 เท่า " ^{[ 115 ]}

เครื่องยนต์แอมโมเนียหรือมอเตอร์แอมโมเนีย ซึ่งใช้แอมโมเนียเป็นของเหลวทำงานได้รับการเสนอและใช้งานเป็นครั้งคราว^{[ 116 ]}หลักการคล้ายกับที่ใช้ในหัวรถจักรไร้ไฟแต่ใช้แอมโมเนียเป็นของเหลวทำงานแทนไอน้ำหรืออากาศอัด เครื่องยนต์แอมโมเนียถูกนำมาใช้ในการทดลองในศตวรรษที่ 19 โดยGoldsworthy Gurneyในสหราชอาณาจักร และSt. Charles Streetcar Lineในนิวออร์ลีนส์ในช่วงปี 1870 และ 1880 ^{[ 117 ]}และในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองแอมโมเนียถูกนำมาใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนรถโดยสารในเบลเยียม^{[ 118 ]}

บางครั้งมีการเสนอให้ใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่ใช้งานได้จริงแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน^{[ 118 ] [ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]}อย่างไรก็ตาม แอมโมเนียไม่สามารถนำมาใช้ใน เครื่องยนต์ แบบ Otto cycle ที่มีอยู่ได้ง่ายๆ เนื่องจากมี ช่วงความไวไฟที่แคบมากถึงกระนั้นก็มีการทดสอบหลายครั้ง^{[ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]}ค่าออกเทนสูงถึง 120 ^{[ 125 ]}และอุณหภูมิเปลวไฟต่ำ^{[ 126 ]}ทำให้สามารถใช้อัตราส่วนการอัดสูงได้โดยไม่ส่งผลเสียต่อการผลิต NO x ในปริมาณมากเนื่องจากแอมโมเนีย_{ไม่มี}คาร์บอน การเผาไหม้จึงไม่สามารถผลิตคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรคาร์บอนหรือเขม่าได้ที่อุณหภูมิสูงและมีตัวเร่งปฏิกิริยา ที่เหมาะสม แอมโมเนียจะสลายตัวเป็นองค์ประกอบต่างๆ^{[ 127 ]}การสลายตัวของแอมโมเนียเป็นกระบวนการดูดความร้อนเล็กน้อยซึ่งต้องใช้พลังงาน 23 kJ/mol (5.5  kcal/mol ) ของแอมโมเนีย และให้ผลผลิตเป็นก๊าซ ไฮโดรเจนและไนโตรเจน

เครื่องยนต์จรวดยังใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิงด้วย เครื่องยนต์จรวด Reaction Motors XLR99ที่ใช้ขับเคลื่อน เครื่องบินวิจัยความเร็วเหนือเสียง X-15ใช้แอมโมเนียเหลว แม้ว่าจะไม่ทรงพลังเท่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น แต่ก็ไม่ทิ้งเขม่าในเครื่องยนต์จรวดที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ และความหนาแน่นของมันก็ใกล้เคียงกับความหนาแน่นของสารออกซิไดเซอร์ คือออกซิเจนเหลวซึ่งทำให้การออกแบบเครื่องบินง่ายขึ้น แอมโมเนียเหลวยังเป็นทางเลือกที่น่าสนใจแทนไฮโดรเจนเหลวในฐานะ เชื้อเพลิงขับเคลื่อน จรวดนิวเคลียร์ความร้อนโดยให้แรงขับที่เพิ่มขึ้น (แต่ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ลดลง ) ^{[ 128 ]}

บริษัทACWA Powerและเมืองนีโอมได้ประกาศการก่อสร้างโรงงานผลิตไฮโดรเจนและแอมโมเนียสีเขียวในปี 2020 ^{[ 129 ]}

แอมโมเนียใช้ในการกำจัดSO2จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล และผลิตภัณฑ์ที่ได้จะถูกแปลงเป็นแอมโมเนียมซัลเฟตเพื่อใช้เป็นปุ๋ย แอมโมเนียยังช่วยทำให้ไนโตรเจนออกไซด์ ( NOx _{) ซึ่งเป็นมลพิษที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ดีเซล เป็นกลาง}เทคโนโลยีนี้เรียกว่า SCR ( selective catalytic reduction ) ซึ่งอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีวานาเดีย เป็นองค์ประกอบหลัก ^{[ 130 ]}

อาจใช้แอมโมเนียเพื่อบรรเทาการรั่วไหลของก๊าซฟอสจีน^{[ 131 ]}

แอมโมเนีย ซึ่งเป็นไอระเหยที่ปล่อยออกมาจากเกลือหอมระเหยถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างมากในฐานะสารกระตุ้นระบบทางเดินหายใจ แอมโมเนียถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเมทแอมเฟตามีน อย่างผิดกฎหมายโดยวิธี การรีดิวซ์แบบ เบิร์ ช^{[ 133 ]}วิธีการผลิตเมทแอมเฟตามีนแบบเบิร์ชนั้นอันตราย เพราะทั้งโลหะอัลคาไลและแอมโมเนียเหลวต่างก็มีปฏิกิริยาสูงมาก และอุณหภูมิของแอมโมเนียเหลวทำให้มันมีแนวโน้มที่จะเดือดและระเบิดได้เมื่อเติมสารตั้งต้น^{[ 134 ]}

แอมโมเนียเหลวใช้สำหรับการบำบัดวัสดุฝ้าย ทำให้มีคุณสมบัติเช่นการเมอร์เซอไร เซชัน โดยใช้ด่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้สำหรับการซักล่วงหน้าของขนสัตว์^{[ 135 ]}

ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน แอมโมเนียมีความหนาแน่นน้อยกว่าบรรยากาศและมีกำลังยกประมาณ 45–48% ของไฮโดรเจนหรือฮีเลียมบางครั้งมีการใช้แอมโมเนียเพื่อเติมลูกโป่งเป็นก๊าซยกเนื่องจากมีจุดเดือดค่อนข้างสูง (เมื่อเทียบกับฮีเลียมและไฮโดรเจน) แอมโมเนียจึงอาจถูกทำให้เย็นและทำให้เป็นของเหลวบนเรือเหาะเพื่อลดแรงยกและเพิ่มน้ำหนักถ่วง (และเปลี่ยนกลับเป็นก๊าซเพื่อเพิ่มแรงยกและลดน้ำหนักถ่วง) ^{[ 136 ]}

แอมโมเนียถูกนำมาใช้เพื่อทำให้ไม้โอ๊คขาวที่เลื่อยตามแนวรัศมีมีสีเข้มขึ้นในเฟอร์นิเจอร์สไตล์ Arts & Crafts และ Mission ไอระเหยของแอมโมเนียจะทำปฏิกิริยากับแทนนิน ตามธรรมชาติ ในเนื้อไม้และทำให้สีเปลี่ยนไป^{[ 137 ]}

แอมโมเนียถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดต่างๆ เช่นวินเด็กซ์ (จนถึงปี 2006) ในรูปของสารละลายแอมโมเนีย

สำนักงานความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน ของสหรัฐอเมริกา(OSHA)ได้กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสแอมโมเนียในรูปก๊าซไว้ที่ 35 ppm โดยปริมาตรในอากาศแวดล้อมเป็นเวลา 15 นาที และขีดจำกัดการสัมผัสที่ 25 ppm โดยปริมาตรเป็นเวลา 8 ชั่วโมง^{[ 139 ]}สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (NIOSH) เพิ่งลดค่า IDLH (ระดับที่เป็นอันตรายต่อชีวิตหรือสุขภาพในทันที ซึ่งเป็นระดับที่คนงานที่มีสุขภาพดีสามารถสัมผัสได้เป็นเวลา 30 นาทีโดยไม่ได้รับผลกระทบต่อสุขภาพอย่างถาวร) จาก 500 เป็น 300 ppm โดยอิงจากการตีความงานวิจัยดั้งเดิมในปี 1943 ที่เข้มงวดมากขึ้น องค์กรอื่นๆ มีระดับการสัมผัสที่แตกต่างกัน มาตรฐานของกองทัพเรือสหรัฐฯ [US Bureau of Ships 1962] กำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MACs): สำหรับการสัมผัสอย่างต่อเนื่อง (60 วัน) คือ 25 ppm; สำหรับการสัมผัส 1 ชั่วโมงคือ 400 ppm ^{[ 140 ]}

แอมโมเนียเป็นสารระคายเคือง และการระคายเคืองจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้น ขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาตคือ 25  ppmและเป็นอันตรายถึงชีวิตหากเกิน 500 ppm โดยปริมาตร^{[ 141 ]}

ไอแอมโมเนียมีกลิ่นฉุน ระคายเคือง และเป็นสัญญาณเตือนถึงการสัมผัสที่อาจเป็นอันตราย ความเข้มข้นของกลิ่นโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 5 ppm ซึ่งต่ำกว่าระดับอันตรายหรือความเสียหายมาก การสัมผัสกับแอมโมเนียในรูปก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงมากอาจทำให้ปอดเสียหายและเสียชีวิตได้^{[ 139 ]}ในสหรัฐอเมริกา แอมโมเนียถูกควบคุมในฐานะก๊าซที่ไม่ติดไฟ แต่เข้าข่ายนิยามของวัสดุที่เป็นพิษเมื่อสูดดมเข้าไป และต้องมีใบอนุญาตความปลอดภัยที่เป็นอันตรายเมื่อขนส่งในปริมาณมากกว่า 3,500 แกลลอนสหรัฐ (13,000 ลิตร; 2,900 แกลลอนอังกฤษ) ^{[ 142 ]}

ความเป็นพิษของสารละลายแอมโมเนียโดยทั่วไปไม่ก่อให้เกิดปัญหาต่อมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ เนื่องจากพวกมันมีวิถีการเผาผลาญที่ป้องกันไม่ให้แอมโมเนียสะสมในกระแสเลือด แอมโมเนียจะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บาโมอิลฟอสเฟตโดยเอนไซม์คาร์บาโมอิลฟอสเฟตซินเทสจากนั้นเข้าสู่วัฏจักรยูเรียซึ่งจะถูกรวมเข้ากับกรดอะมิโนหรือขับออกเป็นยูเรีย^{[ 143 ]}

ปลาและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกไม่มีกลไกการล้างพิษภายในร่างกาย เนื่องจากโดยปกติพวกมันจะกำจัดแอมโมเนียโดยตรงลงในน้ำโดยรอบ ส่งผลให้พวกมันมีความไวต่อความเข้มข้นของแอมโมเนียในสิ่งแวดล้อมสูง แม้แต่ระดับที่เจือจางในน้ำก็สามารถขัดขวางการขับถ่ายและนำไปสู่การสะสมที่เป็นพิษ ด้วยเหตุนี้ แอมโมเนียในสภาพแวดล้อมทางน้ำจึงถูกจัดว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมแอมโมเนียในบรรยากาศยังมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของอนุภาคขนาดเล็กอีก ด้วย ^{[ 144 ]}

แอมโมเนียเป็นส่วนประกอบหนึ่งของ ค ^วันบุหรี่ ด้วย ^{[ 145} ]

แอมโมเนียมีอยู่ในน้ำเสียจากการผลิต โค้กซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่เป็นของเหลวจากการผลิตโค้กจากถ่านหิน^{[ 146 ]}ในบางกรณี แอมโมเนียจะถูกปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อมทางทะเลซึ่งทำหน้าที่เป็นสารมลพิษ โรงงานเหล็กไวอัลลาในรัฐเซาท์ออสเตรเลียเป็นตัวอย่างหนึ่งของโรงงานผลิตโค้กที่ปล่อยแอมโมเนียลงสู่ทะเล^{[ 147 ]}

เชื่อกันว่าพิษของแอมโมเนียเป็นสาเหตุของการสูญเสียที่ไม่สามารถอธิบายได้ในโรงเพาะฟักปลาแอมโมเนียส่วนเกินอาจสะสมและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของการเผาผลาญหรือเพิ่มค่า pH ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่สัมผัส ความทนทานแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดของปลา^{[ 148 ]}ที่ความเข้มข้นต่ำประมาณ 0.05 มก./ลิตร แอมโมเนียที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนเป็นอันตรายต่อปลาและอาจส่งผลให้การเจริญเติบโตและอัตราการเปลี่ยนอาหารต่ำ ความสามารถในการสืบพันธุ์ลดลง และเพิ่มความเครียดและความอ่อนแอต่อการติดเชื้อแบคทีเรียและโรคต่างๆ^{[ 149 ]}เมื่อสัมผัสกับแอมโมเนียมากเกินไป ปลาอาจสูญเสียสมดุล ตื่นตัวมากเกินไป กิจกรรมการหายใจและการดูดซับออกซิเจนเพิ่มขึ้น และอัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น^{[ 148 ]}ที่ความเข้มข้นเกิน 2.0 มก./ลิตร แอมโมเนียทำให้เกิดความเสียหายต่อเหงือกและเนื้อเยื่อ ง่วงซึมอย่างรุนแรง ชัก โคม่า และเสียชีวิต^{[ 148 ] [ 150 ]}การทดลองแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นที่เป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับปลาหลายชนิดอยู่ในช่วง 0.2 ถึง 2.0 มก./ลิตร^{[ 150 ]}

ในช่วงฤดูหนาว เมื่อมีการลดปริมาณอาหารที่ให้แก่สัตว์น้ำในระบบเพาะเลี้ยง ระดับแอมโมเนียอาจสูงขึ้น อุณหภูมิแวดล้อมที่ต่ำลงจะลดอัตราการสังเคราะห์แสงของสาหร่าย ทำให้สาหร่ายกำจัดแอมโมเนียได้น้อยลง ในสภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับขนาดใหญ่ ไม่มีวิธีแก้ไขที่รวดเร็วสำหรับระดับแอมโมเนียที่สูงขึ้น แนะนำให้ป้องกันมากกว่าแก้ไขเพื่อลดอันตรายต่อปลาที่เลี้ยง^{[ 150 ]}และในระบบน้ำเปิด สภาพแวดล้อมโดยรอบ

เช่นเดียวกับโพรเพนแอมโมเนียปราศจากน้ำจะเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิห้องเมื่ออยู่ที่ความดันบรรยากาศ ภาชนะเก็บที่มีความจุ 250  psi (1.7  MPa ) เหมาะสำหรับบรรจุของเหลว^{[ 151 ]}แอมโมเนียถูกนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายที่ต้องการภาชนะเก็บที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสแตนเลส แอมโมเนียที่มีปริมาณน้ำอย่างน้อย 0.2% โดยน้ำหนักจะไม่กัดกร่อนเหล็กกล้าคาร์บอน ถังเก็บ NH ₃ ที่ทำ จากเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณน้ำ 0.2% โดยน้ำหนักหรือมากกว่านั้นสามารถใช้งานได้นานกว่า 50 ปี^{[ 152 ]}ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่าไม่ควรปล่อยให้สารประกอบแอมโมเนียมสัมผัสกับเบส (เว้นแต่ในปฏิกิริยาที่ตั้งใจและควบคุมไว้) เนื่องจากอาจปล่อยก๊าซแอมโมเนียในปริมาณที่เป็นอันตรายออกมาได้

อันตรายของสารละลายแอมโมเนียขึ้นอยู่กับความเข้มข้น: สารละลายแอมโมเนีย 'เจือจาง' มักมีความเข้มข้น 5–10% โดยน้ำหนัก (< 5.62 โมล/ลิตร); สารละลาย 'เข้มข้น' มักเตรียมที่ความเข้มข้นมากกว่า 25% โดยน้ำหนัก สารละลาย 25% (โดยน้ำหนัก) มีความหนาแน่น 0.907 กรัม/ซม^³และสารละลายที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าจะมีความเข้มข้นมากกว่าการจำแนกประเภทสารละลายแอมโมเนียของสหภาพยุโรปแสดงอยู่ในตาราง

ความเข้มข้นโดยน้ำหนัก (w/w)	ความเข้มข้นโมลาร์	ความเข้มข้น (มวล/ปริมาตร)	สัญลักษณ์ GHS	วลี H
5–10%	2.87–5.62 โมล/ลิตร	48.9–95.7 กรัม/ลิตร		เอช314
10–25%	5.62–13.29 โมล/ลิตร	95.7–226.3 กรัม/ลิตร		H314 , H335 , H400
มากกว่า 25%	>13.29 โมล/ลิตร	>226.3 กรัม/ลิตร		H314 , H335 , H400 , H411

ไอระเหยแอมโมเนียจากสารละลายแอมโมเนียเข้มข้นนั้นระคายเคืองต่อดวงตาและระบบทางเดินหายใจ อย่างรุนแรง ผู้เชี่ยวชาญจึงเตือนว่าควรจัดการกับสารละลายเหล่านี้ในตู้ดูดควัน เท่านั้น สารละลายอิ่มตัว ('0.880' – ดู§ คุณสมบัติ ) อาจเกิดแรงดันสูงภายในขวดปิดสนิทในสภาพอากาศอบอุ่น ผู้เชี่ยวชาญจึงเตือนให้เปิดขวดด้วยความระมัดระวัง ซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่เป็นปัญหาสำหรับสารละลาย 25% ('0.900')

ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่าไม่ควรผสมสารละลายแอมโมเนียกับฮาโลเจนเนื่องจากจะเกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษและ/หรือระเบิดได้ นอกจากนี้ ผู้เชี่ยวชาญยังเตือนว่าการสัมผัสสารละลายแอมโมเนียกับเกลือเงินปรอทหรือไอโอไดด์ เป็นเวลานาน อาจทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ระเบิดได้เช่นกัน สารผสมดังกล่าว มักเกิดขึ้นในการวิเคราะห์อนินทรีย์เชิงคุณภาพและจำเป็นต้องทำให้เป็นกรดเล็กน้อย แต่ไม่ควรเข้มข้น (<6% w/v) ก่อนกำจัดทิ้งเมื่อการทดสอบเสร็จสิ้น

แอมโมเนียปราศจากน้ำจัดเป็นสารพิษ ( T ) และเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ( N ) ก๊าซนี้ติดไฟได้ ( อุณหภูมิการติดไฟเอง : 651 °C) และสามารถผสมกับอากาศจนเกิดเป็นส่วนผสมที่ระเบิดได้ (16–25%) ขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาต (PEL) ในสหรัฐอเมริกาคือ 50  ppm (35 mg/m³ ⁾ในขณะที่ ความเข้มข้น IDLHประมาณอยู่ที่ 300 ppm การสัมผัสแอมโมเนียซ้ำๆ จะลดความไวต่อกลิ่นของก๊าซ โดยปกติจะสามารถตรวจจับกลิ่นได้ที่ความเข้มข้นน้อยกว่า 50 ppm แต่บุคคลที่ความไวต่อกลิ่นลดลงอาจไม่สามารถตรวจจับกลิ่นได้แม้ที่ความเข้มข้น 100 ppm แอมโมเนียปราศจากน้ำกัดกร่อน โลหะ ผสมที่มีทองแดงและสังกะสีทำให้ ข้อต่อ ทองเหลืองไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานกับก๊าซนี้ แอมโมเนียเหลวยังสามารถกัดกร่อนยางและพลาสติกบางชนิด ได้อีกด้วย

แอมโมเนียทำปฏิกิริยารุนแรงกับธาตุฮาโลเจนไนโตรเจนไตรไอโอไดด์ซึ่งเป็นวัตถุระเบิดแรงสูงชนิดปฐม ภูมิ จะเกิดขึ้นเมื่อแอมโมเนียสัมผัสกับไอโอดีนแอมโมเนียทำให้เกิดปฏิกิริยาพอ ลิเมอไรเซชันที่ระเบิดได้ ของเอทิลีนออกไซด์นอกจากนี้ยังก่อให้เกิด สารประกอบ ฟุลมิเนชัน ที่ระเบิดได้ กับสารประกอบของทองคำเงินปรอทเจอร์มาเนียมหรือเทลลูเรียมและกับสติบีนมีรายงานปฏิกิริยารุนแรงกับอะเซทัลดีไฮด์สารละลายไฮโปคลอไรต์โพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์และเปอร์ ออกไซด์ ด้วย

แอมโมเนียมีอัตราการผลิตสูงที่สุดชนิดหนึ่งในบรรดาสารเคมีอนินทรีย์ การผลิตบางครั้งแสดงในรูปของ "ไนโตรเจนคงที่" การผลิตทั่วโลกคาดการณ์ไว้ที่ 160 ล้านตันในปี 2020 (147 ตันของไนโตรเจนคงที่) ^{[ 154 ]}จีนคิดเป็น 26.5% ตามด้วยรัสเซียที่ 11.0% สหรัฐอเมริกาที่ 9.5% และอินเดียที่ 8.3% ^{[ 154 ]}

ก่อนเริ่มสงครามโลกครั้งที่ 1แอมโมเนียส่วนใหญ่ได้มาจากการกลั่นแห้ง^{[ 155 ]}ของผลิตภัณฑ์ของเสียจากพืชและสัตว์ที่มีไนโตรเจน รวมถึงมูลอูฐ ซึ่งกลั่นโดยการลดกรดไนตรัสและไนไตรต์ด้วยไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังผลิตโดยการกลั่นถ่านหินและโดยการสลายตัวของเกลือแอมโมเนียมด้วยไฮดรอกไซด์อัลคาไลน์^{[ 156 ]}เช่นปูนขาว : ^{[ 31 ]}

สำหรับการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก สามารถนำยูเรียและแคลเซียมไฮดรอกไซด์หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ มาให้ความร้อนได้ :

กระบวนการHaber [ ^{157 ]}หรือที่เรียกว่ากระบวนการ Haber–Bosch เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลักสำหรับ การ ^ผลิตแอมโมเนีย^{[ 158 ] [ 159 ]}โดยจะเปลี่ยนไนโตรเจนในบรรยากาศ( N 2 ₎ให้เป็นแอมโมเนีย (NH ₃ ) โดยปฏิกิริยากับไฮโดรเจน (H _{2 ) โดยใช้โลหะ} เหล็กที่บดละเอียดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:

${\displaystyle {\ce {N2 + 3H2 <=> 2NH3}}\qquad {\Delta H_{\mathrm {298~K} }^{\circ }=-92.28~{\text{kJ per mole of }}{\ce {N2}}}}$

ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนแต่ไม่เอื้ออำนวยในแง่ของเอนโทรปีเนื่องจากก๊าซตั้งต้นสี่โมลถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซผลิตภัณฑ์สองโมล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุปสรรคทางจลนศาสตร์ที่สูงมากต่อการแตกพันธะ จึงจำเป็นต้องใช้ความดันและอุณหภูมิสูงเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาไปข้างหน้ากระบวนการฮาเบอร์ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกโดยนักเคมีชาวเยอรมัน ฟริตซ์ ฮาเบอร์ จากนั้นได้รับการพัฒนาต่อยอดโดย คาร์ล บอช ในอีกไม่กี่ปีต่อมา

นักเคมีชาวเยอรมันFritz HaberและCarl Boschได้พัฒนากระบวนการนี้ในช่วงทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 20 และประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าวิธีการที่มีอยู่เดิม เช่น กระบวนการ Birkeland–EydeและFrank–Caroถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการผลิตแอมโมเนียในระดับอุตสาหกรรม^{[ 160 ] [ 161 ] [ 162 ]}

กระบวนการฮาเบอร์สามารถนำมาใช้ร่วมกับการปฏิรูปด้วยไอน้ำเพื่อผลิตแอมโมเนียโดยใช้สารเคมีเพียงสามชนิด ได้แก่ น้ำก๊าซธรรมชาติ และไนโตรเจนในบรรยากาศ ทั้งฮาเบอร์และบอชต่างได้รับ รางวัลโนเบลสาขาเคมีในที่สุด โดยฮาเบอร์ได้รับ รางวัลในปี 1918 สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียโดยเฉพาะ และบอชได้รับรางวัลในปี 1931 สำหรับผลงาน ที่ เกี่ยวข้องกับเคมีความดันสูง

การสังเคราะห์แอมโมเนียด้วยไฟฟ้า เคมีเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ ลิเธียมไนไตรด์ แบบรีดิวซ์ ซึ่งสามารถถูกโปรตอนให้กลายเป็นแอมโมเนียได้ หากมี แหล่ง โปรตอนการใช้เคมีนี้ครั้งแรกได้รับการรายงานในปี 1930 โดยใช้สารละลายลิเธียมในเอทานอลเพื่อผลิตแอมโมเนียที่ความดันสูงถึง 1000 บาร์ โดยใช้เอทานอลเป็นแหล่งโปรตอน^{[ 163 ]}นอกเหนือจากการเป็นตัวกลางในการถ่ายโอนโปรตอนไปยังปฏิกิริยารีดักชันของไนโตรเจนแล้ว ยังพบว่าเอทานอลมีบทบาทที่หลากหลาย ทั้งมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กโทรไลต์และมีส่วนช่วยในการก่อตัวของชั้นเชื่อมต่ออิเล็กโทรไลต์แข็ง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของปฏิกิริยาโดยรวม^{[ 164 ] [ 165 ]}

ในปี พ.ศ. 2537 Tsuneto และคณะได้ใช้การตกตะกอนด้วยไฟฟ้าของลิเธียมในเตตระไฮโดรฟิวแรนเพื่อสังเคราะห์แอมโมเนียที่ความดันปานกลางด้วยประสิทธิภาพ Faradaicที่ สมเหตุสมผล ^{[ 166 ]}การศึกษาต่อมาได้สำรวจระบบเอทานอล-เตตระไฮโดรฟิวแรนเพิ่มเติมสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียด้วยไฟฟ้าเคมี^{[ 165 ] [ 167 ]}

ในปี 2020 ได้มีการแสดงให้เห็นว่า อิเล็กโทรดกระจายแก๊สที่ไม่ขึ้นกับตัวทำละลายสามารถปรับปรุงการขนส่งไนโตรเจนไปยังลิเธียมที่ทำปฏิกิริยาได้_{อัตรา} การผลิต NH3สูงถึง30 ± 5 nmol/(s⋅cm2 ⁾และประสิทธิภาพ Faradaic สูงถึง 47.5 ± 4% ที่อุณหภูมิแวดล้อมและความดัน 1 บาร์^{[ 168 ]}

ในปี 2021 ได้มีการสาธิตให้เห็นว่าเอทานอลสามารถถูกแทนที่ด้วยเกลือเตตระอัลคิลฟอส โฟเนียม ได้^{[ 169 ]}การศึกษาดังกล่าวพบอัตราการผลิตNH ₃ ที่ 53 ± 1 nmol/(s⋅cm ² ) ที่ประสิทธิภาพฟาราเดย์ 69 ± 1% ในการทดลองภายใต้ ความดันย่อยของไฮโดรเจน 0.5 บาร์และไนโตรเจน 19.5 บาร์ที่อุณหภูมิห้อง^{[ 169 ]}เทคโนโลยีที่ใช้หลักการทางเคมีไฟฟ้าดังกล่าวอยู่ระหว่างการพัฒนาเพื่อการผลิตปุ๋ยและเชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์^{[ 170 ] [ 171 ]}

ในปี 2022 แอมโมเนียถูกผลิตขึ้นผ่านกระบวนการที่ใช้ลิเธียมเป็นตัวกลางในเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าก๊าซไฮโดรเจนเป็นแหล่งโปรตอนด้วย การศึกษาดังกล่าวสังเคราะห์แอมโมเนียด้วยประสิทธิภาพ Faradaic 61 ± 1% ที่ความหนาแน่นกระแส −6 mA/cm² ^ที่ 1 บาร์และอุณหภูมิห้อง^{[ 172 ]}

แอมโมเนียเป็นสิ่งจำเป็นต่อชีวิต^{[ 174 ]}ตัวอย่างเช่น แอมโมเนียจำเป็นต่อการสร้างกรดอะมิโนและกรดนิวคลีอิกซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม แอมโมเนียค่อนข้างเป็นพิษ ดังนั้นธรรมชาติจึงใช้ตัวพาสำหรับแอมโมเนีย ภายในเซลล์กลูตาเมตทำหน้าที่นี้ ในกระแสเลือดกลูตามีนเป็นแหล่งของแอมโมเนีย^{[ 175 ]}

เอทานอลอะมีนซึ่งจำเป็นสำหรับเยื่อหุ้มเซลล์เป็นสารตั้งต้นสำหรับเอทานอลอะมีนแอมโมเนียไลเอสซึ่งผลิตแอมโมเนีย: ^{[ 176 ]}

แอมโมเนียเป็นทั้งของเสียจากกระบวนการเผาผลาญและสารตั้งต้นของกระบวนการเผาผลาญในชีวภาคเป็นแหล่งไนโตรเจนที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิต แม้ว่าไนโตรเจนในบรรยากาศจะมีอยู่มากมาย (มากกว่า 75%) แต่สิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศในรูป ของ โมเลกุลคู่ คือก๊าซ N2 _ได้ดังนั้นการตรึงไนโตรเจนจึงจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์กรดอะมิโน ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของโปรตีนพืชบางชนิดอาศัยแอมโมเนียและของเสียที่มีไนโตรเจนอื่นๆ ที่รวมอยู่ในดินจากซากพืชที่เน่าเปื่อย ส่วนพืชชนิดอื่นๆ เช่นพืชตระกูลถั่ว ที่ตรึงไนโตรเจนได้ จะ ได้รับประโยชน์จาก ความสัมพันธ์ แบบพึ่งพาอาศัยกันกับ แบคทีเรีย ไรโซเบียมที่สร้างแอมโมเนียจากไนโตรเจนในบรรยากาศ^{[ 177 ]}

ในมนุษย์ การสูดดมแอมโมเนียในปริมาณมากอาจถึงแก่ชีวิตได้ การสัมผัสกับแอมโมเนียอาจทำให้เกิดอาการปวดหัวบวมน้ำความจำเสื่อม ชักและหมดสติเนื่องจากมีฤทธิ์เป็นพิษต่อระบบ ประสาท ^{[ 178 ]}

ในสิ่งมีชีวิตบางชนิด แอมโมเนียถูกผลิตขึ้นจากไนโตรเจนในบรรยากาศโดยเอนไซม์ที่เรียกว่าไนโตรเจเนสกระบวนการโดยรวมเรียกว่าการตรึงไนโตรเจนความพยายามอย่างมากได้มุ่งเน้นไปที่การทำความเข้าใจกลไกของการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในปัญหานี้ได้รับแรงกระตุ้นจากโครงสร้างที่ผิดปกติของบริเวณออกฤทธิ์ของเอนไซม์ ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มFe ₇ MoS ₉ ^{[ 179 ]}

แอมโมเนียเป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของการกำจัดหมู่เอมีนของกรดอะมิโน โดยเอนไซม์ เช่นกลูตาเมตดีไฮโดรจีเนส 1การขับถ่ายแอมโมเนียเป็นเรื่องปกติในสัตว์น้ำ ในมนุษย์ แอมโมเนียจะถูกเปลี่ยนเป็นยูเรีย อย่างรวดเร็ว (โดยตับ ) ซึ่งมีความเป็นพิษน้อยกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมี ความเป็นด่างน้อยกว่ายูเรียนี้เป็นส่วนประกอบหลักของน้ำหนักแห้งของปัสสาวะ สัตว์เลื้อยคลาน นก แมลง และหอยทากส่วนใหญ่ขับถ่ายกรดยูริก ออกมา เป็นของเสียไนโตรเจนเพียงอย่างเดียว

แอมโมเนียมีบทบาททั้งในสรีรวิทยา ของสัตว์ปกติและผิดปกติ มันถูกสังเคราะห์ขึ้นผ่านกระบวนการเผาผลาญกรดอะมิโนตามปกติ และเป็นพิษในความเข้มข้นสูงตับจะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นยูเรียผ่านชุดปฏิกิริยาที่เรียกว่าวัฏจักรยูเรียการทำงานของตับที่ผิดปกติ เช่นที่พบในโรคตับแข็งอาจทำให้มีแอมโมเนียในเลือดสูงขึ้น ( ภาวะแอมโมเนีย ในเลือดสูง ) ในทำนองเดียวกัน ความบกพร่องในเอนไซม์ที่รับผิดชอบวัฏจักรยูเรีย เช่นออร์นิทีนทรานส์คาร์บาไม เลส ก็ทำให้ เกิด ภาวะแอมโมเนียในเลือดสูงได้เช่นกัน ภาวะแอมโมเนียใน เลือด สูง มีส่วนทำให้เกิดอาการสับสนและโคม่าใน ภาวะสมองเสื่อมจาก ตับ รวมถึงโรคทางระบบประสาทที่พบได้บ่อยในผู้ที่มีความบกพร่องของวัฏจักรยูเรียและกรดอินทรีย์ในปัสสาวะ^{[ 180 ]}

แอมโมเนียมีความสำคัญต่อสมดุลกรด/เบสของสัตว์ตามปกติ หลังจากการสร้างแอมโมเนียมจากกลูตามีนα-ketoglutarateอาจถูกย่อยสลายเพื่อสร้าง ไอออนไบ คาร์บอเนต สอง ไอออน ซึ่งจะพร้อมใช้งานเป็นบัฟเฟอร์สำหรับกรดในอาหาร แอมโมเนียมจะถูกขับออกทางปัสสาวะ ส่งผลให้สูญเสียกรดสุทธิ แอมโมเนียเองอาจแพร่ผ่านท่อไตรวมตัวกับไอออนไฮโดรเจน และทำให้สามารถขับกรดออกได้ มากขึ้น ^{[ 181 ]}

ไอออนแอมโมเนียมเป็น ของเสียที่เป็น พิษจากกระบวนการเผาผลาญในสัตว์ในปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำ จะถูกขับถ่ายออกมาในน้ำโดยตรง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ฉลาม และสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก จะถูกเปลี่ยนเป็น ยู เรีย ใน วัฏจักร ยูเรีย ซึ่งมีความเป็นพิษน้อยกว่าและสามารถเก็บสะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในนก สัตว์เลื้อยคลาน และหอยทากบก แอมโมเนียมที่เกิดจากกระบวนการเผาผลาญจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดยูริกซึ่งเป็นของแข็งและสามารถขับถ่ายออกมาได้โดยมีการสูญเสียน้ำน้อยที่สุด^{[ 182 ]}

ตรวจพบแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนพร้อมกับก๊าซอื่นๆ เช่นมีเทนไฮโดรเจนและฮีเลียมภายในดาวเสาร์อาจมีผลึกแอมโมเนียแช่แข็งอยู่^{[ 183 ]}

แอมโมเนียถูกตรวจพบครั้งแรกในอวกาศ ระหว่างดาวในปี พ.ศ. 2511 โดยอาศัย การปล่อยคลื่น ไมโครเวฟจากทิศทางของแกนกลางกาแล็กซี^{[ 184 ]}นี่เป็น โมเลกุล หลายอะตอม ตัวแรก ที่ถูกตรวจพบด้วยวิธีนี้ ความไวของโมเลกุลต่อการกระตุ้นที่หลากหลายและความง่ายในการสังเกตในหลายภูมิภาคทำให้แอมโมเนียเป็นหนึ่งในโมเลกุลที่สำคัญที่สุดสำหรับการศึกษาเมฆโมเลกุล^{[ 185 ]}ความเข้มสัมพัทธ์ของเส้นแอมโมเนียสามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิของตัวกลางที่ปล่อยรังสีได้

ตรวจพบแอมโมเนียไอโซโทปชนิดต่อไปนี้: NH ₃ , ¹⁵ NH ₃ , NH ₂ D , NHD ₂และND ₃การตรวจพบ แอมโมเนีย ที่มีดิวเทอเรียม สาม อะตอมถือเป็นเรื่องน่าประหลาดใจ เนื่องจากดิวเทอเรียมค่อนข้างหายาก เชื่อกันว่าสภาวะอุณหภูมิต่ำทำให้โมเลกุลนี้สามารถอยู่รอดและสะสมได้^{[ 186 ]}

นับตั้งแต่การค้นพบแอมโมเนีย (NH₃) ในอวกาศระหว่างดาว แอมโมเนียได้พิสูจน์_แล้วว่าเป็นเครื่องมือทางสเปกโทรสโกปีที่มีค่าอย่างยิ่งในการศึกษาสสารระหว่างดาว ด้วยจำนวนการเปลี่ยนสถานะจำนวนมากที่ไวต่อสภาวะการกระตุ้นที่หลากหลาย แอมโมเนีย_จึงถูกตรวจพบอย่างกว้างขวางในทางดาราศาสตร์ โดยมีการรายงานการตรวจพบในบทความวารสารหลายร้อยฉบับ ตัวอย่างบทความวารสารที่แสดงด้านล่างนี้ เน้นให้เห็นถึงประเภทของเครื่องตรวจจับที่ใช้ในการระบุแอมโมเนีย

การศึกษาแอมโมเนียในอวกาศระหว่างดาวมีความสำคัญต่อการวิจัยหลายด้านในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา บางส่วนได้อธิบายไว้ด้านล่างนี้แล้ว โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการใช้แอมโมเนียเป็นเทอร์โมมิเตอร์ในอวกาศระหว่างดาว

ปริมาณแอมโมเนียในอวกาศระหว่างดาวได้รับการวัดในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย อัตราส่วน [ NH ₃ ]/[ H ₂ ] ได้รับการประมาณค่าให้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 10 ⁻⁷ในเมฆมืดขนาดเล็ก^{[ 187 ]}จนถึง 10 ⁻⁵ในแกนกลางที่หนาแน่นของกลุ่มเมฆโมเลกุลโอไรออน [ ^{188 ] แม้ว่า}จะมีการเสนอเส้นทางการผลิตทั้งหมด 18 เส้นทาง^{[ 189 ]}กลไกการก่อตัวหลักของNH ₃ ในอวกาศระหว่างดาว คือปฏิกิริยา:

ค่าคงที่อัตราkของปฏิกิริยานี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม โดยมีค่าที่ 10 K ^{[ 190 ]}ค่าคงที่อัตราคำนวณจากสูตร⁠ ⁠สำหรับปฏิกิริยาการก่อตัวขั้นต้นa  = ${\displaystyle 5.2\times 10^{-6}}$${\displaystyle k=a(T/300)^{B}}$1.05 × 10 ⁻⁶และ B = −0.47โดยสมมติว่าความอุดมสมบูรณ์ของ NH + 4 เท่ากับ และความอุดมสมบูรณ์ของอิเล็กตรอนเท่ากับ 10 ⁻⁷ซึ่งเป็นค่าทั่วไปของเมฆโมเลกุล การก่อตัวจะเกิดขึ้นในอัตรา${\displaystyle 3\times 10^{-7}}$1.6 × 10 ⁻⁹  cm ⁻³ s ⁻¹ในเมฆโมเลกุลที่มีความหนาแน่นรวม10 ⁵  cm ⁻³ . ^{[ 191 ]}

ปฏิกิริยาการก่อตัวที่เสนออื่นๆ ทั้งหมดมีค่าคงที่อัตราที่เล็กกว่าระหว่าง 2 ถึง 13 อันดับขนาด ทำให้การมีส่วนร่วมต่อความอุดมสมบูรณ์ของแอมโมเนียค่อนข้างไม่มีนัยสำคัญ^{[ 192 ]}ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาการก่อตัวอื่นๆ ที่มีส่วนร่วมเพียงเล็กน้อย ได้แก่:

มีค่าคงที่อัตราเท่ากับ 2.2 × 10 ⁻¹⁵เมื่อสมมติ ความหนาแน่นของ H ₂เท่ากับ 10 ⁵และอัตราส่วน [ NH ₂ ]/[ H ₂ ] เท่ากับ 10 ⁻⁷ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นด้วยอัตรา 2.2 × 10 ⁻¹²ซึ่งช้ากว่าปฏิกิริยาหลักข้างต้นมากกว่าสามอันดับความ magnitude

ปฏิกิริยาการก่อตัวอื่นๆ ที่เป็นไปได้ ได้แก่:

มีปฏิกิริยาที่เสนอทั้งหมด 113 ปฏิกิริยาที่นำไปสู่การทำลายNH3 ในจำนวนนี้ 39 _{ปฏิกิริยา}ถูกจัดทำเป็นตารางเคมีอย่างละเอียดในสารประกอบ C, N และ O ^{[ 193 ]}การทบทวนแอมโมเนียระหว่างดวงดาวระบุปฏิกิริยาต่อไปนี้ว่าเป็นกลไกการแตกตัวหลัก: ^{[ 185 ]}

โดยมีค่าคงที่อัตราเท่ากับ 4.39×10 ^{−9 [ 194 ]}และ 2.2×10 ⁻⁹ , ^{[ 195 ]}ตามลำดับ สมการข้างต้น ( 1 , 2 ) ทำงานที่อัตรา 8.8×10 ⁻⁹และ 4.4×10 ⁻¹³ตามลำดับ การคำนวณเหล่านี้ถือว่าค่าคงที่อัตราและความอุดมสมบูรณ์ที่กำหนดของ [ NH ₃ ]/[ H ₂ ] = 10 ⁻⁵ , [ [H ₃ ] ⁺ ]/[ H ₂ ] = 2×10 ⁻⁵ , [ HCO ⁺ ]/[ H ₂ ] = 2×10 ⁻⁹และความหนาแน่นรวมn = 10 ⁵ซึ่งเป็นค่าทั่วไปของเมฆโมเลกุลที่เย็นและหนาแน่น^{[ 196 ]}เห็นได้ชัดว่าระหว่างปฏิกิริยาหลักสองปฏิกิริยานี้ สมการ ( 1 ) เป็นปฏิกิริยาการทำลายที่เด่นกว่า โดยมีอัตราเร็วกว่าสมการ ( 2 ≈10,000 เท่า) ซึ่งเป็นผลมาจากความอุดมสมบูรณ์ของ [H ₃ ] ⁺ที่ ค่อนข้างสูง

การสังเกตการณ์ทางวิทยุของNH ₃จากกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Effelsberg ขนาด 100 เมตรเผยให้เห็นว่าเส้นแอมโมเนียแยกออกเป็นสองส่วน คือ สันพื้นหลังและแกนกลางที่ไม่สามารถแยกแยะได้ พื้นหลังสอดคล้องกับตำแหน่งที่ตรวจพบ CO ก่อนหน้านี้^{[ 197 ]}กล้องโทรทรรศน์ Chilboltonขนาด 25 เมตรในประเทศอังกฤษตรวจพบสัญญาณวิทยุของแอมโมเนียในบริเวณ H II , มาเซอร์ HNH ₂ O , วัตถุ H–H และวัตถุอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของดาวฤกษ์ การเปรียบเทียบความกว้างของเส้นการปล่อยแสดงให้เห็นว่าความเร็วแบบปั่นป่วนหรือแบบเป็นระบบไม่ได้เพิ่มขึ้นในแกนกลางของเมฆโมเลกุล^{[ 198 ]}

ตรวจพบการแผ่รังสีไมโครเวฟจากแอมโมเนียในวัตถุกาแล็กซีหลายแห่ง รวมถึง W3(OH), Orion A , W43 , W51และแหล่งกำเนิดห้าแห่งในใจกลางกาแล็กซี อัตราการตรวจจับที่สูงแสดงให้เห็นว่านี่เป็นโมเลกุลทั่วไปในตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์ และบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงเป็นเรื่องปกติในกาแล็กซี^{[ 199 ]}

การสังเกตการณ์ NH ₃ของVLAในเจ็ดภูมิภาคที่มีการไหลออกของก๊าซความเร็วสูงเผยให้เห็นการควบแน่นที่มีขนาดเล็กกว่า 0.1  pcใน L1551, S140 และCepheus Aตรวจพบการควบแน่นสามจุดแยกกันใน Cepheus A โดยจุดหนึ่งมีรูปร่างยาวมาก ซึ่งอาจมีบทบาทสำคัญในการสร้างการไหลออกสองขั้วในภูมิภาค^{[ 200 ]}

แอมโมเนียจากนอกกาแล็กซีถูกถ่ายภาพโดยใช้ VLA ในIC 342ก๊าซร้อนมีอุณหภูมิสูงกว่า 70 K ซึ่งอนุมานได้จากอัตราส่วนเส้นแอมโมเนียและดูเหมือนว่าจะเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับส่วนในสุดของแท่งนิวเคลียร์ที่เห็นใน CO ^{[ 201 ]} NH ₃ยังได้รับการตรวจสอบโดย VLA ไปยังตัวอย่างของบริเวณ HII ขนาดเล็กพิเศษสี่แห่งในกาแล็กซี ได้แก่ G9.62+0.19, G10.47+0.03, G29.96−0.02 และ G31.41+0.31 จากการวินิจฉัยอุณหภูมิและความหนาแน่น สรุปได้ว่าโดยทั่วไปแล้วกลุ่มก้อนดังกล่าวอาจเป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ในระยะวิวัฒนาการตอนต้นก่อนการพัฒนาของบริเวณ HII ขนาดเล็กพิเศษ^{[ 202 ]}

การดูดกลืนที่ 2.97 ไมโครเมตรเนื่องจากแอมโมเนียแข็งถูกบันทึกจากอนุภาคระหว่างดาวในวัตถุ Becklin–Neugebauerและอาจรวมถึงใน NGC 2264-IR ด้วย การตรวจจับนี้ช่วยอธิบายรูปร่างทางกายภาพของเส้นดูดกลืนน้ำแข็งที่ก่อนหน้านี้เข้าใจได้ไม่ดีนักและเกี่ยวข้อง^{[ 203 ]}

สเปกตรัมของจานดาวพฤหัสบดีได้รับจากหอดูดาวลอยฟ้าไคเปอร์ซึ่งครอบคลุมช่วงสเปกตรัม 100 ถึง 300 cm ⁻¹การวิเคราะห์สเปกตรัมให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติเฉลี่ยทั่วโลกของก๊าซแอมโมเนียและหมอกน้ำแข็งแอมโมเนีย^{[ 204 ]}

มีการสำรวจตำแหน่งเมฆมืดทั้งหมด 149 ตำแหน่งเพื่อหาหลักฐานของ 'แกนหนาแน่น' โดยใช้เส้นผกผันการหมุน (J,K) = (1,1) ของ NH ₃โดยทั่วไป แกนเหล่านี้ไม่ได้มีรูปร่างทรงกลม โดยมีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างตั้งแต่ 1.1 ถึง 4.4 นอกจากนี้ยังพบว่าแกนที่มีดาวจะมีเส้นที่กว้างกว่าแกนที่ไม่มีดาว^{[ 205 ]}

ตรวจพบแอมโมเนียในเนบิวลาดราโกและในเมฆโมเลกุลหนึ่งหรือสองก้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับเมฆเซอร์รัสอินฟราเรดใน ละติจูดสูงของกาแล็กซี การค้นพบนี้มีความสำคัญเพราะอาจเป็นแหล่งกำเนิดของดาวประเภท B ที่มีค่าความเป็นโลหะของประชากร I ในฮาโลของกาแล็กซี ซึ่งอาจเกิดขึ้นจากจานกาแล็กซี^{[ 206 ]}

ด้วยการปรับสมดุลและการปล่อยรังสีแบบกระตุ้นกับการปล่อยรังสีแบบเกิดขึ้นเอง ทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการกระตุ้นและความหนาแน่นได้ ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากระดับการเปลี่ยนผ่านของแอมโมเนียสามารถประมาณได้ด้วยระบบ 2 ระดับที่อุณหภูมิต่ำ การคำนวณนี้จึงค่อนข้างง่าย สมมติฐานนี้สามารถนำไปใช้กับเมฆมืด ซึ่งเป็นบริเวณที่สงสัยว่ามีอุณหภูมิต่ำมากและอาจเป็นสถานที่สำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ในอนาคต การตรวจพบแอมโมเนียในเมฆมืดแสดงเส้นสเปกตรัมที่แคบมาก ซึ่งบ่งชี้ไม่เพียงแต่ถึงอุณหภูมิต่ำเท่านั้น แต่ยังบ่งชี้ถึงระดับความปั่นป่วนภายในเมฆที่ต่ำอีกด้วย การคำนวณอัตราส่วนเส้นสเปกตรัมให้การวัดอุณหภูมิของเมฆที่ไม่ขึ้นอยู่กับการสังเกต CO ก่อนหน้านี้ การสังเกตแอมโมเนียสอดคล้องกับการวัดอุณหภูมิการหมุนของ CO ที่ประมาณ 10 K ด้วยเหตุนี้จึงสามารถกำหนดความหนาแน่นได้ และคำนวณได้ว่าอยู่ในช่วงระหว่าง 10⁴ _ถึง ^{10⁵ cm⁻³}ใน^เมฆ  มืดการทำแผนที่NH₃ให้ขนาดเมฆทั่วไปที่ 0.1  pcและมวลใกล้เคียง 1 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ แกนกลางที่เย็นและหนาแน่นเหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ในอนาคต

Ultra-compact HII regions are among the best tracers of high-mass star formation. The dense material surrounding UCHII regions is likely primarily molecular. Since a complete study of massive star formation necessarily involves the cloud from which the star formed, ammonia is an invaluable tool in understanding this surrounding molecular material. Since this molecular material can be spatially resolved, it is possible to constrain the heating/ionising sources, temperatures, masses, and sizes of the regions. Doppler-shifted velocity components allow for the separation of distinct regions of molecular gas that can trace outflows and hot cores originating from forming stars.

Ammonia has been detected in external galaxies,^[207][208] and by simultaneously measuring several lines, it is possible to directly measure the gas temperature in these galaxies. Line ratios imply that gas temperatures are warm (≈50 K), originating from dense clouds with sizes of tens of parsecs. This picture is consistent with the picture within our Milky Way galaxy – hot dense molecular cores form around newly forming stars embedded in larger clouds of molecular material on the scale of several hundred parsecs (giant molecular clouds; GMCs).

• Ammonia (data page) – Chemical data page
• Ammonia fountain – Type of chemical demonstration
• Ammonia production – Overview of history and methods to produce NH₃
• Ammonia solution – Chemical compound
• Cost of electricity by source – Comparison of costs of different electricity generation sources
• Forming gas – Mixture of hydrogen and nitrogen
• Haber process – Industrial process for ammonia production
• Hydrazine – Colorless flammable liquid with an ammonia-like odor
• Water purification – Process of removing impurities from water

• Bretherick, L., ed. (1986). Hazards in the Chemical Laboratory (4th ed.). London: Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85186-489-1. OCLC 16985764.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2000). Inorganic Chemistry (1st ed.). New York: Prentice Hall. ISBN 978-0-582-31080-3.
• Weast, R. C., ed. (1972). Handbook of Chemistry and Physics (53rd ed.). Cleveland, Ohio: Chemical Rubber Co.
• Schmidt, Eckart W. (2022). "Ammonia". Encyclopedia of Liquid Fuels. De Gruyter. pp. 703–844. doi:10.1515/9783110750287-008. ISBN 978-3-11-075028-7.

Wikimedia Commons has media related to Ammonia.

• International Chemical Safety Card 0414 (anhydrous ammonia), ilo.org.
• International Chemical Safety Card 0215 (aqueous solutions), ilo.org.
• CID 222 from PubChem
• "Ammoniac et solutions aqueuses" (in French). Institut National de Recherche et de Sécurité. Archived from the original on 11 December 2010.
• Emergency Response to Ammonia Fertiliser Releases (Spills) for the Minnesota Department of Agriculture.ammoniaspills.org
• National Institute for Occupational Safety and Health–Ammonia Page, cdc.gov
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards–Ammonia, cdc.gov
• Ammonia, video