Amoni Là Gì? Tính Chất, Ứng Dụng, Cách Xử Lý Amoni Trong Nước

Amoni NH4 là một hợp chất quen thuộc trong đời sống, đặc biệt đối với những ai làm nghiên cứu. Bạn có bao giờ tự hỏi muối amoni là gì không? Khí amoni, đạm amoni là gì chưa? Nếu bạn đang tìm giải pháp để xử lý nước thải nhiễm amoni, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết này nhé.

Amoni là gì?

Amoni, còn được gọi là ammonium, có ký hiệu hóa học là NH4, là một ion đa năng tích điện dương. Muối amoni (NH4+) được tạo thành từ sự phản ứng giữa amoniac (NH3) và một ion hydro (H+). Các amine được proton hóa và các ion amoni bậc bốn (NR4+) cũng được gọi chung là amoni. Amoni NH4 giúp cân bằng tỉ lệ NH3 trong môi trường nước, vì nó dễ dàng hòa tan trong nước. Ammonium, với công thức NH4+, được sinh ra từ khí amoni (NH4). Cả amoni và ammonium đều không gây độc hại cho thủy sản, với nồng độ an toàn là 0.2-2 mg/l. Ion amoni (NH4+) có mặt trong một số loại muối như amoni clorua (NH4Cl), amoni nitrat (NH4NO3) và amoni cacbonat ((NH4)2CO3). Hầu hết các muối amoni đơn giản đều tan được trong nước, ngoại trừ hexachloroplatinate amoni.

Amoni là gì? Ion amoni (NH4+) có mùi khai và là một chất khí không màu. Các nguồn gây ra sự tích tụ amoni bao gồm các hoạt động như chăn nuôi, nông nghiệp, cũng như nước thải từ các quá trình chế biến thủy hải sản, giết mổ gia súc, và nước thải sinh hoạt. thức ăn từ thịt, cá, nấm, đậu, sữa, hoặc từ nhà tắm, nhà vệ sinh, nhà hàng, khách sạn, bệnh viện, trường học, trung tâm thương mại. Muối amoni là muối của NH3 với bất kỳ axit nào, bao gồm cation NH4+ và anion gốc axit.

Cấu tạo phân tử của NH4 là gì?

Trong amoniac, một cặp electron tự do trên nguyên tử nitơ (N) đại diện bằng một đường thẳng trên N, tạo thành liên kết với một proton (H+). Cả bốn liên kết N-H đều là liên kết cộng hóa trị cực. Ion amoni không phản ứng với borohydride và metan, thay vào đó, nó có cấu trúc tứ diện. Kích thước của ion cation amoni (bán kính ion = 175 pm) tương đương với kích thước của cation xesi (bán kính ion = 183 pm).

>> Xem thêm: Cách Nhận Biết Và Xử Lý Nước Bị Nhiễm Amoni Đạt Tiêu Chuẩn 2023

Một số tính chất vật lý, hóa học và dấu hiệu nhận biết của amoni là gì?

Tính chất vật lý của amoni

Khi tiến hành phản ứng thủy phân một muối amoni của một axit mạnh, sẽ tạo ra một môi trường axit. Trong đó, ion amoni (NH4+) sẽ phản ứng với nước tạo thành amoniac (NH3) và ion hydro (H+), dẫn đến sự tăng độ axit của môi trường.

NH4 + H2O <-> NH3 + H3O+

Muối amoni (NH4+) dễ tan trong nước, tạo thành dung dịch không màu. Các muối amoni này là những chất điện ly mạnh, có khả năng phân ly mạnh trong dung dịch nước.

(NH4) x A -> xNH4+ + Ax-

Tính chất hóa học của amoni

Khi muối amoni tác dụng với dung dịch axit, sẽ xảy ra phản ứng tạo thành một muối cùng bazơ mới, nước và carbon dioxide.

Ví dụ:

NH4HCO3 + HCl → NH4Cl + H2O + CO2

Tương tự, amoni cũng sẽ phản ứng với dung dịch bazơ, tạo thành khí amoniac, nước và muối mới.

Ví dụ:

NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl

Ngoài ra, amoni cũng có thể phản ứng với các muối khác, tạo thành hai muối mới.

(NH4)CO3 + CaCl2 -> CaCO3 + 2NH4Cl

Khi chịu tác dụng của nhiệt, các muối amoni sẽ dễ dàng bị phân hủy, tạo thành khí amoniac (NH3) và axit tương ứng.

NH4Cl -> NH3 + HCl

NH4HCO3 -> NH3 + H2O + CO2

Trong trường hợp axit tạo ra có tính oxi hóa mạnh, chúng sẽ tiếp tục oxy hóa amoniac (NH3) để tạo ra các sản phẩm khác.

NH4NO2 -> N2 + 2H2O

NH4NO3 -> N2O + 2H2O

Muối amoni là gì? Nó có thể được nhận biết thông qua các đặc điểm sau: Amoni (NH4+) không tồn tại lâu trong nước, mà dễ chuyển đổi thành nitrit. Sự hiện diện của nitrit trong nước sẽ ức chế các enzyme có trong thịt, cản trở quá trình chuyển màu của thịt. Do đó, nếu thịt luộc chín nhừ mà vẫn giữ được màu như thịt sống, có thể chứng tỏ nước dùng để luộc thịt bị nhiễm amoni. Việc phát hiện sự hiện diện của ion amoni trong nước có thể được thực hiện thông qua cảm quan, do nước nhiễm amoni sẽ có mùi khai đặc trưng, đặc biệt khi nồng độ amoni cao.

Công dụng của NH4

Amoni là nguồn nitơ quan trọng cho nhiều loài thực vật, đặc biệt là những loài mọc trên đất thiếu oxy. Tuy nhiên, nó cũng độc hại đối với hầu hết các loài cây trồng và hiếm khi được coi là nguồn nitơ duy nhất. Nitơ trong sinh khối chết được liên kết với protein, sau đó vi sinh vật tiêu thụ và chuyển đổi thành các ion amoni (NH4+), và rễ cây có thể hấp thụ trực tiếp.

Muối amoni được sử dụng trong các nghiên cứu, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thực vật thủy sinh có thể hấp thụ và kết hợp nitơ vào protein, axit amin và các phân tử khác thông qua amoni (NH4+). Nồng độ amoni cao trong môi trường nước sẽ giúp thúc đẩy sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh. Amoni hydroxit và các muối amoni khác còn được sử dụng trong chế biến thực phẩm.

Tác động của ion amoni (NH4+) đối với môi trường sống

Amoni (NH4+) có tác động đáng kể đến cuộc sống và môi trường:

Amoni đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp và sinh thái học. Nó là một nguồn nitơ cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và các sinh vật sống trên đất. Đặc biệt, khi điều kiện thiếu oxy trong môi trường. Amoni được hấp thụ qua rễ cây và dùng để tổng hợp protein và axit amin. Nó làm tăng sản xuất sinh khối và năng suất cây trồng.

Tuy nhiên, amoni cũng có thể gây hại khi nồng độ quá cao. Đối với cây trồng, mức độ amoni quá lớn có thể gây độc hại và ức chế sự phát triển do sự phân hủy protein không hoàn toàn và ảnh hưởng đến quá trình hô hấp cây. Ngoài ra, nước thải chứa nhiều amoni có thể gây nên hiện tượng nổi loạn sinh học trong môi trường nước, ảnh hưởng tiêu cực đến động thực vật sống trong nước. Do đó, quản lý và xử lý amoni trong nông nghiệp và xử lý nước thải là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và duy trì sự cân bằng sinh thái.

Các phương pháp xử lý ion amoni trong nước thải sinh hoạt

Như đã trình bày, ion amoni là một chất ô nhiễm thường có mặt trong nước thải sinh hoạt. Do đó, việc tìm ra phương pháp xử lý hiệu quả amoni trong nước thải sinh hoạt là vấn đề được xã hội quan tâm. Để có thể bảo vệ sức khỏe con người và môi trường sống, chúng tôi giới thiệu 1 vài phương pháp xử lý amoni trong nước sinh hoạt hiệu quả nhất sau đây:

Phương pháp clo hóa

Sử dụng chlorine là một trong những phương pháp xử lý ion amoni hiệu quả nhất. Chlorine có khả năng oxy hóa amoni thành nitrogen (N2) có thể bay hơi ở nhiệt độ phòng. Phương pháp này có ưu điểm là nhanh chóng và chi phí thấp. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức chuyên môn tốt, vì nếu lượng chlorine dư thừa sẽ tạo ra các hợp chất gây mùi hôi khó chịu trong nước.

Phương pháp làm thoáng

Để xử lý NH3 trong môi trường có độ pH cao, khoảng từ 10.5 đến 11; người ta sử dụng vôi hoặc xút để tăng pH của nước, có hiệu quả lên tới hơn 90%. Trên thực tế, khi áp dụng phương pháp oxy hóa; nhiệt độ đóng vai trò quan trọng nhất. Khi nhiệt độ của nước tăng lên, quá trình chuyển đổi ion NH4+ thành NH3 diễn ra nhanh hơn. Sau khi xử lý amoni trong nước thải; cần sử dụng axit để điều chỉnh pH của nước trước khi thải ra môi trường.

Phương pháp trao đổi ion

Một cách khác để loại bỏ ion amoni là sử dụng bể lọc chứa nhựa trao đổi cation. Trong quá trình này, các ion amoni (NH4+) hòa tan sẽ được thay thế bằng các ion natri (Na+). Tuy nhiên, phương pháp này chỉ hoạt động hiệu quả khi pH nằm trong khoảng từ 4,0 đến 8,0. Nếu pH dưới 4,0, nhựa trao đổi cation sẽ giữ lại cả ion hydro (H+); còn nếu pH vượt quá 8,0, ion amoni (NH4+) sẽ chuyển hóa thành amoniac (NH3).

>> Xem thêm: Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Xử Lý Amoni Trong Xử Lý Nước Thải

Kết luận

Trải qua quá trình 20 năm hoạt động, Green Water đã tạo dựng và chăm sóc một hệ thống khách hàng lớn và vô cùng quý báu. Đó là những công ty có uy tín cao trong ngành công nghiệp xi măng, nhiệt điện, luyện kim,… Các tập đoàn và doanh nghiệp lớn, các cơ sở xây dựng lớn thuộc tư nhân và nhà nước. Mọi thông tin chi tiết, quý khách hàng hãy liên hệ ngay với Green Water để được tư vấn và giải đáp.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH GREEN

Trụ sở Hà Nội: Tầng 2 Tòa J, 226 Vạn Phúc, phường Liễu Giai, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 024 3514 8260

• Hotline: 032 844 8880

• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển - Phường 12 - Q.Tân Bình - Tp.Hồ Chí Minh

• Hotline: 0931 112 900

• Email: admin@greenwater.com.vn