Нашатырный спирт

Нашатырный спирт — спирт только по названию. Все прочие спирты — органические соединения, в этом же веществе углерода—главного элемента всех органических веществ — нет. Spiritus по-латыни, значит «дух». Винный спирт —«дух вина», а нашатырный — «дух нашатыря», известной с глубокой древности белой кристаллической соли, состав которой NH4Cl.

Самый первый способ получения аммиака состоял в обработке нашатыря едкими щелочами. «Дух» — аммиак — улавливали водой, и непонятно, почему название «нашатырный спирт» пристало не к самому аммиаку, а к его водному раствору, гидроокиси аммония NH4OH.

Впрочем, есть ли такое соединение — NH4OH? Те, кто учил химию лет 10—15 назад, ответят на этот вопрос положительно. Действительно, долгое время полагали, что растворение аммиака в воде всегда сопровождается такой химической реакцией: NH3 + H20±NH4 4-ОН~. Термодинамические расчеты не то чтобы опровергли эту точку зрения, а скорее показали ее неоднозначность. Выяснилось, что в одномолярном водном растворе аммиака из 1000 молекул NH3 образуется меньше 50 ионов NH4 и, соответственно, столько же ионов ОН- . Стало понятно, почему щелочные свойства таких растворов выражены слабо. Установили также, что и эти немногочисленные ионы образуются не из гидроокиси аммония NH4OH, а из гидрата, в котором молекулы аммиака и воды соединены слабой водородной связью NH3H20. Некоторые ученые считают, что правильнее говорить даже не об одном гидрате аммиака, а о смеси, по меньшей мере, двух таких гидратов.

Чрезвычайно высокую, большую, чем у любою другого газа, растворимость аммиака в воде, объясняют тем, что молекулы обоих этих веществ полярны: подобное растворяется в подобном, полярное—в полярном. С полярностью молекул NH3 связаны и другие свойства этого газа, например относительная легкость перевода его в жидкое и твердое состояния. Температуры плавления и кипения аммиака — минус 77,75 и минус 33,42 градуса, соответственно.
Аммиак известен очень давно. Невозможно указать, кто именно открыл аммиак. Это вещество образуется в почве в результате гниения азотсодержащих веществ. Состав его первым определил еще в XVIII в. знаменитый французский химик Клод Луи Бертоле.

Аммиак первостепенно важен для нас прежде всего потому, что именно в аммиачные молекулы связывают химически пассивный азот воздуха, причем по технологии, основы которой заложены еще в начале нашего века. Примерно 80% мирового производства аммиака в наши дни уходит на получение азотных удобрений и азотной кислоты. Самые ценные азотные удобрения: аммиачную селитру NH4N03 и карбамид (мочевину) (NH2) 2CO тоже получают из аммиака. Но «герой» этого очерка не столько аммиак, сколько его 10%-ный водный раствор — вещество из аптеки.
Нашатырный спирт не только продают в аптеках — он должен быть в любой домашней аптечке. Резкий аммиачный запах, присущий этому раствору, помогает вывести из бессознательного состояния человека, упавшего в обморок.
Возбуждающее действие аммиака на органы дыхания известно давно. Ватку, смоченную нашатырным спиртом, как «нюхательное средство» использовали врачи прошлого. Употребляли для этих целей и аммиачную соль уксусной кислоты или, если не было ни ее, ни раствора, капали щелочью на нашатырь... В медицинских и химических книгах конца XIX — начала XX в. упоминается летучая мазь, в состав которой входил аммиак, но в современной фармакопее этой мази нет. Довольно подробные сведения о ней вместе со свидетельством чрезвычайной популярности этого лечебного средства в прошлом находим в дополнениях к шестой главе менделеевских «Основ химии». Менделеев пишет:

«При втирании в кожу аммиак также производит известное раздражающее действие, отчего и употребляется иногда как наружное средство. Так, известная всем летучая мазь приготовляется из какого-либо жидкого масла, взболтанного с раствором аммиака. При этом часть масла дает мылообразное вещество».

Упоминает Менделеев и о других полезных свойствах раствора аммиака:

«Употребляют его также, как наружное средство, при укушении насекомых и ядовитых змей и вообще в медицине. Замечательно также, что опьянение проходит очень скоро при приеме внутрь воды с несколькими каплями аммиака».

К этому можно добавить, что нашатырный спирт — средство первой помощи пострадавшим от угарного газа, когда важно как можно скорее восстановить функции органов дыхания. Нашатырно-анисовые капли (нашатырный спирт, этиловый спирт, анисовое масло) применяют как отхаркивающее при бронхитах. Есть в современных рецептурных справочниках и аммиаксодержащая мазь от обмораживания.

Но при всем этом нельзя забывать, что нашатырный спирт— лекарство, компонент лекарств, противоядие — может стать и причиной отравления.

Аммиак достаточно ядовит: предельно допустимая концентрация его в воздухе промышленных помещений составляет всего 20 миллиграммов на кубический метр, а среднесуточная предельная концентрация этого вещества в воздухе населенных мест еще в сто раз меньше. Поэтому хранить нашатырный спирт нужно в плотно закрывающихся флаконах и — в минимально необходимом количестве.

Еще несколько лет назад даже в больших городах купить нашатырный спирт в аптеке можно было далеко не всегда. Фармацевты и медики негодовали: большую часть склянок с нашатырным спиртом хозяйки покупали отнюдь не с лечебно-профилактическими целями; нашатырный спирт использовали для стирки белья. Сейчас положение изменилось: синтетические моющие средства во всех отношениях лучше аммиака. Но и он хорошо помогает: реагируя с жирами — важным компонентом загрязнений, аммиак превращает их в мыла. Мыла, если помните, это натриевые и калиевые соли жирных кислот. Ион аммония NH4—аналог ионов щелочных металлов, при реакции его с жирными кислотами образуется мыло, причем водорастворимое... Это же свойство аммиака позволяет использовать его раствор для удаления жирных пятен.

Нашатырным спиртом хорошо чистить потемневшие изделия из серебра и меди. Чем же это объясняется? Вот что писал Менделеев:

«Способность окиси меди соединяться с NH3 видна в опыте получения азота из воздуха при действии меди с NH3... Медные сплавы можно чистить (удалять с поверхности окислы) раствором аммиака».

Вообще, нашатырный спирт можно считать универсальным чистящим средством. С его помощью удаляют с одежды свежие чернильные пятна. Разбавленным в 2—5 раз нашатырным спиртом можно «освежить» шляпу, неважно из чего — фетра или велюра— она сделана. Смесь нашатырного спирта с глицерином помогает вывести пятна от чая и яиц, соусов и овощных консервов.

Очищающие и противомикробные свойства нашатырного спирта используют также хирурги: они моют руки в нашатырном спирте, разбавленном двадцатикратным количеством воды.

Есть у нашатырного спирта очень близкая «родственница» — аммиачная вода, считающаяся важным жидким удобрением. В ней аммиака от 18 до 20%. Аммиачной водой сельское хозяйство снабжают в основном коксохимические предприятия. При коксовании каменного угля в коксовых печах аммиака образуется немного — до 0,4% от массы сухого вещества угля. Но, помноженные на масштабы производства кокса, эти десятые процента вырастают в многие тысячи тонн аммиака.

Образующийся при коксовании аммиак частично растворяется надсмольными водами. Но основную его массу улавливают водой в скрубберах. Используют также и другой метод: поглощение аммиака разбавленной серной кислотой. В этом случае образуется соль — сульфат аммония. Естественно, в аммиачной воде есть примеси других газов, прежде всего сероводорода, который тоже хорошо растворяется в воде.

Аммиачную воду в основном используют как жидкое азотное удобрение. Но есть у нее и другие области применения. Например, она нужна для производства таких важных химических продуктов, как сода и некоторые красители. А еще аммиачная вода, внесенная в почву при вспашке, уничтожает колорадского жука. Так что помощь ее сельскому хозяйству — разносторонняя.