アンモニアのソースを表示

{{Chembox
| ImageFile = Ammonia 2D dimensions.svg
| ImageSize = 150 px
| ImageFileL1 = Ammonia-3D-balls-A.png
| ImageSizeL1 = 150 px
| ImageFileR1 = Ammonia-3D-vdW.png
| ImageSizeR1 = 150 px
| IUPACName = アザン<br>アンモニア（許容慣用名）
| OtherNames = 窒化水素
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 7664-41-7
| UNNumber = ''無水物: ''[[:en:List of UN Numbers 1001 to 1100|1005]]<br>''水溶液: ''[[:en:List of UN Numbers 2601 to 2700|2672]], [[:en:List of UN Numbers 2001 to 2100|2073]], [[:en:List of UN Numbers 3301 to 3400|3318]]
| EINECS = 231-635-3
| PubChem = 222
| SMILES = N
| InChI = 1/H3N/h1H3
| RTECS = BO0875000
 }}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = NH<sub>3</sub>
| MolarMass = 17.0306 g mol<sup>-1</sup>
| Appearance = 常温で刺激臭のある無色透明の気体
| Density = 0.6942<ref>[http://webbook.nist.gov/cgi/fluid.cgi?Action=Load&ID=C7664417&Type=IsoTherm&PLow=0.9&PHigh=1.1&PInc=0.1&T=25&RefState=DEF&TUnit=C&PUnit=bar&DUnit=kg%2Fm3&HUnit=kJ%2Fmol&WUnit=m%2Fs&VisUnit=uPa*s&STUnit=N%2Fm NIST Chemistry WebBook] (website page of the National Institute of Standards and Technology) URL last accessed 15 May 2007</ref>
| MeltingPtC= -77.73
| Melting_notes =
| BoilingPtC= -33.34
| Boiling_notes =
| Solubility = 89.9 g/100 cm<sup>3</sup> （0 ℃）
| SolubleOther =
| Solvent =
| pKa = 38
| pKb = 4.75 (H<sub>2</sub>Oと反応)
| RefractIndex = ε<sub>r</sub>
}}
| Section3 = {{Chembox Structure
| MolShape = [[三角錐形]]
| Dipole = 1.42 D
}}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = -45.90 kJ mol<sup>-1</sup><ref name="NIST">{{cite web|title=Ammonia|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7664417&Units=SI&Mask=1#Thermo-Gas|publisher=[[NIST]]|accessdate=2021年3月8日}}</ref>
| Entropy = 192.77 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup><ref name="NIST"/>
| HeatCapacity = 35.64 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup><ref name="NIST"/>
}}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| ExternalSDS = [https://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_card_id=0414&p_version=1&p_lang=ja ICSC:0414](日本語)<br>[https://inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0414.htm ICSC 0414](英語)
<!--旧規格のため、隠しました。--><!--| EU分類 = {{Hazchem C}} 腐食性<br>{{Hazchem T+}} 有毒<br>{{Hazchem N}} 環境汚染-->
| GHSPictograms = {{GHS02}}{{GHS04}}{{GHS05}}{{GHS07}}{{GHS08}}{{GHS09}}<ref name="kourou-msds">[https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/7664-41-7.html 厚生労働省モデルSDS]</ref>
| GHSSignalWord=危険 <ref name="kourou-msds" />
| HPhrases = <br>
* 極めて可燃性又は引火性の高いガス
* 高圧ガス：熱すると爆発のおそれ
* 重篤な皮膚の薬傷及び眼の損傷
* 重篤な眼の損傷
* 吸入すると有害
* 吸入するとアレルギー、喘息又は呼吸困難を起こすおそれ
* 中枢神経系、呼吸器の障害
* 長期にわたる、又は反復ばく露による呼吸器の障害
* 水生生物に非常に強い毒性
* 長期継続的影響によって水生生物に非常に強い毒性 <ref name="kourou-msds" />
<!-- | PPhrases = {{P-phrases|210|260|261|264|271|273|280|301+330+331|303+361+353|304+340|305+351+338|310|311|321|363|377|381|391|403|403+233|405|501}}-->
<!--大雑把すぎるので、隠しました。--><!--| MainHazards = 独特の刺激臭
| IngestionHazard = 大いにあり。
| InhalationHazard = 大いにあり。
| 眼への危険性 = 大いにあり。
| 皮膚への危険性 = 大いにあり。-->
| NFPA-H = 3
| NFPA-F = 1
| NFPA-R = 0
| NFPA-O = COR
<!--旧規格のため、隠しました。--><!--| RPhrases ={{R10}}, {{R23}}, {{R34}}, {{R50}}
| SPhrases = {{S1/2}}, {{S16}}, {{S36/37/39}}, {{S45}}, {{S61}}
| RSPhrases =-->
| FlashPt = なし<ref>[http://www.wdserviceco.com/03aug06MSDS/msdsANH.pdf MSDS Sheet] from W.D. Service Co.</ref>
| Autoignition = 651 ℃
| ExploLimits =
| PEL = }}
| Section8 = {{Chembox Related
| OtherAnions = [[塩化アンモニウム]]<br>[[炭酸アンモニウム]]
| OtherCpds = [[ヒドラジン]]<br>[[アジ化水素]]<br>[[ヒドロキシルアミン]]<br>[[クロラミン]] }}
}}
'''アンモニア'''（{{lang-en-short|ammonia}}）は、[[分子式]] NH<sub>3</sub>で表される[[無機化合物]]。常圧では[[無色]]の[[気体]]で、特有の強い[[刺激臭]]を持つ。

水に良く溶けるため、[[水溶液]]（アンモニア水）として使用されることも多く、[[化学工業]]では基礎的な[[窒素]]源として重要である。また[[生体]]において有[[毒]]であるため、重要視される物質である。[[塩基]]の程度は[[水酸化ナトリウム]]より弱い。

窒素原子上の[[孤立電子対]]のはたらきにより、金属[[錯体]]の[[配位子]]となり、その場合は'''アンミン'''（{{lang-en-short|ammine}}）と呼ばれる。例えば：
: <chem>Cu^2+ + 4 NH3 <=> [Cu(NH3)4]^2+</chem>
: <chem>Ag^+ + 2 NH3 <=> [Ag(NH3)2]^+</chem>

名称の由来は、[[古代リビュア]]（現在の[[エジプト]]西部、[[リビア砂漠]]）の[[シワ・オアシス]]にあった[[アメン|アモン]]神殿の近くから[[アンモニウム塩]]が産出した事による。[[ラテン語]]の {{la|sal ammoniacum}}（アモンの塩）を語源とする。「アモンの塩」が意味する化合物は[[食塩]]と[[尿]]から合成されていた[[塩化アンモニウム]]である。アンモニアを初めて合成したのは[[ジョゼフ・プリーストリー]]（1774年）である。

[[共役酸]] {{chem|(NH|4|+|)}} はアンモニウム[[イオン (化学)|イオン]]（{{lang-en-short|ammonium ion}}）、[[共役塩基]] {{chem|(NH|2|-|)}} はアミドイオン（{{lang-en-short|amide ion}}）である。

== 性質 ==
アンモニア分子は窒素を中心とする[[四面体]]構造を取っており、各頂点には3つの[[水素]][[原子]]と一対の[[孤立電子対]]を持つ。常温常圧では無色で刺激臭のある[[可燃性]]気体。水に非常によく溶け、水溶液は塩基性を示す。
様々な[[酸]]と反応して、対応するアンモニウム塩を作る。また、有機反応において[[求核剤]]として振る舞う。例えば、[[ハロゲン化アルキル]]と反応して[[アミン]]を、[[カルボン酸ハロゲン化物]]や[[カルボン酸無水物]]と反応して[[アミド]]を与える。[[塩化水素]]（塩酸）を近づけると[[塩化アンモニウム]] (NH<sub>4</sub>Cl) の白煙を生じる。[[ネスラー試薬]]では褐色の[[沈殿]]を生じる。アンモニアは湿った[[リトマス紙]]を青に変える事が可能である。

=== 液体アンモニア ===
アンモニアは[[液化]]しやすく、20℃ では、0.857 MPa（8.46[[気圧]]）で液化する。また[[沸点]]が &minus;33℃ と高いので、寒冷地では冬季に自然に液化することもあり得る。液体アンモニアの性質は水と似ている。例えば、様々な物質を溶解し、液体アンモニア自体も水溶液と似た性質を示す。

液体アンモニア中では弱い[[自己解離]]があり、&minus;33℃（沸点）におけるイオン積は次のとおりである<ref name=Charlot>シャロー 著； 藤永太一郎、佐藤昌憲 訳『溶液内の化学反応と平衡』丸善、1975年。</ref>。
: <chem>2NH3 <=> (NH4^+) + NH2^- , </chem><math>\quad K_\mbox{s} = 10^{-32.5}</math>

[[File:Liquified Ammonia Cylinder in Japan 20110606.jpg|100px|thumb|液体アンモニアの白色[[ボンベ]]。日本においては内容物によって塗装色が定められている。]]
液体アンモニアには[[単体]][[アルカリ金属]]、[[アルカリ土類金属]]および[[ユウロピウム]]などを溶解する性質がある。アルカリ金属、特に[[セシウム]]の[[溶解度]]は非常に大きく、これらの金属の希薄溶液は[[電子化物|溶媒和電子]]によって青色を呈するが、濃厚溶液は[[金属光沢]][[ブロンズ]]様の液体となる。液体アンモニアに溶解した金属[[ナトリウム]]は、[[バーチ還元]]などの有機反応に利用される。さらに、金属溶液は高濃度で金属的な伝導挙動を示すことが知られている。

[[比誘電率]]は &minus;33℃ において 22.4 であり、水に比べてはるかに低い。無機塩類の液体アンモニアに対する溶解度は一般的に低いが、アンモニアの配位能力によって[[ヨウ化銀]](AgI)などは非常によく溶ける。

=== 毒性 ===
[[粘膜]]に対する刺激性が強く、濃度 0.1% 以上のガス吸引で危険症状を呈する。[[悪臭防止法]]に基づく[[特定悪臭物質]]の一つであり、[[毒物及び劇物取締法]]においても劇物に指定されている。日本では[[高圧ガス保安法]]で毒性ガス及び可燃性ガスに指定され、白色の[[ボンベ]]を用い、「毒性」などの注意書きは赤で書くように定められている。液体状のものが飛散した場合は非常に危険で、特に目に入った場合には[[失明]]に至る可能性が非常に高い<ref>{{Citation|和書|title=ミステリーの毒を科学する|publisher=[[講談社]]|series=[[ブルーバックス]]|last=山崎|first=昶|author-link=山崎昶|year=1992|id={{ISBN2|4-06-132919-7}}、ISBN 978-4-06-132919-5}}</ref>。高濃度のガスを吸入した場合、刺激によるショックが呼吸停止を誘発することがある<ref name=MSDS>{{PDFlink|[http://www.takachiho.biz/pdf/NH3.pdf アンモニア]}} 化学物質安全シート 高千穂科学工業</ref>。生体において、血中アンモニア濃度が高くなると、中枢神経系に強く働き、意識障害が生じる。

'''急性毒性'''<ref name=MSDS />
* 吸入 ラット LC{{sub|50}} 2000ppm/4hr
* 吸入 マウス LC{{sub|50}} 4230ppm/4hr
* 吸入 ウサギ LC{{sub|50}} 7&nbsp;mg/m<sup>3</sup>/1hr
* 吸入 ネコ LC{{sub|50}} 7&nbsp;mg/m<sup>3</sup>/1hr
* 経口 ラット LD{{sub|50}} 350&nbsp;mg/kg

[[人体]]においては、摂取した[[蛋白質]]が[[肝臓]]で分解される過程でアンモニアが生じ、さらに[[尿素]]へと変化する。肝機能が低下するなどしていると「[[汗]]がアンモニア臭い」と感じられることがある<ref>[https://www.sawai.co.jp/kenko-suishinka/illness/201707.html 汗が臭くなる病気][[沢井製薬]]（2017年7月）2018年4月12日閲覧。</ref>。またアンモニアを吸引するなどした場合は量によっては危険であるため、[[血液|血]]中アンモニア濃度を測定する。また、[[魚介類]]などの人間以外の生体については、環境水における濃度を測定する。

=== 生分解性 ===
アンモニア水は水生環境中で速やかに硝化、急速分解される。<ref>{{Cite web |url=https://image.trusco-sterra2.com/pdf/sds/EG101_4404__SDS.pdf |title=安全データシート EGカラー 黄土 |access-date=2024.11.22 |publisher=[[東亜道路工業]] |page=10}}</ref>

=== 燃焼 ===
通常の状態における[[空気]]中での引火性は知られていない。発火点は651℃で空気中のアンモニア含有量が16&ndash;25%で爆発性ガスができる。液体アンモニアは[[ハロゲン]]、[[強酸]]と接触すると激しく反応して[[爆発]]・飛散することがある。[[酸素]]中では燃焼し、[[窒素酸化物]]を発生する<ref>{{PDFlink|[http://www6.nsk.ne.jp/toyama-kak/1hoanjoho/MSDSshu/MSDS/13.pdf MSDS 液体アンモニア]}}</ref>。

== アンモニア水 ==
{{see also|水酸化アンモニウム}}
アンモニアの水に対する溶解度は気体としては非常に大きく濃厚水溶液が存在し、また[[密度]]は濃度と伴に減少し、市販の濃アンモニア水は25 - 28%程度のものが多く、26%（d=0.904 g cm<sup>-3</sup>）のものは[[モル濃度]]は13.8&nbsp;mol dm<sup>&minus;3</sup>である。アンモニアは水に対しかなり発熱的（すべての気体の溶解熱は発熱的であるが）に溶解し、また溶解に関する[[ギブス自由エネルギー]]変化も負の値を取るため<ref name=Parker>D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982)</ref>、水に非常に溶けやすいことになる。これは[[極性]]のアンモニア分子が、より極性の強い水分子と[[水素結合]]を形成するためである。
: <chem>NH3(g) <=> NH3(aq)</chem>

{| class="wikitable" style="text-align:center; white-space:nowrap"
!
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} H^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} G^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} S^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math> \mathit{\Delta} Cp^\circ</math>
|-
! style="white-space:nowrap"| アンモニアの溶解
| style="white-space:nowrap;| -34.13 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -10.05 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -81.2 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| 59 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
|}

またアンモニア水は一部電離し、
: <chem>NH3(aq) + H2O(l) <=> NH4^+(aq) + OH^{-}(aq)</chem>, <math> Kb = 1.8 \times 10^{-5}</math>
: <math>\mbox{p}K_{b} = 4.75 \,</math>
の[[酸と塩基|酸塩基]]平衡反応によってアンモニウムイオン NH<sub>4</sub><sup>+</sup> と[[水酸化物イオン]] OH<sup>-</sup> が生じ[[塩基]]性を示す。かつてアンモニア水の塩基性は水酸化アンモニウム NH<sub>4</sub>OH が生成し、これが[[電離]]すると考えられていたが、水溶液中にはそのような化学種は認められず、また低温ではアンモニア一水和物 NH<sub>3</sub>&middot;H<sub>2</sub>O が生成するが、これはアンモニア分子と水分子が[[水素結合]]したものであり水酸化アンモニウムの構造ではない<ref name=Cotton>FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館、1987年、原書：F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.</ref>。

また、弱塩基のアンモニアを中和した塩であるアンモニウム塩は弱酸性を示すが、これはアンモニウムイオンの酸解離による。塩基の強度は[[共役酸]]の[[酸解離定数]]で表記する場合が多い。
: <chem>NH4^+(aq) <=> H^+(aq)\ + NH3(aq) </chem>, <math>\ Ka = 5.6 \times 10^{-10}</math>
: {{pKa}}<math> = 9.25</math>

アンモニアの塩基解離およびアンモニウムイオンの酸解離に対する[[エンタルピー]]変化、ギブス自由エネルギー変化、[[エントロピー]]変化および[[定圧モル比熱]]変化は以下の通りである<ref name=Parker />。アンモニアの塩基解離に関しては電荷の増加による、[[水和]]の増加に伴いエントロピーの減少が見られるが、アンモニウムイオンの酸解離に関しては、[[電荷]]は変化しないため[[エントロピー]]変化は小さい<ref name=tanaka>田中元治 『基礎化学選書8 酸と塩基』 裳華房、1971年</ref>。
{| class="wikitable" style="text-align:center; white-space:nowrap"
!
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} H^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} G^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math>\mathit{\Delta} S^\circ</math>
! style="white-space:nowrap"| <math> \mathit{\Delta} Cp^\circ</math>
|-
! style="white-space:nowrap"| アンモニアの塩基解離
| style="white-space:nowrap;| 3.62 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| 27.08 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -78.6 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -210 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
|-
! style="white-space:nowrap"| アンモニウムイオンの酸解離
| style="white-space:nowrap;| 52.22 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| 52.81 kJ mol<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -2.1 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
| style="white-space:nowrap;| -14 J mol<sup>-1</sup>K<sup>-1</sup>
|}

== アンモニウムイオン ==
{{main|アンモニウム}}

<div style="float:right">[[ファイル:Ammonium.svg|class=skin-invert-image|100px]]</div><div style="float:right">[[ファイル:Ammonium-3D-vdW.png|120px]]</div>
'''[[アンモニウムイオン]]''' ({{lang-en-short|ammonium}}) はアンモニアに水素イオンが付加（[[配位結合]]）することにより生成し、アンモニア水の電離によっても一部生成する1価の[[陽イオン]]であり、[[オニウムイオン]]の一種である。[[正四面体]]型構造をとる。

== アンモニウム塩 ==
アンモニウムイオンを含むイオン結晶を'''アンモニウム塩'''（アンモニウムえん、{{lang-en-short|ammonium}}）と呼び、アンモニアと酸との[[中和反応]]によっても生成する。多くのものが水に可溶であるが、[[過塩素酸]]塩、[[ヘキサクロロ白金酸]]塩などは溶解度が低く、アンモニウム塩の溶解度はアンモニウムイオンと[[イオン半径]]の近い、[[カリウム]]塩および[[ルビジウム]]塩に類似する。加熱により分解し、[[過塩素酸アンモニウム]]などは爆発する。

* 無機アンモニウム塩
** [[塩化アンモニウム]] {{chem|NH|4|Cl}}（塩安）
** [[過塩素酸アンモニウム]] {{chem|NH|4|ClO|4}}
** [[硫酸アンモニウム]] {{chem|(NH|4|)|2|SO|4}}（硫安）
** [[硝酸アンモニウム]] {{chem|NH|4|NO|3}}（硝安）
** [[炭酸アンモニウム]] {{chem|(NH|4|)|2|CO|3}}（炭安）
<!--**[[次亜塩素酸アンモニウム]]
** [[塩素酸アンモニウム]]
** [[フッ化アンモニウム]]
** [[二クロム酸アンモニウム]]
** [[ヨウ化アンモニウム]]
** [[過マンガン酸アンモニウム]] 重要性の低いアンモニウム塩をいったんコメントアウトします。アンモニウム塩について整理すべきか-->

== その他関連物質 ==
* 有機アンモニウム塩
** [[酢酸アンモニウム]] {{chem|CH|3|COONH|4}}
* [[クロラミン]] {{chem|NH|2|Cl}}, {{chem|NHCl|2}}, {{chem|NCl|3}}（アンモニアの水素原子を[[塩素]]原子でいくつか置換したもの）
* アンモニアの酸化体としては[[硝酸]]や[[ヒドラジン]]などがある。
* [[第四級アンモニウムカチオン]] {{chem|R|4|N|+}}

== 合成 ==
現在ではアンモニアの工業生産は[[ハーバー・ボッシュ法]]によるものが一般的である。実際のプラントでは[[水素]]と[[窒素]]を[[鉄]][[触媒]]存在下 25 - 35 MPa、約500℃ で反応させると<ref name=esaki />、
: <chem>N2 + 3H2 -> 2NH3</chem>
の反応によってアンモニアが生成する。
{{main|ハーバー・ボッシュ法}}

=== 主な合成法 ===
実験室レベルでは、アンモニア水を加熱するか、[[塩化アンモニウム]]と[[水酸化カルシウム]]を混合して熱する方法で、発生させることができる。水への[[溶解度]]が大きく、空気の平均分子量より小さいため、吸湿して構わないならば[[上方置換]]によって集めることができる。
; 高電圧放電法（1905年、ビルケランド・アイデ法）
: 雷と同じ方法で、空中で火花放電させて窒素と酸素から[[一酸化窒素]]を作り最後に硝酸とする。1905年に実用化したが、電力消費が極めて大きい<ref name=esaki>江崎正直、{{PDFlink|[https://www.chart.co.jp/subject/rika/scnet/27/Sc27-2.pdf アンモニア合成]}}</ref>。
: <math>\mathrm{{N_2} + {O_2} \ \xrightarrow[3000^\circ{C}] \ \ 2NO \ \xrightarrow[600^\circ{C}] {O_2} \ 2NO_2 \ \xrightarrow {H_2O} \ 2NHO_3}</math>
; 石灰窒素法（1906年，フランク・カロ法）
: 1901年ドイツ人フランクとカロによる方法で、[[炭化カルシウム]]<chem>(CaC2)</chem> を窒化させて[[石灰窒素]]を合成する手法。消費電力は放電法の{{分数|1|4}}<ref name=esaki />。
: <math>\mathrm{{CaO} \ \xrightarrow[2000^\circ{C}] {3C} \ \ CaC_2 \ \xrightarrow[1000^\circ{C}] {N_2} \ CaCN_2 \ \xrightarrow {3H_2O} \ 2NH_3}</math>
; ルテニウム触媒（Ru-活性炭-K）
: 尾崎、秋鹿らによる、ハーバー法よりも温和な条件でアンモニアを合成できる、[[ルテニウム]]触媒を用いた合成法<ref>秋鹿研一、小山建次、山口寿太郎 ほか、「[https://doi.org/10.1246/nikkashi.1976.394 アンモニア合成用カリウム金属添加ルテニウムおよびオスミウム触媒の製法に関する研究]」『日本化学会誌』 1976年 1976巻 3号 p.394-398, 日本化学会, {{doi|10.1246/nikkashi.1976.394}}, {{naid|130004155575}}</ref><ref>{{Cite journal|和書|author=秋鹿研一|journal=化学と教育|year=1994|volume=10|pages=680 - 684}}</ref>。
; C12A7 Electride
: アルミナセメントの構成成分を用いる方法で、常圧 320 - 400℃で合成可能<ref>北野政明、原亨和、細野秀雄、「[https://doi.org/10.7791/jspmee.2.293 電子化物を利用したアンモニア合成用触媒材料の開発]」『スマートプロセス学会誌』 Vol.2 (2013) No.6 p.293-298, {{doi|10.7791/jspmee.2.293}}</ref>。
; モリブデン錯体
: 2010年には[[レンゲ]]の[[酵素]]構造を参考にして、[[モリブデン]]を含む触媒により、常温常圧でアンモニアを合成する手法が発表された<ref>K. Arashiba, Y. Miyake and Y. Nishibayashi, A molybdenum complex bearing PNP-type pincer ligands leads to the catalytic reduction of dinitrogen into ammonia, Nature Chem. 3, 120-125 (2011).</ref><ref>[https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170404-2/ 世界最高の活性を示すアンモニア合成触媒の開発に成功] 東京大学、九州大学、科学技術振興機構</ref>。
; ランタンコバルト金属間化合物 (LaCoSi): 貴金属触媒を使用しない方法<ref>[https://www.titech.ac.jp/news/2018/040432 貴金属を使わない高性能アンモニア合成触媒を開発] 東京工業大学、Yutong Gong, Jiazhen Wu, Masaaki Kitano, Junjie Wang, Tian-Nan Ye, Jiang Li, Yasukazu Kobayashi, Kazuhisa Kishida, Hitoshi Abe, Yasuhiro Niwa, Hongsheng Yang, Tomofumi Tada & Hideo Hosono., Ternary Intermetallic LaCoSi as a Catalyst for N2 Activation（日本語タイトル：窒素分子の活性化触媒としての3元系金属間化合物LaCoSi）., Nature Catalysis, {{doi|10.1038/s41929-017-0022-0}}</ref>。
; アンモニア電解合成
: {{main|アンモニア電解合成}}
; モリブデン触媒アンモニア合成
: 常温で窒素と水と還元剤のヨウ化サマリュウムとモリブデン触媒をかき混ぜるだけで、アンモニアを合成できる。2019年発表。<ref>[https://www.jst.go.jp/seika/bt2020-04.html 画期的なアンモニア合成法] 東京大学、科学技術振興機構</ref>
; 水素50℃＋窒素＝アンモニア合成
: 上水道や海水からセルロースナノファイバー電極と言う水素で脆くならず、錆びない電極を用いて水素を得て、水素を50℃に温めて、新触媒のRu／CaH２（ルテニウムナノ粒子とカルシウムハイドライドの複合体）Ca<sup>2+</sup> (H<sup>-</sup>)<sub>2</sub>　Ca<sup>2+</sup> (Cl<sup>-</sup>)<sub>2</sub>　塩化カルシウム（除雪剤・脱水剤）を使用する事で、アンモニアを合成する手法。2020年発表。<ref>[https://www.titech.ac.jp/news/2020/046682 50 ℃で水素と窒素からアンモニアを合成する新触媒] 東京工業大学</ref>

== 用途 ==
===化学原料===
アンモニアは[[硝酸]]などの基礎化学品、[[硫酸アンモニウム|硫安]]などチッソ[[肥料]]の原料となるため、工業的に極めて重要な物質である。2008年度日本国内生産量は 1,244,083t、消費量は 403,841t である<ref>[http://www.meti.go.jp/statistics/tyo/seidou/result/ichiran/02_kagaku.html 経済産業省生産動態統計・生産・出荷・在庫統計] 平成20年年計による</ref>。全世界の年間生産量（2010年）は1.6億tで、そのうち8割が肥料用であると言われている<ref>http://www.ueri.co.jp/jhif/12Conference090610/doshisyauniv.pdf {{リンク切れ|date=2020年9月}}</ref>。
[[ソルベー法]]が盛んに用いられた時期には[[炭酸ナトリウム]]を製造するための原料だった。

===冷媒===
液化したアンモニアは[[バーチ還元]]の溶媒として使用される。また、[[蒸発熱]]が大きいため (5.581 Kcal/mol)、冷蔵機・冷凍機の[[冷媒]]として利用されているが、小型の機器では吸収式冷凍機を除きそのほとんどが[[フロン]]などに替わられた。しかし新しい冷媒に比べ[[オゾン層]]の破壊係数が少ないことから、最近この用途で見直されつつある<ref>[http://www.tepco.co.jp/cc/press/04033001-j.html 「自然冷媒（アンモニア）高効率ヒートポンプチラー」の開発・販売について 〜地球環境にやさしいアンモニア冷媒を採用、4月より販売開始〜] 2004年3月30日 [[東京電力]]</ref>。また[[人工衛星]]などの[[宇宙開発]]用機器の冷却にも多く用いられている。

===火力発電用燃料===
[[ファイル:X-15.jpg|サムネイル|[[X-15]]のエンジンがアンモニアを燃料として使用していた]]
前述のようにアンモニアは条件次第で燃焼し、燃やしても代表的な[[温室効果ガス]]である[[二酸化炭素]]が生成されない。このためアンモニアを[[火力発電]]用[[燃料]]として使う技術開発が行われている。微[[粉炭]]と混焼させたり<ref>[https://www.ihi.co.jp/ihi/all_news/2017/technology/2018-3-28/ 石炭火力発電所向け 燃焼試験設備で世界最高水準のアンモニア混焼を実証～CO2排出量低減に寄与 アンモニアの燃料利用を可能にする燃焼技術を開発～] [[IHI]]プレスリリース（2018年3月28日）2018年4月12日閲覧。</ref>、[[ガスタービンエンジン|ガスタービン発電]]で燃料や空気の供給量・速度を調整したり<ref>[https://www.jst.go.jp/seika/bt111-112.html アンモニアを直接燃焼させる 炭素を含まない燃料による火力発電] [[科学技術振興機構]]（2018年4月12日閲覧）。</ref>する方法等が研究されている。2020年現在、日本の火力発電所の燃料として利用する実証試験が行われている<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.ihi.co.jp/ihi/all_news/2020/resources_energy_environment/1196925_1601.html|title=世界初，カーボンニュートラルな「ブルーアンモニア」を利用する混焼試験を実施 ～CO₂フリーアンモニアのバリューチェーン構築に向けて，燃料製造側と利用側をつなぐ～|accessdate=2021-03-15|publisher=IHI}}</ref>。この試験では、産油国であるサウジアラビアの化学プラントで天然ガスからアンモニアを製造する際に、排出される二酸化炭素を分離回収して、[[増進回収法]]（EOR）や[[二酸化炭素回収・貯留]]（CCS）に利用する。こうしたことから、使用するアンモニアを、カーボンニュートラルな燃料として、「ブルーアンモニア」と呼称している。

[[グリッドパリティ]]達成、再エネの価格低下により地域によってはブルーアンモニアより安く再生可能エネルギーによるグリーンアンモニアを製造可能になっている。経済産業省では3円/kWhでアンモニアを製造できると試算しているが、発電時の損失、火力発電所の改修コストを考えると最終的な発電コストは23.5円/kWhとしている。<ref>{{Cite web|和書|url=https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/energy_structure/pdf/003_04_00.pdf |title=燃料アンモニアサプライチェーンの構築」 プロジェクトの 研究開発・社会実装の |accessdate=2021-06-30 |publisher=経済産業省}}</ref>

アンモニアを燃焼させると二酸化炭素より強力な温室効果ガスである[[亜酸化窒素]]が発生する、{{仮リンク|均等化発電原価|en|Levelized cost of electricity}}が高価である<ref>{{cite news|url=https://assets.bbhub.io/professional/sites/24/BNEF-Japans-Costly-Ammonia-Coal-Co-Firing-Strategy_FINAL_JAPANESE.pdf|title=日本のアンモニア・石炭混焼の戦略におけるコスト課題|agency=BloombergNEF|date=2022-09-28|access-date=2025-03-19}}</ref>、大気汚染を引き起こす、2050年[[カーボンニュートラル]]目標に整合しない<ref>{{cite news|url=https://www.japantimes.co.jp/environment/2023/10/22/energy/ammonia-cofiring-issues/|title=Japan sticks with climate solution that critics say is far from clean|author=Annelise Giseburt|newspaper=[[ジャパン・タイムズ]]|date=2023-10-22|access-date=2025-03-19}}</ref>などの欠点・批判もある。

=== 水素貯蔵 ===
水素をそのままの状態で保存するよりアンモニアのほうが沸点、蒸気圧を下げ簡単に液化できるため[[水素貯蔵]]の一つとして研究されている。

アンモニアから水素の生成は吸熱反応で、400℃近い加熱された触媒によって生成される<ref>{{Cite journal|author=永岡 勝俊|year=2016|title=触媒の酸化熱を利用したアンモニアの酸化分解による水素製造プロセスのコールドスタート|url=https://www.noe.jxtg-group.co.jp/company/rd/technical_review/pdf/vol58_no02_04.pdf|journal=ENEOS Technical Review|volume=58|issue=2}}</ref>。

: <chem>NH3 (g) ->  1{{.}}5H2 {(g)} + 0{{.}}5N2 (g)</chem>  <math> \Delta H = +45 \mathrm{kJ/mol}</math>

熱源は[[固体酸化物形燃料電池|SOFC]]のような高温の[[燃料電池]]の廃熱を利用したり、アンモニアと空気の[[触媒燃焼]]によって賄うことができる。

=== 脱硝 ===
環境に有害な[[窒素酸化物]]の発生を抑制するために[[火力発電所]]の[[ボイラー]]などに設置される、[[選択触媒還元脱硝装置]]の[[還元剤]]として使用される<ref>{{Cite journal|和書|author=|year=2013|title=排煙脱硝装置|url=https://www.energia.co.jp/eneso/kankoubutsu/review/no33/pdf/33_p23.pdf|journal=エネルギア総研レビュー|volume=33|issue=3|pages=23|publisher=[[エネルギア総研]]|accessdate=2021-03-15|format=PDF|ref=|authorlink=}}</ref>。[[ディーゼルエンジン]]を動力とする[[ディーゼル自動車]]においても応用されている（[[尿素SCRシステム]]）が、アンモニアを直接搭載するのは危険であるため「[[AdBlue]]」と呼ばれる専用の[[尿素]]水を代わりに搭載し、これを排気中に噴射することにより高温下で[[加水分解]]させアンモニアガスを得る仕組みになっている。

=== その他の用途例 ===
* [[ハイパーゴリック推進剤|推進剤]] - [[燃料電池]]や[[XLR99]]のような[[ロケット]]燃料。
* [[19世紀]]末にはアメリカ合衆国で Emile Lamm が1870年と1872年にアンモニアを動力源として使用する機関車に関する特許を取得して<ref>{{US patent|125577}}</ref><ref>{{US patent|105581}}</ref>[[ニューオーリンズ]]で1872年に[[作動流体]]として[[圧縮空気]]や[[蒸気]]の代わりにアンモニアを使用する無火機関車が[[馬車鉄道]]の代わりに使用された<ref name="The Streetcars of New Orleans">{{Cite book |title=The Streetcars of New Orleans |author=Louis C. Hennick |author2=Elbridge Harper Charlton |date = 1965 |publisher =Pelican Publishing |isbn=9781455612598 |page =14-16 }}</ref>。費用は1日当たり$6.775で、動物による牽引では1日当たり$9.910だった。
* [[銀鏡反応]]を利用した[[銀]][[めっき]]の[[還元剤]]としても使用される。
* 強烈な刺激臭のため、[[失神|気絶]]した人に[[気付け薬]]として嗅がせることがある。また 9.5&ndash;10.5% のアンモニア水溶液は[[日本薬局方]]一部医薬品（日本薬局方アンモニア水）で虫刺され用の外用薬の成分として用いられることもある<ref>「[[キンカン (薬品)|キンカン]]」など。</ref>。ただし、アンモニア自体は[[ギ酸]]などには[[中和 (化学)|中和]]が期待されるものの、[[ヒスタミン]]などに対する分解作用は無い。
* ブルーアンモニアなど、船舶や自動車等のエンジン燃焼プロパティーで活用するとした実証実験が行われている。

== 疾病 ==
[[ヒト]]の体内におけるアンモニアは血液によって運ばれ[[肝臓]]によって処理される<ref>坂口力、「[https://doi.org/10.1265/jjh.19.369 環境要因とアンモニア代謝 第1報: 各種環境要因における脳, 肝, 血液のアンモニア濃度変化]」『日本衛生学雑誌』
1965年 19巻 6号 p.369-373, 日本衛生学会, {{DOI|10.1265/jjh.19.369}}</ref>が、[[肝臓病]]などの疾病においてその処理機能が低下すると、高アンモニア血症を発症し脳障害など重大な影響を及ぼす<ref>福嶋真理恵、古藤和浩、遠城寺宗近 ほか、「[https://doi.org/10.11405/nisshoshi.102.42 バルプロ酸ナトリウムにより高アンモニア血症をきたしたC型慢性肝炎の1例]」『日本消化器病学会雑誌』 2005年 102巻 1号 p.42-47, 日本消化器病学会, {{DOI|10.11405/nisshoshi.102.42}}</ref>。

== その他 ==
食品、特に動物性食品の蛋白質や[[アミノ酸]]が微生物に分解されるとアンモニアが発生し、一定の量を超えればいわゆる[[腐敗]]臭を放つようになる。アンモニアには毒性があるが、微量であれば食物の風味付けに利用される。[[くさや]]や[[ホンオフェ]]など、刺激臭のする[[発酵食品]]の臭気の主成分の一つはアンモニアである。またアンモニアは食品添加物として認められ、パンや洋菓子などの生地の膨張剤として使用される。この場合アンモニアは加熱過程で消散し、製品に残留しないことが要求されている。

[[サメ]]の体内にはアンモニアがあるために腐敗が遅い。[[冷蔵]]技術が普及する前、日本の山間部では、腐敗や食中毒を起こさずに海岸部から運んでこられるサメが[[魚介類|海の幸]]として珍重されていた<ref>{{Cite news
|accessdate=2009-08-10|url=http://mytown.asahi.com/tochigi/news.php?k_id=09000360901010002|date=2009-01-01|title=新年企画 食べるって何だ？ 郷土の味 知恵凝縮|work=[[朝日新聞]]栃木版|publisher=[[朝日新聞社]]}}</ref>。

アンモニアは、また体内でも生成される。食物に含まれる蛋白質や、腸の分泌液に含まれる尿素が腸内細菌によって分解されるとアンモニアが生産され、血液中に放出される。血中アンモニアは肝臓で[[尿素]]や[[グルタミン]]に変換され、無毒化される。薬剤や[[肝硬変]]などで肝機能が低下したときには体内にアンモニアが蓄積され、[[肝性脳症]]<ref>加藤章信、鈴木一幸、「[https://doi.org/10.11405/nisshoshi.104.344 肝性脳症: 診断・検査]」『日本消化器病学会雑誌』 2007年 104巻 3号 p.344-351, {{DOI|10.11405/nisshoshi.104.344}}</ref>を発症する（アンモニアは容易に[[血液脳関門]]を通過し、[[脳]]にダメージを与える。）。

生物は、蛋白質など[[代謝]]の結果で不要となった窒素を貯蔵、排泄しなければならない。[[硬骨魚類]]や[[両生類]]の幼生では主にアンモニアの形でそのまま排泄されるが、[[軟骨魚類]]、[[哺乳類]]や[[両生類]]の成体では主に[[尿素]]、[[爬虫類]]の多くや[[鳥類]]では[[尿酸]]に変換された上で貯蔵、排泄される。

[[電子技術総合研究所]]で神経回路の伝達の研究に使用されていた[[ヤリイカ]]の飼育は当初困難だったが、[[松本元]]により、アンモニアを除去するために循環[[濾過]]フィルター内にアンモニアを酸化する細菌（[[亜硝酸菌]]）と、それを還元する細菌（[[嫌気呼吸]]菌、[[脱窒]]菌）の繁殖・保持により達成された。これは現在の海水魚飼育で、基本的な技術となっている<ref>{{Cite web|和書|url = http://www.brainvision.co.jp/genspage/ika.htm|title = ヤリイカの人工飼育|work = 松本 元先生 メモリアルサイト|publisher = ブレインビジョン株式会社|accessdate = 2011-12-15}}</ref>。

ウシなどではタンパク質などの過剰摂取により[[第一胃]]内および血液中のアンモニア濃度が上昇し、[[アンモニア中毒]]となることがある。

室内アンモニア濃度が20ppm以上の状態でラットを長時間飼育すると呼吸器系の炎症を引き起こす。

== 出典 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist|2}}

== 参考文献 ==
* 光岡知足ほか編集 『獣医実験動物学』 川島書店、1990年、{{ISBN2|4-7610-0428-2}}。

== 関連文献 ==
* {{cite journal | 和書
| title = アンモニア合成に新手法
| journal = msn 産経ニュース
| publisher = The Sankei Shimbun &amp; Sankei Digital
| issue = 2010.12.14 07:44
| url = https://web.archive.org/web/20110124134408/http://sankei.jp.msn.com//science/news/110113/scn11011306500010-n1.htm
| accessdate = 2010年12月14日(火)
}}-- [[東京大学]]大学院・触媒反応工学の研究グループが製造コストが安価なアンモニア合成方法を開発し、英国の科学誌 ''"[[:en:Nature Chemistry|Nature Chemistry]]"'' の電子版に発表された。アンモニアを燃焼させて熱エネルギーを取り出す場合、その際の排出物質は窒素と水だけである。二酸化炭素を排出しないので、次世代のエネルギー源になる可能性がある。
** {{cite
| author1 = Kazuya Arashiba
| author2 = Yoshihiro Miyake
| author3 = Yoshiaki Nishibayashi
| title = A molybdenum complex bearing PNP-type pincer ligands leads to the catalytic reduction of dinitrogen into ammonia
| journal = Nature Checmistry
| issue = 05 December 2010
| url = http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/full/nchem.906.html
| accessdate = 2010年12月14日(火)
}}

== 関連項目 ==
* [[水素化合物]]
* [[窒素固定]]
* [[石炭化学]]
* [[石油化学]]

== 外部リンク ==
* {{Kotobank|2=日本大百科全書(ニッポニカ)}}
* {{Kotobank|アンミン}}
* {{Kotobank|アンミン錯塩}}

{{窒素の化合物}}
{{水素の化合物}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:あんもにあ}}
[[Category:アンモニア|*f]]
[[Category:無機窒素化合物]]
[[Category:窒化物]]
[[Category:塩基]]
[[Category:水素の化合物]]
[[Category:毒]]
[[Category:劇物]]
[[Category:危険物]]
[[Category:特定悪臭物質]]
[[Category:産業用ガス]]
[[Category:窒素循環]]
[[Category:カール・ヴィルヘルム・シェーレ]]
[[Category:ジョゼフ・プリーストリー]]