Ammoniakhaltigt kväve
Ammoniakkväve (NH 3 -N) är ett mått på mängden ammoniak , en giftig förorening som ofta finns i lakvatten från deponier och i restprodukter, såsom avloppsvatten , flytande gödsel och andra flytande organiska avfallsprodukter. Det kan också användas som ett mått på hälsan hos vatten i naturliga kroppar som floder eller sjöar, eller i konstgjorda vattenreservoarer. Termen används flitigt i avfallsbehandling och vattenreningssystem .
Ammoniak kan direkt förgifta människor och rubba jämvikten i vattensystemen.
Värdena på ammoniakhaltigt kväve i vatten eller avfallsvätskor mäts i milligram per liter och används för att specificera vattenreningssystem och anläggningar. Den typiska produktionen av flytande gödsel från en mjölkgård, efter separation från de fasta ämnena, är 1600 mg NH 3 -N /L. Avloppsreningsverk, som får lägre värden, tar vanligtvis bort 80 % eller mer av tillförd ammoniak och når NH 3 -N-värden på 250 mg/L eller mindre.
Ammoniumkvävevärdet används också i samband med korrekt designade deponisystem, där lakvattnet pumpas upp till ytan och behandlas innan det kommer ut i grundvattnet, vilket testar kvaliteten på vattnet som lämnar reningssystemet.
Termen NH3 - N-avlägsnande används också ofta i vetenskapliga publikationer som ett kort sätt att skildra ammoniak i vatten, och inte måttet på dess kvantitet.
Struktur och grundläggande kemiska egenskaper
Ammonium- och ammoniakformer av kväveföreningar
Ammoniak och Ammonium
Ammonium är en joniserad form av ammoniak . Den kemiska strukturen för ammonium är NH
+ 4 . Den kemiska strukturen för ammoniak är NH 3 .
Ammoniak är mycket lösligt i vatten. Ammoniak reagerar med vatten (H 2 O) och bildar den joniserade formen:
- NH3 + H2O ↔ NH
+ 4 + OH-
Reaktionen är reversibel. Hydroxidjonen (OH − ) plus NH
+ 4 bildar NH 3 + H 2 O.
Andelen ammoniak ökar med ökande alkalinitet av löst ammonium i vatten. Ammoniumjoner bildas med ökande surhet av löst ammoniak i vatten.
Ammoniak är giftigt för fiskar och människor. Toxiciteten minskar med lägre alkalinitet och ökar med högre alkalinitet när ammonium omvandlas till ammoniak.
Ammoniak och mineralformer av kväve
Det finns tre huvudformer av kväve :
- Molekylärt kväve
- Mineralsk kväve
- Organiskt kväve
Molekylärt kväve
Molekylärt kväve är gasformen av kväve i atmosfären. Den kemiska strukturen för kvävgas är N 2 .
Mineralsk kväve
Mineralformerna av kväve är:
-
Nitrat med den kemiska strukturen NO
− 3 -
Nitrit med den kemiska strukturen NO
− 2 -
Ammoniumjoner , med den kemiska strukturen av NH
+ 4
Ammoniumjoner nitrifieras och omvandlas av mikroorganismer till nitrat . Fiskar och människor är mer toleranta mot nitratkväve än de är mot ammoniumkväve. I välluftat vatten finns det mesta av mineralkvävet i form av nitrat. Ser
Organiskt kväve
Viktiga organiska former av kväve inkluderar proteiner , aminosyror , DNA och RNA .