NH3 – Ammoniak

Bron: PGS13:2020

Wat is ammoniak?

Ammoniak is een kleurloos, giftig gas met een sterk prikkelende geur. Het gas is lichter dan lucht; de dampdichtheid ten opzichte van lucht is 0,6. Door samenpersen en afkoelen kan het gas tot vloeistof worden verdicht. Vrijkomen van tot vloeistof verdicht gas of grote hoeveelheden ammoniakgas lijdt tot vorming van een koude nevel. Die gedraagt zich als een zwaar gas en kan zich over de grond uitbreiden.

Ammoniak is oplosbaar in water, hierbij komt warmte vrij. De aldus gevormde basische vloeistof wordt ammoniakwater of ammonia genoemd. Vochtig ammoniak geeft geen corrosie op ijzer of staal, maar reageert wel met koper, zilver, zink en veel legeringen, vooral die koper bevatten.

Wat zijn de gevaren van ammoniak?

De gevolgen voor de gezondheid van ammoniakdampen zijn afhankelijk van de mate van blootstelling. In hoge concentratie werkt het sterk bijtend op de ogen en de slijmvliezen en sterk prikkelend op de huid. Tot vloeistof verdichte ammoniak kan bij contact met de huid bijtende irritatie en ernstige brandwonden veroorzaken.

De werking op de ademhalingsorganen blijft meestal beperkt tot de bovenste luchtwegen, omdat het gas goed in water oplost en bovendien sterke reflexen opwekt waardoor men onmiddellijk de adem inhoudt. Bij zeer hoge concentraties kan de ammoniak in diepere luchtwegen komen. De gevolgen zijn dan zeer ernstig, zoals aantasting van de longen (longoedeem).:

Welke concentratie ammoniak is ruikbaar?

De reukdrempel van ammoniak ligt laag: 1 ppm tot 5 ppm. Hierbij is echter geen rekening gehouden met individuele verschillen, gewenning en niet ideale reukomstandigheden. Bij circa 25 ppm is de ammoniakreuk door vrijwel alle personen waarneembaar.

Bij welke concentratie ammoniak mag je werken?

De grenswaarde TGG-8 h geeft die concentratie aan waarbij een doorsnee arbeidsgeschikt persoon 8 h/dag werk (gedurende lange tijd) kan verrichten, zonder hinderlijke of schadelijke gevolgen te ondervinden. De TGG-15 min is bedoeld om hoge blootstellingsniveaus gedurende korte tijd te voorkomen. De TGG-8 h van ammoniak is 20 ppm. De TGG-15 min van ammoniak is 51 ppm.

Bij welke concentratie is ammoniak schadelijk voor de gezondheid?

De IDLH (Immediately Dangerous to Life or Health)-waarde geeft de concentratie aan waarboven onherstelbare schade kan worden veroorzaakt indien iemand onbeschermd aan ammoniak wordt blootgesteld. De IDLH-waarde geeft aan bij welke concentratie een werknemer nog veilig kan vluchten en waarboven alleen onafhankelijke ademlucht mag worden gebruikt.

Wat zijn de interventiewaarden voor ammoniak?

Voorlichtingsrichtwaarde (VRW=30 ppm) – de luchtconcentratie die met grote waarschijnlijkheid door de blootgestelde bevolking als hinderlijk wordt waargenomen of waarboven lichte gezondheidseffecten mogelijk zijn.

Alarmeringsgrenswaarde (AGW=198) – de luchtconcentratie waarboven onherstelbare of andere ernstige gezondheidseffecten kunnen optreden of waarbij door blootstelling aan de stof personen minder goed in staat zijn zichzelf in veiligheid te brengen.

Levensbedreigende waarde (LBW=1100 ppm) – de luchtconcentratie waarboven mogelijk sterfte of levensbedreigende aandoeningen kunnen ontstaan.

De ATEL geeft de zogenoemde ‘praktische limiet’. Deze ligt op 350 mg per m3 inhoud van een verblijfsruimte. Deze praktische limiet representeert het hoogste concentratieniveau waarbij geen toxisch risico of risico voor ontbranding optreedt en wordt soms gebruikt voor de vaststelling van de maximale ammoniakhoeveelheid voor een specifieke toepassing. Let op: Deze praktische limiet is geen ontwerpuitgangspunt voor de maximumhoeveelheid ammoniak. Daarvoor wordt het classificatieschema uit NEN-EN 378-1 toegepast (zie 2.2.5).

Met wat voor sensor kan ammoniak gemeten worden?

Onze vast opgestelde sensoren werken met chemosorption sensoren. Deze hebben een lange levensduur. Minimaal 5 jaar, maar in onze ervaring vaak 15 jaar.

Draagbare detectoren werken met elektrochemische cellen. Deze hebben een levensduur van 2 a 3 jaar.

Onderstaand beide meetprincipes toegelicht.

Chemosorption (CS)

Bij de controle op aanwezigheid van ontvlambare, explosieve en giftige gas- en/of damp-/luchtmengsel worden verschillende metaaloxide-halfgeleider-sensoren toegepast. Het sensorelement kan bestaan uit N-gedoteerd halfgeleidermateriaal (SnO2). Het sensor-element wordt geïntegreerd in een brugschakeling en met een verwarmings-spiraal opgewarmd tot ca. 300 °C. Bij de adsorptiereductie van brandbare en soms giftige gassen op het sensoroppervlak vermindert de inwendige weerstand van de sensor. Deze verandering van weerstand is een maat voor de gasconcentratie. Dit type sensor is prijsgunstig, heeft een hoge gevoeligheid, (vaak) een goede levensduur en is nagenoeg onderhoudsvrij. De zender wordt gejusteerd voor een bepaald gas, resp. bepaald bereik doch is weinig selectief, heeft echter geen lineaire response en wordt gemakkelijk beïnvloed door aanwezigheid van ander gassen. In een belastende industriële omgeving, is een filter soms een passend hulpmiddel om vervuiling van de sensor te voorkomen.

Elektrochemisch (EC)

Een elektrochemische cel bestaat uit twee of drie elektroden en een ionen-geleidend elektrolyt. Aan de zijde van het gas is de cel voorzien van een membraan, bijvoorbeeld een PTFE folie, welke voorkomt dat het elektrolyt ontsnapt. De elektroden bestaan meestal uit membranen waarop platina of goud is aangebracht. Het gas met de te meten component diffundeert door de barrière naar de werk-elektrode. Bij de werk-elektrode wordt de te meten component elektrochemisch omgevormd. Daarbij komen elektronen vrij die naar de tegen-elektrode diffunderen. Tussen werk- en tegen-elektrode vloeit dus stroomt die is evenredig met de hoeveelheid gas die op de elektrode is omgevormd. Een referentie-elektrode is soms nodig om een constante spanning tussen werk- en tegenelektroden te handhaven. Veel gassen reageren alleen bij een uiterst specifieke referentie spanning. De elektrochemische meetcel wordt voor een aantal verschillende gassen gemaakt. Zoals bijvoorbeeld; H2S, HCN, CO, Cl2, SO2, H2, NO, NO2 en O2 De elektro-chemische cel wordt voornamelijk gebruikt om de omgevingslucht te controleren op de aanwezigheid van een bepaalde stof. Het gebruik ervan in een gasmengel is soms beperkt als gevolg van interferentie-effecten en de noodzaak van zuurstof voor sommige reacties. De EC- sensor is kostbaar in aanschaf, betrouwbaar, onderhoudsvrij en heeft een niet-lineaire response. De selectiviteit is redelijk tot goed. De levensverwachting voor zuurstof is >2 jaar, voor andere gassen 1…3 jaar en is afhankelijk van de gebruikte materialen en het te meten gas. Als de sensor is uitgeput, kan deze worden vervangen.