L’ammoniaca, un composto chimico noto per il suo odore pungente, è un componente fondamentale di tutte le forme di vita. L’ammoniaca è costituita da un atomo di azoto legato a tre atomi di idrogeno e funge da vettore di azoto cruciale. L’azoto è il quarto elemento più abbondante negli organismi viventi per peso, costituendo circa il 2.5% della massa corporea. Gli esseri viventi hanno bisogno di azoto per vivere, ma solo pochi microbi sono in grado di “fissare” l’abbondante azoto atmosferico (N2) in una forma non volatile (non gassosa o evaporante) che funziona nel contesto della biochimica del nostro corpo. L’azoto è un componente necessario nella sintesi degli amminoacidi, che costituiscono tutte le proteine del corpo.
Oltre ad essere fondamentale per la vita stessa, l’azoto ha molti usi industriali, il che lo rende tra le sostanze chimiche inorganiche più sintetizzate. L’uso più importante dell’ammoniaca è nella sintesi dell’acido nitrico, un ingrediente di fertilizzanti ed esplosivi. L’ammoniaca viene prodotta in grandi quantità utilizzando il processo Haber, un processo industriale che fissa l’azoto atmosferico utilizzando temperature e pressioni estreme.
Prima dell’invenzione del processo Haber da parte del chimico tedesco Fritz Haber, tutti i fertilizzanti dovevano essere ricavati da depositi di nitrati preesistenti, come gli abbondanti depositi di guano nelle grotte sudamericane o gli strati incrostati di escrementi di uccelli sulle isole del Pacifico. L’avvento del processo Haber ha reso davvero possibile l’agricoltura di massa, permettendo l’esistenza delle grandi città che vediamo oggi. Inoltre, l’intero contenuto di azoto di tutti i composti organici prodotti deriva dall’ammoniaca. La produzione mondiale di ammoniaca nel 2004 è stata di 109 milioni di tonnellate.
Prima dell’invenzione del Freon nel 1928, l’ammoniaca era un refrigerante standard. Trova ancora usi ristretti nei piccoli frigoriferi. La maggior parte dei moderni frigoriferi domestici utilizza i CFC per la refrigerazione, ma con la consapevolezza che queste sostanze chimiche sono pericolose per il nostro strato di ozono, l’uso dell’ammoniaca è tornato a crescere, soprattutto nei processi industriali come la produzione di ghiaccio in serie.
A volte l’ammoniaca viene aggiunta all’acqua potabile, insieme al cloro, per formare la cloramina, un disinfettante. Anche soluzioni di ammoniaca al 5-10% vengono utilizzate come detergente per la casa, ma in questo contesto non devono mai essere miscelate con il cloro, poiché vengono rilasciati una varietà di gas cancerogeni e tossici.
Poiché l’ammoniaca può essere tossica a livelli eccessivi nel flusso sanguigno, il nostro corpo ha una tecnica per sbarazzarsene: ridurla all’urea composta. L’urea costituisce la maggior parte del peso secco della nostra urina.
L’ammoniaca può essere utilizzata anche come combustibile. Sebbene non sia potente come altri combustibili, non lascia fuliggine e questa qualità, insieme ad altre, ha portato ad essere utilizzata nell’aereo a razzo sperimentale, l’X-15.