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암모늄과 암모니아의 pH, 온도와의 관계

암모니아가 생물에게 치명적인 독이라는 건 수질관리하시는 분이라면 잘 아실겁니다. 또한 암모니아와 암모늄은 pH의 변화에 따라 서로 왔다갔다 하면서 물속에서 존재합니다. 그러나 암모니아는 이온화된 암모늄보다 100배 이상의 독성이 있기에 암모니아보다는 암모늄으로 유지하는게 무엇보다 중요합니다.

물교환시 환수물의 pH를 7이하로 유지하는 게 좋습니다

새우나 디커를 양식하시는 분들인 경우 수소이온농도지수 pH6을 기준으로 보면 새우는 섭씨온도 24도에서 40미만으로, 디커는 섭씨온도 28도에서 29미만으로도 생물에게 큰 독성이 될 수 있습니다. 따라서 온도가 높을수록 소량의 암모니아만으로도 생물들이 위험할 수 있으므로 더욱 주의가 필요합니다. 이런 이유로 새우는 특히 여름에 수질관리하는게 많이 어렵습니다.
섭씨온도 24도에서 pH가 6에서 7로 변할때 암모니아는 0.1에서 0.5로 5배가 증가합니다. 물론 섭씨온도가 26도가 되면 0.6으로 6배가 증가합니다.

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암모늄은 무엇일까?

암모늄은 하나의 질소와 네 개의 수소 원자를 포함한 결합체 (NH 4 +) 입니다. 암모니아는 중성 비이온 분자(약 염기)이지만 암모늄은 양전하를 전달하는 이온입니다. 게다가 암모니아는 강한 냄새를 배출하지만, 암모늄은 전혀 냄새가 나지 않습니다.

물속의 암모니아와 암모늄의 비율을 결정하는 주요 요인은 pH입니다. 암모니아의 활동은 용액의 온도와 이온 강도에 영향을 받습니다. 암모니아 입자가 해상 유기물에 해로울 수 있는 반면, 암모늄 이온은 기본적으로 해롭지 않다는 점을 기억하는 것은 중요합니다. 물 산업에서 질소와 결합한 수소의 농도를 아는 것은 중요합니다. 그러므로 암모니아와 암모늄 용어는 교체 가능하게 사용되고, 따라서 NH 3 -N 또는 NH 4 -N 으로 서술되며, 일반적으로 mg/L 또는 PPM으로 표현됩니다.
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암모니아와 암모늄 사이의 관계를 형성하는 화학 공식은 다음과 같습니다: 

NH 3 + H 2O <-> NH 4 + + OH -

pH가 낮으면 평형이 오른쪽으로, pH가 높으면 평형이 왼쪽으로 이동합니다. 일반적으로 pH 6 미만의 대기 온도에서 암모니아와 NH 3의 비율은 매우 낮고 거의 대부분의 암모니아 질소가 NH 4 + 의 형태로 존재합니다. pH 8 정도일 때, NH3의 비율은 10% 또는 그 미만이며, pH가 9보다 살짝 높을 때, 그 비율은 50% 정도입니다. 일단 pH가 11을 초과하면, 용액 내 모든 암모늄 이온은 암모니아 입자 형태로 변환됩니다. 암모니아 수의 활동은 낮은 온도에서 훨씬 적습니다.