암모니아
질소와 수소의 화합물.

화학식 NH3. 고대 이집트의 태양신 암몬의 사원(寺院) 부근에서 산출되는 염을 ‘암몬의 소금’이라 하였는데, 이 말이 전와(轉訛)되어, 그 당시 소금과 오줌으로 만들었던 염화암모늄을 가리키게 되고, 후에 이것에서 얻는 것이라 하여 암모니아라는 이름이 생겼다. 암모니아를 처음 인공적으로 만든 것은 1774년 J.프리스틀리이다. 대기 중에는 소량 존재하며 천연수 속에도 미량이 존재하는 경우가 있다. 또 흙 속에는 세균에 의한 함질소유기물의 분해생성물로서 함유되어 있다.
【성질】 가벼운 무색 기체로 녹는점 －77.7 ℃, 끓는점 －33.4 ℃이다. 자극적인 강한 냄새가 나며, 1ℓ의 물에 1,000 cm3의 암모니아가 녹는다. 이것은 압축하면 간단히 액체로 만들 수 있다(예를 들면, 20 ℃에서는 8.46기압). 분자 구조는 수소원자가 정삼각형(한 변 1.60 Å)을 이루고, 그 중심에서 0.38 瓠 높은 곳에 질소원자가 있는 삼각뿔형이다. 이 수소원자의 평면에 대하여 질소원자가 상하로 움직이는 공명(共鳴)을 하기 때문에 원자시계에 이용된다. 암모니아가스는 공기 중에서는 타지 않지만, 산소 속에서는 노란 불꽃을 내면서 연소하여 질소와 물을 생성한다. 이때 촉매(觸媒)를 써서 산화시키면 질산이 생기므로, 이 반응은 질산 제조에 이용된다. 나트륨이나 마그네슘 등의 금속과는 반응하여 아미드나 질소화물을 만들고, 할로겐과도 반응하여 질소를 유리(遊離)시킨다. 수용액은 알칼리성이며, 산과 반응하여 염을 만들고, 각종 금속염과 반응하여 암모니아착염을 만든다. 암모니아가스를 액화(液化)한 것을 액체암모니아라 하는데, 물과 흡사한 성질을 갖는 무색 투명한 액체로서 주로 용매로 사용된다.
【분석】 기체 속에 함유되어 있을 때는 물 또는 산에 흡수시키고, 물에 녹아 있을 때는 그대로 묽은 네슬러시약을 가하면 황갈색으로 되는 것이 알려져 있다. 간단하게는 수용액에 수산화나트륨을 가하여 가열하면 암모니아의 특이한 냄새가 나므로 알 수 있다. 이 냄새는 아주 강하여, 극히 미량(微量:m3당 17 mg)이라도 알 수 있다.
【제조법】 공업적으로는 질소와 수소를 고압하에서 촉매를 사용하여 직접 합성하는 방법이 흔히 시행된다. 이 방법의 원리는 전부터 알려져 있었으나, 실제로는 여러 가지 제약으로 인해서 공업적인 규모로 되기에는 실패하였다. 그러나 1907년 독일의 F.하버가 그 기초를 확립하였고, 13년에는 같은 독일의 IG사의 K.보슈가 연생산량 9,000 t의 공업적 규모의 생산에 비로소 성공하였다. 이것이 하버-보슈법이며, 후에 이것과 비슷한 각종 방식이 시행되게 되었다. 현재 시행되는 주요 방식은 하버-보슈법 ․NEC법 ․클로드법 ․TVA법 ․파우저법 ․카살레법 등이 있다. 이들 방법에서 원료인 질소는 액체공기의 분류(分溜)에 의해서, 수소는 수성가스에서, 또는 천연가스 ․석유 등의 분해에 의해서, 또는 물을 분해하여 얻는다. 촉매로는 산화철이 사용되고, 촉진제로는 칼륨 ․칼슘 ․마그네슘 ․알루미늄 등의 산화물을 1종 또는 몇 종 가한 것이 보통 사용된다. 이 밖에 석탄 건류시의 가스액을 세척하여 그 속에 함유되어 있는 암모니아를 포착하거나, 석회질소에 수증기를 작용시켜 암모니아로 하는 방법 등이 시행되어 왔으나, 현재 그 생산고는 감소하고 있다. 실험실에서는 암모늄염(염화암모늄 등)을 수산화칼슘 등의 알칼리와 가열하여 만든다. 이 때 암모니아가스를 건조시키는 데 건조제로서 산성인 것(황산이나 오산화인), 또는 염화칼슘 등을 사용해서는 안 된다. 흔히 실험실에서는 산화칼슘이나 수산화나트륨을 사용한다.
【용도】 비료로서 가장 많이 사용되고, 다음은 공업용으로 사용된다. 비료로는 이것을 주성분으로 하여 황산암모니아를 만들었으나, 최근에는 요소(尿素)로서 사용하는 편이 많아졌다. 공업용으로는 질산의 제조, 암모니아소다법에서의 사용, 유기합성 원료, 액체암모니아로서의 냉동용 한제(寒劑) 등으로 사용된다. 한편, 암모니아는 점막(粘膜)을 상하게 하므로, 눈이나 코 등에 닿지 않도록 해야 한다.

프레온
탄화수소의 플루오르화 유도체.
미국 뒤퐁사(社)의 상품명이 일반화한 것이다. 일반적으로 무색 ․무취의 기체이며, 클로로포름 ․사염화탄소 ․육염화에탄 등을 원료로 하고 촉매를 사용해서 플루오르화수소와의 반응으로 만들어진다. CHCl3＋2HF →CHClF2＋2HCl SbF3+SbCl5 종류에는 프레온-11(트리클로로플루오르메탄:CCl3F), 프레온-12(디클로로디플루오르메탄:CCl2F2), 프레온-22(클로로디플루오르메탄:CHClF2) 등이 있다. 냉매로 사용되는데, 화학적으로 안정하고 폭발성이없으며, 불연성의 무독이므로 냉장고냉동기, 에어콘 및 각종 냉동기의 냉각재로 사용된다. 이 밖에 플루오르화수지의 원료, 에오로솔 분사제(噴射劑), 소화기(消火器) 등에 사용된다. 그러나 화학적으로 안정하므로 사용 후 성층권까지 도달하는데, 이때 자외선에 의해 염소원자가 분해되어 오존층 파괴의 원인이 된다. 1987년 몬트리올 의정서가 채택되어 생산 ․소비량을 규제하고 점차 다른 물질로 사용이 대체되고 있다.

냉매
냉동사이클의 작동유체(作動流體)로서 저온의 물체에서 열을 빼앗아 고온의 물체에 열을 운반해 주는 매체의 총칭.

현재 널리 사용되고 있는 냉매로는 암모니아, 플루오르화염화탄화수소계 냉매(프레온), 공비혼합냉매(共沸混合冷媒), 클로로메틸 등이 있다. 냉동기의 능력, 압축기의 형식(型式), 용도 등에 따라 각 특성에 알맞은 냉매를 택함으로써 냉동효과를 높일 수 있다. 냉매로서 구비하여야 할 조건은 ① 온도가 낮아도 대기압 이상의 압력에서 증발하고 상온에서는 비교적 저압에서 액화하며, ② 동일한 냉동능력에 대하여 소요동력이 적고, ③ 임계온도가 높고 응고온도가 낮으며, ④ 증발열이 크고 액체의 비열이 작으며 증발열에 대한 액체비열의 비율이 작아야 하며, ⑤ 같은 냉동능력에 대해 냉매가스의 용적이 작고, ⑥ 화학적으로 결합이 양호하여 냉매가스가 압축열에 의하여 분해되더라도 냉매가스가 아닌 다른 가스를 발생하지 않으며, ⑦ 점성도가 작고 열전도율이 좋으며, ⑧ 인화성 ․폭발성이 없으며 인체에 해롭지 않고 악취가 나지 않아야 하며, ⑨ 누출되면 발견하기 쉽고, ⑩ 가격이 저렴해야 한다는 것 등이다.

냉동장치에서 저온의 열을 고온의 물체로 운반하는 매체로서 냉매 외에 브라인(brine)이 있다. 브라인은 증발기에서 증발하는 냉매의 냉동력을 냉장품에 전달하는 역할을 한다는 점에서는 냉매와 같으므로 냉매의 일종으로 간주하기도 하지만, 냉매와는 달리 상태변화 없이 액체상태로 열을 운반한다는 점에서 냉매와 구분된다. 즉 브라인은 현열(顯熱)의 상태에서 열을 운반하고 냉매는 잠열(潛熱)로서 열을 운반하는 매체이다. 일반적으로 사용되는 브라인의 종류에는 염화칼슘브라인 ․소금물 ․염화마그네슘브라인 등이 있으며, 최근에는 에틸렌글리콜을 브라인으로 사용한다. 프레온은 오존층을 파괴하므로 이의 사용을 제한하고 있다.