Amoniako gamyba laboratorijoje ir pramonėje

Išsilavinimas:

Amoniakas (NH3) yra cheminė medžiagavandenilio junginys su azotu. Jis gavo savo vardą iš graikų žodžių "hals ammniakos" arba lotyniško "sal ammoniac", kuris yra išverstas vienišas - "atlyginimas". Tai yra tokia cheminė medžiaga, vadinama amonio chloridu, buvo gautas Libijos dykumoje, ozono amonyje.

Amoniakas laikomas labai nuodinga medžiaga.kuris gali dirginti akių ir kvėpavimo takų gleivines. Pagrindiniai apsinuodijimo amoniaku požymiai yra gausus ašarojimas, dusulys ir pneumonija. Tačiau tuo pačiu metu amoniakas yra vertinga cheminė medžiaga, kuri yra plačiai naudojama gaminti neorganines rūgštis, pavyzdžiui, azoto, vandenilio cianido, taip pat karbamido ir azoto turinčių druskų. Skystas amoniakas yra puiki darbinė šaldymo konteinerių ir mašinų medžiaga, nes ji turi didelę savitąją garavimo temperatūrą. Vandeniniai amoniako tirpalai naudojami skystose trąšose, taip pat superfosfatų ir trąšų mišinių ammonizavimui.

Amoniako išgauti iš dūmtakių dujomis koksavimo metu yra seniausias ir labai prieinamas būdas, tačiau šiandien jis yra pasenęs ir beveik niekada nenaudojamas.

Šiuolaikinis ir pagrindinis būdas yraAmonio gamyba pramonėje, pagrįsta Haberio procesu. Jos esmė yra tiesioginė azoto ir vandenilio sąveika, atsirandanti dėl angliavandenilių dujų konversijos. Gamtinės dujos, naftos perdirbimo gamyklos dujos, susijusios naftos dujos ir likutinės dujos iš acetileno gamybos paprastai yra žaliavos. Amonio gavimo konversijos metodo esmė yra metalo ir jo homologų skilimas aukštoje temperatūroje į jo sudedamąsias dalis: vandenilį ir anglies monoksidą, kuriame dalyvauja oksidatoriai - deguonis ir vandens garai. Tuo pačiu metu oras, praturtintas deguonimi ar atmosferos oru, sumaišomas su kabina dujomis. Iš pradžių reakcijos gaunant amoniaką, pagrįstą konvertuojamosiomis dujomis, vyksta šilumos raida, tačiau pradinių reakcijos produktų kiekio sumažėjimas:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

Tačiau komercinė amoniako gamybaatliekamas naudojant katalizatorių ir dirbtinai sukurtose sąlygose, kurios leidžia padidinti galutinio produkto derlingumą. Atmosferoje, kurioje vyksta amoniako gamyba, slėgis padidėja iki 350 atmosferų, o temperatūra pakyla iki 500 ° C. Esant tokioms sąlygoms amoniako derlius yra apie 30%. Dujos pašalinamos iš reakcijos zonos naudojant aušinimo būdą, o azotas ir vandenilis, kurie nesikeitė, grąžinami atgal į sintezės kolonėlę ir vėl gali dalyvauti reakcijose. Sintezės metu labai svarbu išgryninti dujų mišinį nuo katalizinių nuodų, medžiagų, kurios gali panaikinti katalizatorių poveikį. Tokios medžiagos yra vandens garai, CO, As, P, Se, O2, S.

Kaip azoto sintezės reakcijų katalizatoriusir vandenilis veikia akytą geležį su priemaišomis iš aliuminio oksido ir kalio. Tik ši medžiaga iš visų anksčiau išbandytų 20 tūkstančių leidžia pasiekti pusiausvyrą reakcijos būsenoje. Šis amoniako gamybos principas laikomas ekonomiškiausiu.

Laboratorijoje amoniako susidarymas grindžiamas technologija, leidžiančia jį išstumti iš stiprių šarmų amonio druskų. Schematiškai ši reakcija yra tokia:

2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 ↑ + CaCl2 + 2H2O

arba

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Norėdami pašalinti perteklių drėgmės ir išdžiovinti amoniaką, jopraeina natrio šarmo ir kalkių mišinys. Gaunamas amoniakas labai sausas pasiekiamas dėl to, kad jame ištirpinamas metalinis natris ir vėliau mišinys distiliuojamas. Dažniausiai tokios reakcijos atliekamos uždaroje metalinėje sistemoje vakuume. Be to, tokia sistema turi atlaikyti aukštą slėgį, kuris pasiekiamas išgaravus amoniako garus iki 10 atmosferų kambario temperatūroje.

Komentarai (0)
Pridėti komentarą