Produzione di ammoniaca in laboratorio e su scala industriale
L'ammoniaca (NH3) è una sostanza chimicacomposto di idrogeno con azoto. Deve il suo nome dalla parola greca «Hals ammniakos» o latino «sal ammoniacus» che si traduce Odinokova - "ammoniaca". Si tratta di una sostanza chiamata cloruro di ammonio è stato ottenuto allo libica ammonio deserto oasi.
L'ammoniaca è considerata una sostanza molto tossica,Può irritare le mucose degli occhi e del tratto respiratorio. Sintomi primari di avvelenamento da ammoniaca sono lacrimazione abbondante, dispnea e polmonite. Allo stesso tempo, ammoniaca - una sostanza chimica prezioso che è ampiamente utilizzato per la preparazione di acidi inorganici, per esempio, azoto, cianuro, nonché sali urea e azoto. L'ammoniaca liquida è un'eccellente sostanza attiva di contenitori e macchine refrigerati, poiché ha un elevato calore specifico di evaporazione. Le soluzioni acquose di ammoniaca vengono utilizzati come fertilizzante liquido e per il fertilizzante ammoniation perfosfato e loro miscele.
La produzione di ammoniaca dai gas di scarico nel processo di coking del carbone è il metodo più antico e più accessibile, ma fino ad oggi è diventato obsoleto e praticamente non viene utilizzato.
Il modo moderno e basilare èpreparazione industriale di ammoniaca basato sul processo Haber. La sua essenza è un'interazione diretta di azoto e idrogeno, che si verifica a seguito della conversione di gas di idrocarburi. La carica appare tipicamente gas naturale, gas di raffineria, gas di petrolio passando gas residui dalla produzione di acetilene. Il metodo per produrre ammoniaca conversione consiste nella decomposizione del metano e suoi omologhi con componenti ad alta temperatura di monossido di carbonio e idrogeno con ossidanti - ossigeno e vapore acqueo. Quando questo gas è miscelato al convertibile aria arricchita di ossigeno, o aria atmosferica. Inizialmente, la reazione produce ammoniaca sulla base del gas convertito fluisce dal calore, ma con una diminuzione del volume dei prodotti di partenza della reazione:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ
Tuttavia, la produzione di ammoniaca su scala industrialeviene effettuato con l'uso di un catalizzatore e in condizioni create artificialmente che consentono di aumentare la resa del prodotto finito. Nell'atmosfera in cui avviene la produzione di ammoniaca, la pressione sale a 350 atmosfere e la temperatura sale a 500 gradi Celsius. In tali condizioni, la resa di ammoniaca è di circa il 30%. Il gas viene rimosso dalla zona di reazione mediante il metodo di raffreddamento e l'azoto e l'idrogeno che non hanno reagito ritornano alla colonna di sintesi e possono nuovamente partecipare alle reazioni. Durante la sintesi, è molto importante purificare la miscela di gas dai veleni catalitici, sostanze che possono annullare l'effetto dei catalizzatori. Tali sostanze sono vapore acqueo, CO, As, P, Se, O2, S.
Come catalizzatore nella sintesi dell'azotoe l'idrogeno è un ferro poroso con impurità di alluminio e ossidi di potassio. Solo questa sostanza, da tutti i 20 mila precedentemente provati, permette di raggiungere lo stato di equilibrio della reazione. Questo principio di ottenere l'ammoniaca è considerato il più economico.
La produzione di ammoniaca in laboratorio si basa sulla tecnologia del suo spostamento dai sali di ammonio con alcali forti. Schematicamente, questa reazione è la seguente:
2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 ↑ + CaCl2 + 2H2O
o
NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O
Per rimuovere l'eccesso di umidità e per drenare l'ammoniaca, èpassare attraverso una miscela di soda caustica e calce. La produzione di ammoniaca molto secca si ottiene sciogliendo sodio metallico e distillando la miscela. Molto spesso, tali reazioni vengono eseguite in un sistema di metallo chiuso sotto vuoto. E tale sistema deve resistere all'alta pressione, che si ottiene emettendo vapore di ammoniaca, fino a 10 atmosfere a temperatura ambiente.
