Chuẩn bị amoniac trong phòng thí nghiệm và quy mô công nghiệp

Amoniac (NH3) là một hợp chất hóa học của hydro với nitơ. Nó có tên của nó từ chữ Hy Lạp «Hals ammniakos» hoặc Latin «sal ammoniacus» mà dịch Odinokova - "amoniac". Nó là một chất gọi là amoni clorua thu được trong Libya Amoni sa mạc ốc đảo.

Amoniac được coi là một chất rất độc hại có khả năng kích thích các màng nhầy của mắt và đường hô hấp. Các triệu chứng chính của ngộ độc amoniac là chảy nước mắt quá nhiều, khó thở và viêm phổi. Đồng thời, amoniac - một loại hóa chất có giá trị được sử dụng rộng rãi cho việc chuẩn bị của các axit vô cơ, ví dụ, nitric, xianua, cũng như urê và nitơ muối. Lỏng amoniac - là một container xuất sắc làm việc trung bình trong tủ lạnh và máy móc, vì nó có nhiệt dung riêng lớn của sự bay hơi. Dung dịch nước giải pháp amoniac được sử dụng làm phân bón lỏng cũng như đối với phân bón supe lân ammoniation, và hỗn hợp của chúng.

Chuẩn bị amoniac từ khí thải trong quá trình luyện cốc là phương pháp cổ xưa nhất và tính sẵn sàng cao, nhưng cho đến nay nó đã hết hạn và được thực tế sử dụng.

phương pháp hiện đại và cơ bản là để sản xuất amoniac trong công nghiệp dựa trên quá trình Haber. bản chất của nó là một sự tương tác trực tiếp của nitơ và hydro, mà xảy ra như là kết quả của chuyển đổi các khí hydrocarbon. Các nguyên liệu thường xuất hiện khí thiên nhiên, khí, lọc dầu, khí dầu mỏ đi qua khí còn sót lại từ việc sản xuất axetylen. Phương pháp sản xuất chuyển đổi amoniac gồm trong phân hủy các khí metan và đồng đẳng của nó với các thành phần cao nhiệt độ của hydro và carbon monoxide với oxy hóa - oxy và hơi nước. Khi khí này được trộn lẫn với không khí oxy giàu mui trần, hoặc không khí trong khí quyển. Ban đầu, phản ứng sản xuất amoniac trên cơ sở của khí chuyển đổi bắt nguồn từ sức nóng, nhưng với sự sụt giảm về khối lượng của các sản phẩm bắt đầu của phản ứng:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ

Tuy nhiên, việc sản xuất amoniac trên một quy mô công nghiệp được thực hiện bằng cách sử dụng chất xúc tác và trong điều kiện nhân tạo cho phép để tăng năng suất của sản phẩm đã hoàn thành. Trong khí quyển, nơi công tác chuẩn bị của amoniac làm tăng áp lực đến 350 atm và nhiệt độ tăng lên đến 500 độ C. Dưới những điều kiện, năng suất của amoniac - khoảng 30%. Khí ra khỏi vùng phản ứng qua làm mát phương pháp, và nitơ và hydro, đã không phản ứng được trả lại cho cột tổng hợp và một lần nữa có thể tham gia vào các phản ứng. Trong quá trình tổng hợp nó là rất quan trọng để làm sạch hỗn hợp khí từ độc chất xúc tác, chất có khả năng vô hiệu hóa những chất xúc tác hành động. vật liệu như vậy là hơi nước, CO, As, P, Se, O2, S.

Là chất xúc tác trong một nitơ và tổng hợp hydro phản ứng phục vụ hợp kim sắt xốp của nhôm và kali oxit. Chỉ có bản chất của tất cả 20.000 cố gắng trước đó, đạt được phản ứng cân bằng. Nguyên tắc này có được amoniac là kinh tế nhất.

Chuẩn bị amoniac trong phòng thí nghiệm dựa trên công nghệ dịch chuyển nó ra khỏi muối amoni của kiềm mạnh. Sơ đồ, phản ứng như sau:

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

hoặc

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Để loại bỏ độ ẩm dư thừa và amoniac khô, nó được truyền qua một hỗn hợp của natri hydroxit và vôi. Chuẩn bị amoniac rất khô được thực hiện bằng cách hòa tan natri kim loại trong đó và chưng cất tiếp theo của hỗn hợp. Trong hầu hết các trường hợp phản ứng như vậy được thực hiện trong một hệ thống khép kín dưới kim loại chân không. Hơn nữa, một hệ thống như vậy phải chịu được áp lực cao mà là đạt được đứng ra với hơi amoniac đến 10 bầu khí quyển ở nhiệt độ phòng.