Amonia produktado en laboratorio kaj industria skalo

Amonio (NH3) estas kemia komponaĵo de hidrogeno kun nitrogeno. Ĝi akiris lian nomon de la greka vorto "hals ammniakos" aŭ latino "sal ammoniacus", kiu tradukas solece - "amonio". Estas substanco nomita cloruro de amonio sukcesis en la Libia dezerto oazo amonio.

Amonio konsideras tre venenan substancon, kiu povas iriti la mucosajn membranojn de la okuloj kaj spiraj vojoj. La primaraj simptomoj de amoniako venenado estas troa lacrimation, disnea kaj pulmonar inflamo. Sed samtempe, amonio estas valora kemia substanco, kiu estas vaste uzita por produktado de neorganikaj acidoj, ekzemple nitraj, cianidoj, kaj ureoj kaj nitrogenaj saloj. Likva amoniazio estas bonega laboranta substanco de fridigitaj ujoj kaj maŝinoj, ĉar ĝi havas altan specifan varman evaporadon. Akva amoniako solvoj estas uzataj kiel likva sterkaĵo kaj ankaŭ por la ammoniation superphosphate sterkaĵo, kaj miksaĵoj de tio.

Akiri amonionon el elĉerpaj gasoj en la procezo de karba kokado estas la plej malnova kaj plej atingebla metodo, sed ĝis nun ĝi fariĝis malaktuala kaj preskaŭ ne uzata.

La moderna kaj baza maniero estas akiri amonion en industrio bazita sur la Haber-procezo. Lia esenco en la rekta interago de nitrogeno kaj hidrogeno, kiu okazas kiel konsekvenco de la konvertiĝo de hidrokarbonaj gasoj. La krudmaterialo kutime aperas natura gaso, gasoj, nafto rafinado, petrolo gasoj pasante postrestanta gasoj de la produktado de acetileno. La metodo por produkti amoniakon konvertiĝo konsistas en putrado la metano kaj ĝia homologs kun alta temperaturo komponantojn de la hidrogeno kaj monóxido de karbono kun oxidantes - oksigeno kaj akvovaporo. Samtempe, oksigeno riĉigita aero aŭ atmosfera aero estas miksita kun la konvertita gaso. Komence, la reago por produktado de amoniako bazita sur la konvertebla gaso progresas kun la liberigo de varmego, sed kun malpliigo de la volumo de la reakciaj materialoj:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

Tamen, la produktado de amonio en industria skalo efektivigas uzanta katalizilon kaj sub artefarite kreitaj kondiĉoj, kiuj pliigas la produktadon de la finita produkto. En la atmosfero, kie produktiĝas amonio, la premo pliiĝas al 350 atmosferoj, kaj la temperaturo pliiĝas ĝis 500 gradoj. Sub tiaj kondiĉoj, la rendimento de amonio estas ĉirkaŭ 30%. La gaso estas forigita de la reaktera per la malvarmeta metodo, kaj nitrogeno kaj hidrogeno, kiuj ne reagis, revenas al la sintezo kaj denove povas partopreni en la reagoj. Dum la sintezo, tre gravas purigi la miksaĵon de gasoj el katalizaj venenoj, substancoj, kiuj povas nei la efikon de kataliziloj. Tiaj substancoj estas akva vaporo, CO, Kiel, P, Se, O2, S.

Perua fero kun malpurecoj de aluminio kaj kalio-oksidoj agas kiel katalizilo en la reagoj de nitrogeno kaj hidrogena sintezo. Nur ĉi tiu substanco, de ĉiuj 20,000 antaŭaj provoj, permesas atingi la ekvilibran staton de la reago. Ĉi tiu principo akiri amonion estas konsiderita plej ekonomia.

La produktado de amoniazio en la laboratorio estas bazita sur la teknologio de movo de ĝi el amonio-saloj per fortaj alkalisoj. Skemate, ĉi tiu reago estas kiel sekvas:

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

Aŭ

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Por forigi troajn humidojn kaj malplenigi ammonion, ĝi trapasas miksaĵon de kaustika sodo kaj kalko. La produktado de amonio estas tre seka, kiel rezulto de la malfondo de metala natrio en ĝi kaj posta distilaĵo de la miksaĵo. Plej ofte, tiaj reagoj efektiviĝas en fermita metala sistemo sub vakuo. Plie, tia sistemo devas rezisti altan premon, kio estas atingita per elsendado de amonia vaporo, ĝis 10 atmosferoj ĉe temperaturo de la ĉambro.