Ammoniakproduktion i laboratorie og industriel skala
Ammoniak (NH3) er et kemikalieforbindelse med hydrogen med nitrogen. Det fik sit navn fra det græske ord «Hals ammniakos» eller latin «sal ammoniacus» som oversætter Odinokova - "ammoniak". Det er et stof kaldet ammoniumchlorid blev opnået i den libyske ørkenoase Ammonium.
Ammoniak betragtes som et meget giftigt stof,Det kan irritere slimhinderne i øjnene og luftveje. Primære symptomer på ammoniakforgiftning er rigelig lakrimation, dyspnø og lungebetændelse. Men samtidig er ammoniak et værdifuldt kemikalie, der i vid udstrækning anvendes til fremstilling af uorganiske syrer, f.eks. Salpetersyre, cyanid og urea og nitrogenholdige salte. Flydende ammoniak er et fremragende arbejdsstof i kølebeholdere og maskiner, da den har en høj specifik fordampningsgrad. Vandige opløsninger af ammoniak anvendes som flydende gødning samt til ammoniering af superphosphater og fedtblandinger.
Produktionen af ammoniak fra udstødningsgasser i forbindelse med kulkoksning er den ældste og mest tilgængelige metode, men hidtil er den blevet forældet og praktisk taget ikke brugt.
Den moderne og grundlæggende måde erProduktion af ammoniak i industrien baseret på Haber-processen. Dens kerne i den direkte vekselvirkning af nitrogen og hydrogen, som opstår som følge af omdannelsen af carbonhydridgasser. Som råmateriale anvendes normalt naturgas, raffinaderi gasser, associerede jordgasser, restgasser fra produktionen af acetylen. Essensen af metoden til omdannelse af ammoniak er nedbrydning af metan og dets homologer ved høj temperatur til komponenter: hydrogen og carbonmonoxid med deltagelse af oxidationsmidler - ilt og vanddamp. Samtidig blandes luft, beriget med oxygen eller atmosfærisk luft med den omdannede gas. I begyndelsen fortsætter reaktionen til fremstilling af ammoniak baseret på den konvertible gas med frigivelse af varme, men med et fald i volumenet af reaktionsudgangsmaterialerne:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ
Imidlertid fremstilles ammoniak i industriel skalaudføres ved anvendelse af en katalysator og under kunstigt skabte betingelser, der tillader forøgelse af udbyttet af det færdige produkt. I atmosfæren, hvor ammoniakproduktionen finder sted, stiger trykket til 350 atmosfærer, og temperaturen stiger til 500 grader Celsius. Under sådanne betingelser er udbyttet af ammoniak ca. 30%. Gassen fjernes fra reaktionszonen ved hjælp af kølemetoden og nitrogen og hydrogen, der ikke har reageret tilbage til syntesesøjlen, og kan igen deltage i reaktionerne. Under syntesen er det meget vigtigt at rense blandingen af gasser fra katalytiske giftstoffer, stoffer der kan negere virkningen af katalysatorer. Sådanne stoffer er vanddamp, CO, As, P, Se, O2, S.
Som katalysator i syntesen af nitrogenog hydrogen er et porøst jern med urenheder af aluminium og kaliumoxider. Kun dette stof, fra alle 20 tusind tidligere forsøgte, tillader at nå reaktionens ligevægtstilstand. Dette princip om at opnå ammoniak betragtes som den mest økonomiske.
Produktionen af ammoniak i laboratoriet er baseret på teknologien for dens forskydning fra ammoniumsalte med stærke baser. Skematisk er denne reaktion som følger:
2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 ↑ + CaCl2 + 2H20
eller
NH4CI + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H20
For at fjerne overskydende fugt og dræne ammoniak, er denspassere gennem en blanding af kaustisk soda og lime. Fremstillingen af meget tør ammoniak opnås ved at opløse metallisk natrium i den og derefter destillere blandingen. Ofte udføres sådanne reaktioner i et lukket metal system under vakuum. Og et sådant system skal modstå det høje tryk, som opnås ved at udsende ammoniakdamp, op til 10 atmosfærer ved stuetemperatur.
</ p>>
