Sadržaj amonijaka. Amonijak, amonijak i amonijak - u svakodnevnom životu su zbunjeni

Brojni faktori utiču na proces proizvodnje optimalne količine hemikalije, kao i na postizanje njenog maksimalnog kvaliteta. Proizvodnja amonijaka zavisi od pritiska, temperature, prisustva katalizatora, upotrebljenih supstanci i načina ekstrakcije dobijenog materijala. Ovi parametri moraju biti pravilno izbalansirani kako bi se postigao najveći profit od proizvodnog procesa.

Svojstva amonijaka

Na sobnoj temperaturi i normalnoj vlažnosti vazduha, amonijak je u gasovitom stanju i ima veoma odbojan miris. Obdaren je otrovnim i iritantnim djelovanjem na sluzokožu tijela. Proizvodnja i svojstva amonijaka zavise od učešća vode u procesu, jer je ova supstanca veoma rastvorljiva u normalnim uslovima okoline.

Amonijak je spoj vodonika i dušika. Njegova hemijska formula je NH 3 .

Ova kemijska tvar djeluje kao aktivni redukcijski agens, zbog čega se kao rezultat sagorijevanja oslobađa slobodni dušik. Amonijak pokazuje karakteristike baza i alkalija.

Reakcija tvari s vodom

Kada se NH 3 rastvori u vodi, dobija se amonijačna voda. Maksimalno pri normalnoj temperaturi, 700 zapremina amonijaka može se rastvoriti u 1 zapremini vodenog elementa. Ova tvar je poznata kao amonijak i ima široku primjenu u industriji gnojiva, u tehnološkim instalacijama.

NH 3 dobijen otapanjem u vodi je po svojim kvalitetima djelimično joniziran.

Amonijak se koristi u jednoj od laboratorijskih metoda za dobijanje ovog elementa.

Dobivanje supstance u laboratoriji

Prva metoda za dobivanje amonijaka je da se amonijak dovede do ključanja, nakon čega se dobivena para suši i prikuplja potreban kemijski spoj. Dobivanje amonijaka u laboratoriji moguće je i zagrijavanjem gašenog vapna i čvrstog amonijum hlorida.

Reakcija za dobivanje amonijaka je sljedeća:

2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 → CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O

Tokom ove reakcije nastaje bijeli talog. Ovo je CaCl 2 so, a takođe se formira voda i željeni amonijak. Da bi se izvršilo sušenje potrebne tvari, ona se propušta kroz mješavinu vapna u kombinaciji sa sodom.

Dobijanje amonijaka u laboratoriju ne daje najoptimalnije tehnologije za njegovu proizvodnju u potrebnim količinama. Dugi niz godina ljudi traže načine da ekstrahuju supstancu u industrijskim razmjerima.

Počeci uspostavljanja proizvodnih tehnologija

Tokom godina 1775-1780, izvedeni su eksperimenti za vezivanje slobodnih molekula dušika iz atmosfere. Švedski hemičar K. Shelle pronašao je reakciju koja je izgledala kao

Na 2 CO 3 + 4C + N 2 \u003d 2NaCN + 3CO

Na osnovu toga su 1895. N. Caro i A. Frank razvili metodu za vezivanje slobodnih molekula dušika:

CaC 2 + N 2 \u003d CaCN 2 + C

Ova opcija je zahtijevala mnogo energije i nije bila ekonomski isplativa, pa je s vremenom napuštena.

Druga prilično skupa metoda bio je proces interakcije između molekula dušika i kisika koji su otkrili engleski hemičari D. Priestley i G. Cavendish:

Rastuća potražnja za amonijakom

Godine 1870. ova hemikalija se smatrala nepoželjnim proizvodom gasne industrije i bila je praktično beskorisna. Međutim, nakon 30 godina, postao je vrlo popularan u koksnoj industriji.

U početku je povećana potreba za amonijakom nadoknađena izolacijom iz uglja. Ali s desetostrukim povećanjem potrošnje tvari, proveden je praktičan rad na pronalaženju načina za njegovo ekstrahiranje. Proizvodnja amonijaka počela je da se uvodi korištenjem rezervi atmosferskog dušika.

Potreba za supstancama na bazi dušika uočena je u gotovo svim poznatim sektorima privrede.

Pronalaženje načina za zadovoljenje industrijske potražnje

Čovječanstvo je prešlo dug put da implementira jednadžbu za proizvodnju materije:

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

Proizvodnja amonijaka u industriji prvi put je ostvarena 1913. godine katalitičkom sintezom iz vodika i dušika. Metodu je otkrio F. Gaber 1908. godine.

Otvorena tehnologija je riješila dugogodišnji problem mnogih naučnika iz različitih zemalja. Do ove tačke nije bilo moguće vezati dušik u obliku NH 3 . Ovaj hemijski proces naziva se cijanamidna reakcija. Povećanjem temperature vapna i ugljenika dobija se supstanca CaC 2 (kalcijum karbid). Zagrevanjem azota dobija se kalcijum cijanamid CaCN 2 iz kojeg se hidrolizom oslobađa amonijak.

Implementacija tehnologija za proizvodnju amonijaka

Dobijanje NH 3 na globalnom nivou za industrijsku potrošnju počelo je kupovinom patenta za F. Haber tehnologije od strane A. Mittasch-a, predstavnika fabrike sode u Badenu. Početkom 1911. godine sinteza amonijaka u malom pogonu postala je redovna. K. Bosch je stvorio veliki kontaktni aparat zasnovan na razvoju F. Habera. To je bila originalna oprema koja je osiguravala proces oporavka amonijaka sintezom u proizvodnoj skali. K. Bosch je preuzeo svo vodstvo po ovom pitanju.

Ušteda troškova energije uključivala je učešće određenih katalizatora u reakcijama sinteze.

Grupa naučnika koja je radila na traženju odgovarajućih komponenti predložila je sledeće: gvozdeni katalizator, u koji su dodani oksidi kalijuma i aluminijuma, i koji se još uvek smatra jednim od najboljih snabdevača amonijakom u industriji.

9. septembra 1913. počela je sa radom prva fabrika na svetu koja koristi tehnologiju katalitičke sinteze. Proizvodni kapaciteti su postepeno povećavani, a do kraja 1917. godine proizvodilo se 7 hiljada tona amonijaka mesečno. U prvoj godini rada tvornice ta brojka je bila samo 300 tona mjesečno.

Kasnije su i sve druge zemlje počele da koriste tehnologiju sinteze pomoću katalizatora, koja se u suštini nije mnogo razlikovala od Haber-Bosch tehnike. Korištenje procesa visokog pritiska i cirkulacije javlja se u bilo kojem tehnološkom procesu.

Implementacija sinteze u Rusiji

U Rusiji se također koristila sinteza pomoću katalizatora koji osiguravaju proizvodnju amonijaka. Reakcija izgleda ovako:

U Rusiji je prva fabrika za sintezu amonijaka počela sa radom 1928. godine u Černorečensku, a zatim su izgrađeni proizvodni pogoni u mnogim drugim gradovima.

Praktični rad na dobijanju amonijaka stalno dobija na zamahu. Između 1960. i 1970. sinteza se povećala za skoro 7 puta.

U zemlji se za uspješnu proizvodnju, sakupljanje i prepoznavanje amonijaka koriste miješane katalitičke tvari. Proučavanje njihovog sastava provodi grupa naučnika pod vodstvom S. S. Lachinova. Upravo je ova grupa pronašla najefikasnije materijale za tehnologiju sinteze.

Kinetika procesa se također stalno proučava. Naučni razvoj u ovoj oblasti vodio je M. I. Temkin, kao i njegovi zaposleni. Godine 1938. ovaj naučnik je zajedno sa svojim kolegom V. M. Pyzhevim napravio važno otkriće, poboljšavši proizvodnju amonijaka. Jednačina za kinetiku sinteze, koju su sastavili ovi hemičari, danas se koristi u cijelom svijetu.

Savremeni proces sinteze

Proces dobijanja amonijaka pomoću katalizatora, koji se koristi u današnjoj proizvodnji, je reverzibilan. Stoga je pitanje optimalnog nivoa uticaja indikatora na postizanje maksimalnog prinosa proizvoda veoma relevantno.

Proces se odvija na visokoj temperaturi: 400-500 ˚S. Katalizator se koristi kako bi se osigurala potrebna brzina reakcije. Moderna proizvodnja NH 3 uključuje upotrebu visokog pritiska - oko 100-300 atm.

Uz upotrebu cirkulacionog sistema moguće je dobiti dovoljno veliku masu početnih materijala pretvorenih u amonijak.

Moderna proizvodnja

Operativni sistem bilo koje fabrike amonijaka je prilično složen i uključuje nekoliko faza. Tehnologija dobivanja željene tvari provodi se u 6 faza. Tokom sinteze, amonijak se dobija, sakuplja i prepoznaje.

Početna faza se sastoji od ekstrakcije sumpora iz prirodnog plina pomoću odsumporavača. Ova manipulacija je potrebna zbog činjenice da je sumpor katalitički otrov i ubija nikl katalizator u fazi ekstrakcije vodika.

Druga faza je konverzija metana, koja se odvija uz korištenje visoke temperature i pritiska uz korištenje nikalnog katalizatora.

U trećoj fazi dolazi do djelomičnog sagorijevanja vodonika u atmosferskom kisiku. Kao rezultat, nastaje mješavina vodene pare, ugljičnog monoksida i dušika.

Četvrti korak je reakcija pomaka, koja se odvija sa različitim katalizatorima i dva različita temperaturna uslova. U početku se koristi Fe 3 O 4, a proces se odvija na temperaturi od 400 ˚S. U drugoj fazi je uključen efikasniji bakreni katalizator, koji omogućava proizvodnju na niskim temperaturama.

Sljedeća peta faza uključuje uklanjanje nepotrebnog ugljičnog monoksida (VI) iz mješavine plinova primjenom tehnologije apsorpcije alkalnom otopinom.

U završnoj fazi, ugljični monoksid (II) se uklanja reakcijom konverzije vodika u metan kroz nikl katalizator i visoku temperaturu.

Smjesa plina dobivena kao rezultat svih manipulacija sadrži 75% vodonika i 25% dušika. Komprimuje se pod visokim pritiskom, a zatim hladi.

Upravo su ove manipulacije opisane formulom za oslobađanje amonijaka:

N 2 + 3H 2 ↔ 2 NH 3 + 45,9 kJ

Iako ovaj proces ne izgleda vrlo komplicirano, međutim, svi gore navedeni koraci za njegovu provedbu ukazuju na složenost dobivanja amonijaka u industrijskoj mjeri.

Na kvalitetu finalnog proizvoda utiče odsustvo nečistoća u sirovini.

Prešavši dug put od malog laboratorijskog iskustva do velike proizvodnje, proizvodnja amonijaka danas je tražena i nezaobilazna grana hemijske industrije. Ovaj proces se stalno unapređuje, osiguravajući kvalitet, ekonomičnost i potrebnu količinu proizvoda za svaku ćeliju nacionalne ekonomije.

amonijak -NH 3

Amonijak (na evropskim jezicima njegovo ime zvuči kao "amonijak") duguje svoje ime oazi Amon u sjevernoj Africi, koja se nalazi na raskršću karavanskih puteva. U vrućim klimama, urea (NH 2) 2 CO sadržana u životinjskom otpadu posebno se brzo razgrađuje. Jedan od proizvoda razgradnje je amonijak. Prema drugim izvorima, amonijak je dobio ime po staroegipatskoj riječi amonijak. Tako se zovu ljudi koji obožavaju boga Amona. Tokom svojih ritualnih rituala, oni su njušili amonijak NH 4 Cl, koji isparava amonijak kada se zagrije.


1. Struktura molekula

Molekula amonijaka ima oblik trigonalne piramide s atomom dušika na vrhu. Tri nesparena p-elektrona atoma dušika učestvuju u stvaranju polarnih kovalentnih veza sa 1s-elektronima tri atoma vodika (N-H veze), četvrti par vanjskih elektrona je nepodijeljen, može formirati vezu donor-akceptor sa vodonikom jona, formirajući amonijum jon NH 4 + .

Vrsta hemijske veze:kovalentno polarni, tri pojedinačnaσ - N-H veza sigma

2. Fizička svojstva amonijaka

U normalnim uslovima, to je bezbojni gas oštrog karakterističnog mirisa (miris amonijaka), skoro duplo lakši od vazduha, otrovan.Po fiziološkom dejstvu na organizam spada u grupu supstanci sa zadušljivim i neurotropnim dejstvom, koje pri udisanju mogu izazvati toksični plućni edem i teška oštećenja nervnog sistema. Para amonijaka snažno iritira sluzokožu očiju i disajnih organa, kao i kožu. To je ono što doživljavamo kao jak miris. Pare amonijaka uzrokuju obilno suzenje, bol u očima, hemijske opekotine konjunktive i rožnjače, gubitak vida, napade kašlja, crvenilo i svrab kože. Rastvorljivost NH 3 u vodi je izuzetno visoka - oko 1200 zapremina (na 0 °C) ili 700 zapremina (na 20 °C) u zapremini vode.

3.

U laboratoriji

U industriji

Za dobivanje amonijaka u laboratoriju koristi se djelovanje jakih lužina na amonijeve soli:

NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O

(NH 4) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + CaSO 4 + 2H 2 O

Pažnja!Amonijum hidroksid je nestabilna baza, razlaže se: NH 4 OH ↔ NH 3 + H 2 O

Prilikom primanja amonijaka, epruvetu - prijemnik držite naopako, jer je amonijak lakši od zraka:

Industrijska metoda za proizvodnju amonijaka temelji se na direktnoj interakciji vodika i dušika:

N 2 (g) + 3H 2 (g) ↔ 2NH 3 (g) + 45,9k J

Uslovi:

katalizator - porozno gvožđe

temperatura - 450 - 500 ˚S

pritisak - 25 - 30 MPa

Ovo je takozvani Haberov proces (njemački fizičar, razvio fizičko-hemijske osnove metode).

4. Hemijska svojstva amonijaka

Za amonijak su karakteristične reakcije:

  1. s promjenom oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijske reakcije)
  2. bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika (adicija)

Reakcije s promjenom oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijske reakcije)

N-3 → N 0 → N +2

NH3-jak redukcioni agens.

sa kiseonikom

1. Sagorevanje amonijaka (kada se zagrije)

4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 0

2. Katalitička oksidacija amonijaka (katalizatorPtRh, temperatura)

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O

Video - Eksperiment "Oksidacija amonijaka u prisustvu krom oksida"

sa metalnim oksidima

2 NH 3 + 3CuO \u003d 3Cu + N 2 + 3 H 2 O

sa jakim oksidansima

2 NH 3 + 3 Cl 2 \u003d N 2 + 6 HCl (kada se zagrije)

amonijak je krhko jedinjenje, raspada se pri zagrijavanju

2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2

Reakcije bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika (adicija - Formiranje amonijum jona NH4+prema mehanizmu donor-akceptor)


Video - Eksperiment "Kvalitativna reakcija na amonijak"


Video - Eksperiment "Dim bez vatre"


Video - Eksperiment "Interakcija amonijaka s koncentriranim kiselinama"

Video - Eksperiment "Fontana"

Video - Eksperiment "Otapanje amonijaka u vodi"

5. Primjena amonijaka

Po obimu proizvodnje, amonijak zauzima jedno od prvih mjesta; godišnje širom svijeta primi oko 100 miliona tona ovog jedinjenja. Amonijak je dostupan u tečnom obliku ili kao vodeni rastvor - amonijačna voda, koja obično sadrži 25% NH 3 . Ogromne količine amonijaka se dalje koriste za proizvodnju dušične kiseline koji ide na proizvodnja đubriva i mnogi drugi proizvodi. Amonijačna voda se takođe koristi direktno kao đubrivo, a ponekad se polja zalivaju iz rezervoara direktno tečnim amonijakom. Od amonijaka primaju razne amonijeve soli, ureu, urotropin. Njegovo koristi se i kao jeftino rashladno sredstvo u industrijskim rashladnim sistemima.

Koristi se i amonijak za proizvodnju sintetičkih vlakana, na primjer, najlon i kapron. U lakoj industriji, koristi se za čišćenje i bojenje pamuka, vune i svile. U petrohemijskoj industriji amonijak se koristi za neutralizaciju kiselog otpada, au proizvodnji prirodnog kaučuka amonijak pomaže u očuvanju lateksa tokom njegovog transporta od plantaže do fabrike. Amonijak se također koristi u proizvodnji sode po Solvay metodi. U industriji čelika amonijak se koristi za nitriranje - zasićenje površinskih slojeva čelika dušikom, što značajno povećava njegovu tvrdoću.

Doktori koriste vodene otopine amonijaka (amonijak) u svakodnevnoj praksi: pamučni štapić umočen u amonijak izvlači osobu iz nesvjestice. Za ljude, amonijak u takvoj dozi nije opasan.

SIMULATORI

Simulator №1 "Sagorevanje amonijaka"

Simulator №2 "Hemijska svojstva amonijaka"

ZADACI ZA POJAČANJE

№1. Izvršite transformacije prema shemi:

a) Azot → Amonijak → Dušikov oksid (II)

b) Amonijum nitrat → Amonijak → Azot

c) Amonijak → Amonijum hlorid → Amonijak → Amonijum sulfat

Za OVR izradite e-bilans, za RIO, potpune, jonske jednačine.

br. 2. Napišite četiri jednadžbe za kemijske reakcije koje proizvode amonijak.

AMONIJAK [skraćeno od grčki?μμωνιακ?ς; latinski sal ammoniacus; tako se zvao amonijak (amonijum hlorid), koji se dobija spaljivanjem devine balege u amonijumskoj oazi u libijskoj pustinji], najjednostavnije hemijsko jedinjenje azota sa vodonikom, NH 3; visokotonažni proizvod hemijske industrije.

Svojstva. Molekul NH 3 ima oblik pravilne piramide sa atomom dušika na vrhu; N—H veze su polarne, energija N—H veze je 389,4 kJ/mol. Atom N ima usamljeni par elektrona, što određuje sposobnost amonijaka da formira donorsko-akceptorske i vodikove veze. Molekul NH 3 je sposoban za inverziju - "okreće se iznutra prema van" propuštanjem atoma dušika kroz ravan osnove piramide koju formiraju atomi vodonika.

Amonijak je bezbojni plin oštrog mirisa; t pl -77,7°C; t bale -33,35°C; gustina gasovitog NH 3 (na 0°C, 0,1 MPa) 0,7714 kg/m 3 ; toplota stvaranja amonijaka iz elemenata ΔH arr -45,94 kJ/mol. Suva mješavina amonijaka sa zrakom (15,5-28% po težini NH 3) može eksplodirati. Tečnost NH 3 je bezbojna tečnost visoke refrakcije, dobar rastvarač za mnoga organska i neorganska jedinjenja. Amonijak je lako rastvorljiv u vodi (33,1% težinski na 20°C), nešto lošije u alkoholu, acetonu, benzenu, hloroformu. Rastvor amonijaka u vodi Amonijačna voda je bezbojna tečnost sa mirisom amonijaka; rastvor koji sadrži 10% masenog udjela NH 3 ima trgovački naziv amonijak. U vodenom rastvoru amonijaka, delimično se jonizuje u NH + 4 i OH -, što izaziva alkalnu reakciju rastvora (pK 9,247).

Razgradnja amonijaka na vodonik i azot postaje primetna na temperaturama iznad 1200°C, u prisustvu katalizatora (Fe, Ni) - iznad 400°C. Amonijak je visoko reaktivno jedinjenje. Za njega su tipične reakcije adicije, posebno proton u interakciji s kiselinama. Kao rezultat, nastaju amonijeve soli, koje su po mnogim svojstvima slične solima alkalnih metala. Amonijak, Luisova baza, vezuje ne samo H+, već i druge akceptore elektrona, kao što je BF 3 da bi formirao BF 3 ?NH 3 . Djelovanjem NH 3 na jednostavne ili složene soli metala nastaje amonijak, na primjer cis-. Amonijak također karakteriziraju supstitucijske reakcije. Alkalni i zemnoalkalni metali formiraju amide sa NH 3 (na primjer, NaNH 2). Kada se zagrijavaju u atmosferi amonijaka, mnogi metali i nemetali (Zn, Cd, Fe, Cr, B, Si, itd.) formiraju nitride (na primjer, BN). Na temperaturi od oko 1000°C, NH 3 reaguje sa ugljenikom, formirajući cijanovodonik HCN i delimično se razlaže na N 2 i H 2 . Nastaje sa CO 2 amonijum karbamatom NH 2 COONH 4 , koji se na temperaturi od 160-200°C i pritisku do 40 MPa razlaže na vodu i ureu. Vodik u amonijaku može se zamijeniti halogenima. Amonijak sagorijeva u atmosferi O 2 dajući vodu i N 2 . Katalitičkom oksidacijom amonijaka (Pt katalizator) nastaje NO (reakcija se koristi u proizvodnji dušične kiseline), oksidacijom amonijaka u smjesi sa metanom - HCN.

Dobijanje i korišćenje. U prirodi, amonijak nastaje tokom razgradnje spojeva koji sadrže dušik. Godine 1774. J. Priestley je prvi put sakupio amonijak u živinom kupatilu, koji nastaje djelovanjem vapna na amonijum hlorid. Najstarija industrijska metoda za dobijanje NH 3 je odvajanje amonijaka iz izduvnih gasova tokom koksovanja uglja.

Glavna moderna metoda za dobivanje amonijaka je njegova sinteza iz dušika i vodonika, koju je 1908. predložio F. Haber. Sinteza amonijaka u industriji se vrši reakcijom N 2 + ZH 2 →←2NH 3 . Pomicanje ravnoteže udesno je olakšano povećanjem tlaka i smanjenjem temperature. Proces se izvodi pri pritisku od oko 30 MPa i temperaturi od 450-500°C u prisustvu katalizatora - Fe, aktiviranog oksidima K 2 O, Al 2 O 3, CaO itd. prolazom kroz masu katalizatora, samo 20-25% se može pretvoriti u početnu plinsku smjesu amonijaka; Za potpunu konverziju potrebno je više cirkulacija. Glavna sirovina za dobijanje H 2 u proizvodnji amonijaka je prirodni zapaljivi gas prerađen metodom dvostepenog parno-gasnog reformisanja metana.

Proizvodnja amonijaka uključuje sljedeće faze: prečišćavanje prirodnog plina od sumpornih jedinjenja katalitičkom hidrogenacijom do H 2 S nakon čega slijedi apsorpcija amonijaka ZnO; parni reforming prirodnog gasa pod pritiskom od 3,8 MPa na temperaturi od 860°C na Ni-Al katalizatoru u cevnoj peći (primarni reforming); parno-vazdušna konverzija zaostalog metana u osovinskom konvertoru (sekundarni reforming) na 990-1000°C i 3,3 MPa na Ni-Al katalizatoru; u ovoj fazi, vodonik se obogaćuje dušikom iz atmosferskog zraka kako bi se dobila mješavina dušika i vodonika (volumenski omjer 1:3) koja se dovodi u sintezu NH 3 ; konverzija CO u CO 2 i H 2 prvo na 450°C i 3,1 MPa na Fe-Cr katalizatoru, zatim na 200-260°C i 3,0 MPa na Zn-Cr-Cu katalizatoru; prečišćavanje H 2 od CO 2 apsorpcijom sa rastvorom monoetanolamina ili vrućim rastvorom K 2 CO 3 na 2,8 MPa; prečišćavanje mješavine H 2 i N 2 hidrogenacijom od zaostalog CO i CO 2 u prisustvu Ni-Al katalizatora na 280°C i 2,6 MPa; komprimiranje (komprimiranje) pročišćenog plina do 15-30 MPa i sintetiziranje amonijaka na katalizatoru pospješnog željeza na 400-500°C u reaktoru za sintezu sa pakovanjem s radijalnim ili aksijalnim protokom plina. Tečni amonijak koji se isporučuje industriji sadrži najmanje 99,96% masenog udjela NH 3 . Do 0,2-0,4% H 2 O se dodaje amonijaku koji se transportuje kroz cjevovod kako bi se spriječila korozija čelika.

Amonijak se koristi u proizvodnji azotne kiseline, uree, amonijumovih soli, amofosa, urotropina, sode (po amonijačnom metodu), kao tečno đubrivo, kao rashladno sredstvo, itd. supstanca u prvom kvantnom generatoru - maser (1954).

Amonijak je toksičan. Kada je sadržaj u vazduhu 0,02% zapremine amonijaka, on iritira sluzokožu. Tečni amonijak izaziva teške opekotine kože.

Svjetska proizvodnja amonijaka (u smislu N) iznosi oko 125,7 miliona tona godišnje (2001), uključujući i Rusku Federaciju - 11 miliona tona godišnje.

Lit.: Termofizička svojstva amonijaka. M., 1978; Sinteza amonijaka. M., 1982.

A. I. Mikhailichenko, L. D. Kuznjecov.

Ne miriše prodavnica? Tretirajte ih amonijakom. Od njegovih para mnogi pupoljci počinju mirisno mirisati. Iako je sam miris amonijaka prilično oštar.

Padaju na pamet amonijum hlorid i pare urina. Najosjetljiviji na amonijak su asteri. Njihova aroma je pojačana oko 6 puta.

Također možete promijeniti boju pupoljaka. Dakle, od para reagensa, latice su plave i postaju zelene i crne.

Cvjećari, kako kažu, vode računa. Kako god, amonijak korisno u drugim oblastima aktivnosti. Saznajemo ostala svojstva tvari, upoznajemo se s načinima njegove primjene.

Svojstva amonijaka

Pri radu s parama amonijaka treba biti oprezan. Pri određenoj koncentraciji, mješavina reagensa sa zrakom je eksplozivna.

Plus, gas je toksičan. "Komunikacija" s njim prepuna je nervnih poremećaja, gubitka sluha, djelomičnog gubitka pamćenja, zamućenja sočiva. Ovi simptomi se primjećuju kod ljudi koji rade u proizvodnji amonijaka.

Para amonijaka uvek juri gore, jer je gas lakši od vazduha. Supstanca je gas u normalnim uslovima. Amonijak se tečni za transport i prodaju.

Za to je potreban visok pritisak. Uzmite bezvodni koncentrat. Za njega postoji 6221-90 GOST.

Tečni amonijak u posudama, međutim, ima gasovitu fazu. Pod pritiskom su oba stanja materije u ravnoteži.

U tom slučaju temperatura mora biti ispod kritične, kao i pritisak. Ako ima više od 132 stepena i 11 megapaskala, ravnoteža će biti poremećena.

Koeficijent volumetrijske kompresije tvari je nekoliko puta manji od njenog koeficijenta ekspanzije.

Ako je posuda napunjena do vrha, povećanje temperature može rezultirati pritiskom od 52 megapaskala.

Ovo je dovoljno da razbije metalne šavove posude koja sadrži. Shodno tome, doći će do eksplozije.

Od koncentrata amonijaka možete dobiti rastvor amonijaka bilo kakvog intenziteta. Mada, čovječanstvu dobro dođe i verzija bez vode.

Na primjer, to je jedno od gnojiva. Osim toga, u tvari je prisutan samo vodonik. Poslednja 3 atoma, odnosno formula gasa je sledeća: - NH 3.

Ovaj sadržaj vodika razlog je odlične rastvorljivosti amonijaka u vodi. Ostali gasovi se ne mogu pohvaliti ovim.

Između amonijaka i vode nastaju jake vodikove veze. Što je rastvor zasićeniji, to su njegova svojstva rastvaranja veća.

Prema njihovim riječima, supstanca je konkurentna etil alkoholu, s jedinom razlikom što je ovaj organskog porijekla.

dakle, vodeni amonijak, kao i koncentrat, sposobni su za otapanje metala alkalijskih i zemnoalkalnih grupa.

Reakcija rezultira tamnoplavim tekućinama. Ovo je rezultat jonizacije i solvatacije valentnih elektrona.

Potonji koncept označava elektrostatički kontakt između molekula otopljenih metala i amonijaka.

Od amonijaka miris amonijaka dolazi niotkuda. Sredstvo je vodeni rastvor amonijum hidroksida.

To je, amonijak je amonijak alkohol. Amonijum hidroksid se takođe nalazi u urinu, kao i u produktima organskog raspadanja.

Zbog toga, na primjer, trule mase sa dna močvara neugodno mirišu. Oni razgrađuju ostatke biljaka, riba,.

U istim ribnjacima, amonijak se prirodno miješa s vodom. U otopini je prisutna OH grupa.

To znači da je smjesa sposobna za alkalnu reakciju, slaba je baza. Rastvara heroja i alkohol. Amonijak nije slučajno pomiješan s njim u amonijaku.

U koncentrisanom obliku, vodonik nitrid snažno lomi svjetlost, odnosno mijenja smjer svojih zraka.

Još jedno zanimljivo svojstvo junaka članka je ključanje na temperaturama ispod nule. Trebalo bi biti oko 34 ispod nule.

Ako snizite temperaturu na 78 stepeni, tečnost će se potpuno stvrdnuti. Ispada bjelkaste pahuljice, slične snijegu. supstance imaju pravilan, simetričan oblik.

Iskopavanje amonijaka

Proizvodnja amonijaka smanjen na 100.000.000 tona godišnje. Približno ista količina hlora se ekstrahuje. Istovremeno, amonijak je manje toksičan.

U navedenom zapremina amonijaka uključuje supstancu ekstrahovanu iz prirodnih izvora dušika i sintetiziranu pod određenim uvjetima.

Industrijska metoda se zasniva na kombinaciji vodonika i nitrogen. Amonijak od njih se dobija na temperaturi ne nižoj od 500 stepeni Celzijusa.

Drugi uslov: - pritisak od 350 atmosfera. Ne možete bez katalizatora. Ubrzava sporu reakciju, a da sam ne ulazi u nju.

Ulogu katalizatora obično obavlja spužvasta. Od skupljih asistenata bira se oksid, ili.

Konačni prinos proizvoda tokom interakcije jednostavnih supstanci je približno 30-35%.

Ovo je maksimum, podložan najnižoj mogućoj temperaturi i najvećem pritisku. Upravo ovaj duet osigurava efikasnost reakcije.

Međutim, na nižoj temperaturi, brzina procesa se smanjuje. Ako uključite grijanje, djelomično ćete ostati bez amonijak ali ćete to dobiti brže.

Sintetička metoda za proizvodnju amonijaka praktički ne ostavlja šanse za njegovu ekstrakciju u prirodi iz produkata raspadanja organske tvari. Ovaj proces je dug.

Amonijak formiran, ali brzo nestaje. Gas rijetko ulazi u zamke zemljine kore.

Obično amonijak malo po malo isparava, što prirodne naslage čini nelikvidnim.

Primjena amonijaka

Aplikacija supstance u poljoprivrednom sektoru su već pomenute. Sada, pređimo na industriju ljepote, prisjetimo se amonijak za kosu.

Ovdje se prisjećamo da je otopina tvari slaba alkalija. Otuda i imenovanje: - da obezbedi alkalne Ph boje, u regionu od 10.

Takvo okruženje doprinosi oticanju kose, što pokreće reakciju raspadanja vodikovog peroksida.

Ovo posljednje je bistrilo, stoga se nužno koristi u nijansama plave.

Postoji boja bez amonijaka. Međutim, proizvođači su djelomično lukavi. Umjesto čiste supstance koriste se njeni derivati.

Oni takođe podižu Ph na alkalni nivo, ali su skuplji. Shodno tome, i farba za kosu bez amonijaka zahtijeva troškove.

Međutim, potrošači su spremni na njih kako bi sačuvali svoju kosu. Činjenica je da čisti amonijak jače otvara pore kose.

Počinju nalikovati spužvi, čija se površina može izgladiti samo skupom silikonskom kozmetikom koja ispunjava praznine.

Iz hrane izražene alkalne -. Za njegovu proizvodnju, također usmjerena sinteza amonijaka.

Takođe se proizvodi za dobijanje azota kiseline. Amonijak pretvara u dušikov oksid.

Potonji se oksidira u dioksid. Zatim voda apsorbuje okside. Tako to dobijaju.

Formula amonijaka, kao što je već spomenuto, leži u osnovi stvaranja eksplozivnih tvari.

Supstanca je također potrebna u proizvodnji rashladne opreme. Njegovo djelovanje temelji se na isparavanju tečnog plina. Istovremeno se apsorbira mnogo topline, što, u stvari, pruža hladnoću.

U nakitu je takođe bio uključen amonijak. Koristi se za čišćenje proizvoda nakon poliranja pastom.

Potreba čovječanstva za amonijakom odražava trend u njegovoj proizvodnji. Čak i prije 30 godina formirano je 70.000.000 tona reagensa godišnje.

Sada, kao što je spomenuto u poglavlju „Proizvodnja“, to je 100 000 000. Jedino se lideri proizvodnje nisu promijenili. Ovo su još uvijek SAD i, sada,.

U referentnim knjigama prošlih godina, naravno, pojavljuje se SSSR. Da se cijena tvari promijenila, i nema potrebe nagađati. Hajde da se upoznamo sa trenutnom cenom amonijaka.

Cijena amonijaka

kupiti amonijak može biti na veliko i malo. Velike isporuke se po pravilu vrše u tonama.

Za 1000 kilograma traže od 19.000 rubalja. Mala preduzeća su spremna da prodaju po kilogramu, tražeći oko 30 rubalja.

U maloprodaji se rijetko nude kilogrami, a tone uopće. Proučimo cjenovnik ljekarni, obraćajući pažnju na amonijak.

Obično se sipa u boce od 40 mililitara. Takav volumen košta od 15 do 31 rublje.

Zanimljivo, ako postoje boce od 25 i 100 mililitara, one koštaju otprilike isto, od 13 do 55 rubalja.

Istovremeno, vrijedi uzeti u obzir da je alkoholna otopina 10 posto. Tečni amonijak na veleprodajnim isporukama je koncentrisan.

Stoga industrijalci moraju razmišljati o ispravnom transportu robe. Postoje specijalne poluprikolice sa cisternama.

Starost kontejnera ne bi trebalo da prelazi 30 godina. Sastav za rezervoare je takođe važan, jer amonijak otapa mnoge metale.

Takođe je potrebno uzeti u obzir pritisak u rezervoaru, temperaturu. Stoga se pored oglasa za prodaju reagensa po pravilu nalaze i ponude za prodaju i iznajmljivanje poluprikolica. Ne možete bez njih.

Hlapljivo karakteristično vodonično jedinjenje dušika je amonijak. Po značaju u neorganskoj hemijskoj industriji i neorganskoj hemiji, amonijak je najvažnije vodonično jedinjenje azota. Po svojoj hemijskoj prirodi, to je vodikov nitrid H 3 N. U hemijskoj strukturi amonijaka, sp 3 hibridne orbitale atoma azota formiraju tri σ-veze sa tri atoma vodika, koje zauzimaju tri vrha blago iskrivljenog tetraedra.

Četvrti vrh tetraedra zauzima usamljeni elektronski par azota, koji obezbeđuje hemijsku nezasićenost i reaktivnost molekula amonijaka, kao i veliki električni moment dipola.

U normalnim uslovima, amonijak je bezbojni gas oštrog mirisa. Toksičan je: iritira sluzokožu, a akutno trovanje uzrokuje oštećenje oka i upalu pluća. Zbog polariteta molekula i prilično visoke dielektrične konstante, tečni amonijak je dobar rastvarač. Alkalni i zemnoalkalni metali, sumpor, fosfor, jod, mnoge soli i kiseline dobro se otapaju u tečnom amonijaku. Što se tiče rastvorljivosti u vodi, amonijak je bolji od bilo kojeg drugog gasa. Ova otopina se zove amonijačna voda ili amonijak. Odlična rastvorljivost amonijaka u vodi je posledica formiranja međumolekularnih vodoničnih veza.

Amonijak ima glavna svojstva:

    Interakcija amonijaka sa vodom:

NH 3 +HOH ⇄ NH 4 OH ⇄ NH 4 + +OH -

    Interakcija sa vodonik halogenidima:

NH 3 + HCl ⇄NH 4 Cl

    Interakcija s kiselinama (kao rezultat toga nastaju srednje i kisele soli):

NH 3 + H 3 PO 4 → (NH 4) 3 PO 4 amonijum fosfat

NH 3 + H 3 PO 4 → (NH 4) 2 HPO 4 amonijum hidrogen fosfat

NH 3 + H 3 PO 4 → (NH 4) H 2 PO 4 amonijum dihidrogen fosfat

    Amonijak stupa u interakciju sa solima nekih metala i formira kompleksna jedinjenja - amonijate:

CuSO 4 + 4NH 3 → SO 4 bakar tetraamin sulfat (II)

AgCl+ 2NH 3 → Cl diamin srebro hlorid (I)

Sve gore navedene reakcije su reakcije adicije.

Redox svojstva:

U molekuli amonijaka NH 3 dušik ima oksidacijsko stanje -3, stoga u redoks reakcijama može donirati samo elektrone i samo je redukcijski agens.

    Amonijak obnavlja neke metale iz njihovih oksida:

2NH 3 + 3CuO → N 2 + 3Cu + 3H 2 O

    Amonijak se u prisustvu katalizatora oksidira u dušikov monoksid NO:

4NH 3 + 5O 2 → 4NO+ 6H 2 O

    Amonijak se oksidira kisikom bez katalizatora u dušik:

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O

21. Vodonička jedinjenja halogena. 22. Halovodične kiseline.

Vodonik-halogenidi su bezbojni gasovi oštrog mirisa, lako rastvorljivi u vodi.Fluorovodonik se meša sa vodom u bilo kom odnosu. Visoka rastvorljivost ovih jedinjenja u vodi omogućava dobijanje koncentrisanih rastvora.

Kada se rastvore u vodi, halogenidi vodonika disociraju kao kiseline. HF se odnosi na slabo disocirana jedinjenja, što se objašnjava posebnom snagom veze. Preostale otopine halogenovodonika spadaju među jake kiseline. HF - fluorovodonična (fluorovodonična) kiselina HCl - hlorovodonična (hlorovodonična) kiselina HBr - bromovodična kiselina HI - jodovodična kiselina

Jačina kiselina u seriji HF - HCl - HBr - HI raste, što se objašnjava smanjenjem u istom smjeru energije vezivanja i povećanjem međunuklearne udaljenosti. HI je najjača od halogenovodoničnih kiselina.

Polarizabilnost se povećava zbog činjenice da voda polarizira veći dio veze čija je dužina duža. Soli halogenovodonične kiseline nazivaju se fluoridi, hloridi, bromidi, jodidi.

Hemijska svojstva halogenovodoničnih kiselina

U suhom obliku, halogenidi vodonika ne djeluju na većinu metala.

1. Vodeni rastvori halogenovodonika imaju svojstva kiselina bez kiseonika. Snažno stupaju u interakciju s mnogim metalima, njihovim oksidima i hidroksidima; metali koji se nalaze u elektrohemijskom nizu napona metala nakon vodonika nisu pogođeni. U interakciji s nekim solima i plinovima.

Fluorovodonična kiselina uništava staklo i silikate:

SiO2+4HF=SiF4+2N2O

Stoga se ne može čuvati u staklenom posuđu.

2. U redoks reakcijama, halogenovodonične kiseline se ponašaju kao redukcioni agensi, a redukciona aktivnost u nizu Cl-, Br-, I- se povećava.

Potvrda

Vodonik fluorid nastaje djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na fluoridu:

CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF

Hlorovodonik se dobija direktnom interakcijom vodonika sa hlorom:

Ovo je sintetički način da se dobije.

Sulfatna metoda temelji se na reakciji koncentrirane sumporne kiseline sa NaCl.

Uz lagano zagrijavanje, reakcija se nastavlja sa stvaranjem HCl i NaHSO4.

NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl

Na višoj temperaturi nastavlja se druga faza reakcije:

NaCl+NaHSO4=Na2SO4+HCl

Ali HBr i HI se ne mogu dobiti na sličan način, jer njihovi spojevi s metalima, u interakciji s koncentriranom sumpornom kiselinom, oksidiraju, tk. I- i Br- su jaki redukcioni agensi.

2NaBr-1+2H2S+6O4(c)=Br02+S+4O2+Na2SO4+2H2O

Hidrolizom PBr3 i PI3 dobijaju se bromovodonik i jodid vodonik: PBr3+3N2O=3HBr+N3PO3 PI3+3N2O=3HI+N3RO3