Persiapan amonia di laboratorium dan skala industri

Amonia (NH3) adalah senyawa kimia hidrogen dengan nitrogen. Ini mendapat namanya dari kata Yunani «Hals ammniakos» atau Latin «sal ammoniacus» yang diterjemahkan Odinokova - "amonia". Ini adalah zat yang disebut amonium klorida diperoleh di Libya gurun oasis Ammonium.

Amonia dianggap sebagai zat yang sangat beracun yang mampu iritasi selaput lendir mata dan saluran pernapasan. Gejala utama dari keracunan amonia adalah lakrimasi berlebihan, dyspnea dan peradangan paru. Pada saat yang sama, amonia - bahan kimia yang berharga yang secara luas digunakan untuk persiapan asam anorganik, misalnya, nitrat, sianida, serta urea dan nitrogen garam. Amonia cair - adalah sangat baik bekerja media didinginkan kontainer dan mesin, karena memiliki panas spesifik besar penguapan. Berair solusi amonia digunakan sebagai pupuk cair serta untuk pupuk amoniasi superfosfat, dan campurannya.

Persiapan amonia dari gas buang selama coking adalah metode yang paling kuno dan sangat tersedia, namun sampai saat itu telah berakhir dan praktis digunakan.

Metode modern dan dasar adalah untuk menghasilkan amonia di industri berdasarkan proses Haber. Esensinya adalah interaksi langsung dari nitrogen dan hidrogen, yang terjadi sebagai akibat dari konversi gas hidrokarbon. bahan baku biasanya muncul gas alam, gas, penyulingan minyak bumi, gas minyak bumi melewati gas sisa dari produksi asetilena. Metode untuk memproduksi konversi amonia terdiri dalam dekomposisi metana dan homolognya dengan komponen tinggi suhu hidrogen dan karbon monoksida dengan oksidan - oksigen dan uap air. Ketika gas ini dicampur dengan udara yang diperkaya oksigen convertible, atau udara atmosfer. Awalnya, reaksi memproduksi amonia atas dasar gas dikonversi mengalir dari panas, tetapi dengan penurunan volume produk mulai dari reaksi:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ

Namun, produksi amonia pada skala industri dilakukan dengan menggunakan katalisator dan di bawah kondisi buatan yang memungkinkan untuk meningkatkan hasil produk jadi. Dalam suasana, di mana persiapan amonia meningkatkan tekanan untuk 350 atmosfer, dan suhu naik sampai 500 derajat Celcius. Dengan kondisi tersebut, hasil amonia - sekitar 30%. Gas dihapus dari zona reaksi melalui pendinginan metode, dan nitrogen dan hidrogen, yang belum bereaksi dikembalikan ke kolom sintesis dan mungkin lagi berpartisipasi dalam reaksi. Selama sintesis sangat penting untuk membersihkan campuran gas dari racun katalis, zat yang mampu meniadakan katalis tindakan. Bahan tersebut adalah uap air, CO, As, P, Se, O2, S.

Sebagai katalis dalam reaksi nitrogen dan sintesis hidrogen menyajikan paduan besi berpori aluminium dan kalium oksida. Hanya substansi semua 20 ribu yang sebelumnya mencoba, mencapai reaksi kesetimbangan. Prinsip ini memperoleh amonia adalah yang paling ekonomis.

Persiapan amonia di laboratorium berdasarkan pada teknologi perpindahan dari garam-garam amonium dari alkalis kuat. Skematis, reaksi adalah sebagai berikut:

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

atau

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Untuk membuang kelebihan air dan amonia kering, dilewatkan melalui campuran natrium hidroksida dan kapur. Persiapan amonia sangat kering dicapai dengan melarutkan logam natrium di dalamnya dan distilasi selanjutnya campuran. Dalam kebanyakan kasus reaksi tersebut dilakukan dalam sistem tertutup di bawah logam vakum. Selain itu, sistem tersebut harus menahan tekanan tinggi yang dicapai berdiri keluar dengan uap amonia untuk 10 atmosfer pada suhu kamar.