Na proces proizvodnje optimalne količine hemikalije, kao i na postizanje njenog maksimalnog kvaliteta, utiče niz faktora. Proizvodnja amonijaka ovisi o tlaku, temperaturi, prisutnosti katalizatora, korištenim supstancama i načinu ekstrakcije rezultirajućeg materijala. Ovi parametri moraju biti pravilno izbalansirani kako bi se postigao najveći profit od proizvodnog procesa.
Svojstva amonijaka
At sobnoj temperaturi i normalne vlažnosti vazduha, amonijak je u gasovitom stanju i ima veoma odbojan miris. Djeluje toksično i nadražujuće 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 NH3.
Ovo Hemijska supstanca djeluje kao aktivni redukcijski agens, uslijed čijeg sagorijevanja se oslobađa slobodni dušik. Amonijak pokazuje karakteristike baza i alkalija.
Reakcija supstance sa vodom
Kada se NH 3 rastvori u vodi, dobija se amonijačna voda. Na normalnim temperaturama, maksimalno 700 zapremina amonijaka može se rastvoriti u 1 zapremini vodenog elementa. Ova supstanca je poznata kao amonijak i široko se koristi u industriji gnojiva i u procesnim postrojenjima.
NH 3 dobijen otapanjem u vodi je po svojim svojstvima djelimično joniziran.
Amonijak se koristi u jednoj od laboratorijskih metoda za dobijanje ovog elementa.
Dobivanje supstance u laboratoriji
Prvi način proizvodnje amonijaka je da se amonijak dovede do ključanja, nakon čega se nastala para osuši i skupi potrebna količina. hemijsko jedinjenje. Također je moguće dobiti amonijak u laboratoriji zagrijavanjem gašenog vapna i čvrstog amonijum hlorida.
Reakcija za proizvodnju amonijaka ima sljedeći oblik:
2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 → CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Tokom ove reakcije nastaje talog bijela. To je sol CaCl 2, a također se formira voda i željeni amonijak. Da bi se osušila potrebna tvar, propušta se kroz mješavinu vapna u kombinaciji sa sodom.
Proizvodnja amonijaka u laboratoriji ne daje najviše optimalna tehnologija njegova proizvodnja u potrebnim količinama. Ljudi već dugi niz godina traže načine za ekstrakciju supstance u industrijskim razmjerima.
Počeci uspostavljanja proizvodnih tehnologija
Tokom godina 1775-1780, vršeni su eksperimenti vezanja slobodnih molekula azota iz atmosfere. Švedski hemičar K. Schelle pronašao je reakciju koja je izgledala kao
Na 2 CO 3 + 4C + N 2 = 2NaCN + 3CO
Na osnovu toga su 1895. N. Caro i A. Frank razvili metodu za vezivanje slobodnih molekula dušika:
CaC 2 + N 2 = CaCN 2 + C
Ova opcija je obavezna visoki troškovi energije i bio je ekonomski neisplativ, pa je vremenom napušten.
Druga prilično skupa metoda bio je proces interakcije između molekula dušika i kisika koji su otkrili engleski hemičari D. Priestley i G. Cavendish:
Povećana potražnja za amonijakom
Godine 1870. ova hemikalija se smatrala nepoželjnim proizvodom gasne industrije i bila je praktično beskorisna. Međutim, 30 godina kasnije postao je vrlo popularan u koksnoj industriji.
U početku se povećana potreba za amonijakom zadovoljavala izolacijom iz njega ugalj. Ali s povećanjem potrošnje tvari 10 puta, potraga za načinima za njeno ekstrahiranje je provedena praktičan rad. Proizvodnja amonijaka počela je da se uvodi korištenjem atmosferskih rezervi 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 ka realizaciji jednačine za proizvodnju materije:
N2 + 3H2 = 2NH3
Proizvodnja amonijaka u industriji prvi put je ostvarena 1913. godine katalitičkom sintezom iz vodika i dušika. Metodu je otkrio F. Haber 1908. godine.
Otvorena tehnologija je riješila dugogodišnji problem mnogih naučnika različite zemlje. Do ove tačke nije bilo moguće vezati dušik u obliku NH 3. Ovo hemijski proces nazvana cijanamidna reakcija. Kada se temperatura vapna i ugljenika poveća, dobija se supstanca CaC 2 (kalcijum karbid). Zagrijavanjem dušika postigli su proizvodnju kalcijum cijanamida CaCN 2 iz kojeg je hidrolizom oslobođen amonijak.
Uvođenje tehnologija za proizvodnju amonijaka
Proizvodnja NH 3 u svjetskim industrijskim razmjerima počela je kupovinom tehnološkog patenta F. Habera od strane A. Mittasha, predstavnika tvornice sode u Badenu. Početkom 1911. počela je sinteza amonijaka na mala instalacija postalo redovno. K. Bosch je stvorio veliki kontaktni aparat zasnovan na razvoju F. Habera. Ovo je bila originalna oprema koja je omogućila proces ekstrakcije amonijaka sintezom u proizvodnoj skali. K. Bosch je preuzeo puno vodstvo po ovom pitanju.
Ušteda troškova energije podrazumijevala je učešće u reakcijama sinteze pojedinih katalizatora.
Grupa naučnika koja je radila na pronalaženju odgovarajućih komponenti predložila je sljedeće: željezni katalizator u koji su dodani oksidi kalija i aluminija i koji se još uvijek smatra jednim od najboljih za proizvodnju amonijaka u industriji.
9. septembra 1913. počela je sa radom prva fabrika na svetu koja koristi tehnologiju katalitičke sinteze. Proizvodni kapacitet se postepeno povećavao i do kraja 1917. 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 koristiti 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.
Uvođenje sinteze u Rusiji
U Rusiji se također koristila sinteza pomoću katalizatora za 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 proizvodnji amonijaka stalno dobija na zamahu. Između 1960. i 1970. sinteza se povećala skoro 7 puta.
U zemlji se miješane katalitičke tvari koriste za uspješno dobijanje, sakupljanje i prepoznavanje amonijaka. Proučavanje njihovog sastava provodi grupa naučnika pod vodstvom S. S. Lachinova. Upravo je ova grupa pronašla najviše efikasnih materijala za tehnologiju sinteze.
Istraživanja kinetike procesa su također u toku. Naučni razvoj M.I. Temkin, kao i njegovi zaposleni, predvodili su u ovoj oblasti. Godine 1938. ovaj naučnik je zajedno sa svojim kolegom V. M. Pyzhevim napravio važno otkriće, poboljšanje proizvodnje amonijaka. Jednačina kinetike sinteze koju su sastavili ovi hemičari danas se koristi u cijelom svijetu.
Savremeni proces sinteze
Proces proizvodnje amonijaka pomoću katalizatora, koji se koristi u današnjoj proizvodnji, je reverzibilan. Stoga je pitanje veoma relevantno optimalan nivo uticaj indikatora na postizanje maksimalnog učinka.
Proces se odvija na visokoj temperaturi: 400-500 ˚S. Da bi se osigurala potrebna brzina reakcije, koristi se katalizator. Moderna proizvodnja NH 3 uključuje upotrebu visokog pritiska - oko 100-300 atm.
Uz korištenje cirkulacijskog sistema, možete dobiti dovoljno velika masa sirovine pretvorene u amonijak.
Moderna proizvodnja
Operativni sistem bilo koje fabrike amonijaka je prilično složen i sadrži nekoliko faza. Tehnologija dobivanja željene tvari provodi se u 6 faza. Tokom procesa sinteze, amonijak se proizvodi, sakuplja i prepoznaje.
Početna faza uključuje ekstrakciju 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.
U drugoj fazi se odvija konverzija metana, koja se odvija upotrebom visoke temperature i pritisak kada se koristi nikl katalizator.
U trećoj fazi dolazi do djelomičnog sagorijevanja vodonika u kisiku zraka. Rezultat je mješavina vodene pare, ugljičnog monoksida i dušika.
U četvrtoj fazi dolazi do reakcije pomaka, koja se odvija pod različitim katalizatorima i dva različita temperaturni uslovi. U početku se koristi Fe 3 O 4, a proces se odvija na temperaturi od 400 ˚C. Druga faza uključuje efikasniji bakreni katalizator, koji omogućava proizvodnju na niskim temperaturama.
Sljedeća peta faza uključuje uklanjanje nepotrebnog ugljičnog monoksida (VI) iz mješavine plina korištenjem tehnologije apsorpcije alkalnog rastvora.
U završnoj fazi, ugljični (II) monoksid 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 velikim 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 baš komplicirano, svi gore navedeni koraci za njegovu implementaciju ukazuju na poteškoće proizvodnje amonijaka u industrijskom obimu.
Na kvalitetu finalnog proizvoda utiče odsustvo nečistoća u sirovinama.
Prešavši dug put od malog laboratorijskog iskustva do velike proizvodnje, proizvodnja amonijaka danas je popularna i nezamjenjiva industrija hemijska industrija. Ovaj proces se stalno poboljšava kako bi se osigurao kvalitet, isplativost i potreban iznos proizvod za svaku ćeliju nacionalne ekonomije.
amonijak –N.H. 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 proizvodima životinjskog otpada, posebno se brzo razgrađuje. Jedan od proizvoda razgradnje je amonijak. Prema drugim izvorima, amonijak je dobio ime po staroegipatskoj riječi Amonian. Ovo je ime dato ljudima koji su obožavali boga Amona. Tokom svojih rituala njušili su amonijak NH 4 Cl, koji, kada se zagrije, isparava amonijak.
1. Struktura molekula
Molekula amonijaka ima oblik trigonalne piramide s atomom dušika na vrhu. Tri nesparena p-elektrona atoma azota učestvuju u formiranju polarnih kovalentnih veza sa 1s-elektronima tri atoma vodonika (N-H veze), četvrti par spoljašnjih elektrona je usamljen, može formirati vezu donor-akceptor sa jonom vodonika, formirajući amonijum jon NH 4 + .
Vrsta hemijske veze:kovalentno polarni, tri pojedinačnaσ - sigma N-H veze
2. Fizička svojstva amonijak
At normalnim uslovima- bezbojni plin oštrog karakterističnog mirisa (miris amonijaka), skoro dvostruko lakši od zraka, otrovan.Po svom fiziološkom dejstvu na organizam spada u grupu supstanci sa zadušljivim i neurotropnim dejstvom, sposobnih da izazovu toksični plućni edem i teška oštećenja pri udisanju. nervni sistem. Pare amonijaka snažno iritiraju sluzokožu očiju i disajnih organa, kao i kožu. To je ono što doživljavamo kao oštar miris. Pare amonijaka uzrokuju pretjerano 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) po 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, držite cijev prijemnika s donjom prema gore, 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 koji je razvio fizičko-hemijske osnove metode). |
4. Hemijska svojstva amonijaka
Amonijak karakteriziraju sljedeće reakcije:
- s promjenom oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijska reakcija)
- bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika (adicija)
|
Reakcije koje uključuju promjenu oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijske reakcije) N -3 → N 0 → N +2 NH 3 –jak redukcioni agens. |
|
sa kiseonikom 1. Sagorijevanje amonijaka (kada se zagrije) 4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 0 2. Katalitička oksidacija amonijaka (katalizatorPt – Rh, temperatura) 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O Video - Eksperiment "Oksidacija amonijaka u prisustvu krom oksida" |
|
sa metalnim oksidima 2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O |
|
sa jakim oksidantima 2 NH 3 + 3 Cl 2 = N 2 + 6 HCl (kada se zagrije) |
|
amonijak je slabo jedinjenje i raspada se pri zagrijavanju 2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2 |
|
Reakcije bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika (adicija - Formiranje amonijum jona NH4+mehanizmom 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; Svake godine se u svijetu proizvede oko 100 miliona tona ovog spoja. Amonijak je dostupan u tečnom obliku ili u obliku vodenog rastvora - amonijačne vode, koja obično sadrži 25% NH 3. Tada se koriste ogromne količine amonijaka za dobijanje azotne kiseline koji ide na proizvodnja đubriva i mnogi drugi proizvodi. Amonijačna voda se takođe koristi direktno kao đubrivo, a ponekad se polja zalijevaju direktno iz rezervoara tečnim amonijakom. Od amonijaka primaju razne amonijeve soli, ureu, metenamin. Njegovo koristi se i kao jeftino rashladno sredstvo u industrijskoj rashladne jedinice.
Koristi se i amonijak za proizvodnju sintetičkih vlakana, na primjer, najlon i najlon. U lakoj industriji on koristi se za čišćenje i bojenje pamuka, vune i svile. IN petrohemijska industrija Amonijak se koristi za neutralizaciju kiselog otpada, a u proizvodnji prirodne gume amonijak pomaže u očuvanju lateksa dok putuje 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) V svakodnevnu praksu: vata natopljena amonijakom dovodi osobu iz nesvjestice. Amonijak u ovoj dozi nije opasan za ljude.
VJEŽBE
Simulator br. 1 "Sagorijevanje amonijaka"
Simulator br. 2 "Hemijska svojstva amonijaka"
ZADACI ZADATAKA
№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 sastaviti e-bilans, za RIO kompletan, jonske jednačine.br. 2. Napišite četiri jednadžbe za kemijske reakcije koje proizvode amonijak.
Predmet: Amonijak. Fizički i Hemijska svojstva. Prijem i prijava.
Ciljevi lekcije: poznaju strukturu molekula amonijaka, fizička i hemijska svojstva, područja primjene; znati dokazati kemijska svojstva amonijaka: zapisati jednadžbe za reakcije amonijaka sa kisikom, vodom, kiselinama i razmotriti ih sa stanovišta teorije elektrolitičke disocijacije i redoks procesa.
Tokom nastave
1. Organizacioni momenat časa.
2. Proučavanje novog gradiva.
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 koji se nalazi u otpadnim proizvodima životinjskog podrijetla posebno se brzo razgrađuje. Jedan od proizvoda razgradnje je amonijak. Prema drugim izvorima, amonijak je dobio ime po staroegipatskoj riječi amonijak. Ovo je ime dato ljudima koji su obožavali boga Amona. Tokom svojih ritualnih ceremonija njušili su amonijak NH 4 Cl, koji zagrevanjem isparava amonijak.
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 usamljen, može formirati vezu donor-akceptor sa vodikov jon, formirajući amonijum ion NH 4 + .
2. Fizička svojstva amonijaka
U normalnim uslovima, to je bezbojni gas oštrog karakterističnog mirisa (miris amonijaka), skoro dvostruko lakši od vazduha, i otrovan. Po svom fiziološkom dejstvu na organizam spada u grupu supstanci sa zadušljivim i neurotropnim dejstvom, koje udisanjem mogu izazvati toksični plućni edem i teška oštećenja nervnog sistema. Amonijak ima lokalno i resorptivno djelovanje. Pare amonijaka snažno iritiraju sluzokožu očiju i disajnih organa, kao i kožu. To je ono što doživljavamo kao oštar miris. Pare amonijaka uzrokuju pretjerano suzenje, bol u očima, hemijske opekotine konjunktive i rožnjače, gubitak vida, napade kašlja, crvenilo i svrab kože. Rastvorljivost NH 3 u vodi je izuzetno velika - oko 1200 zapremina (na 0 °C) ili 700 zapremina (na 20 °C) po zapremini vode.
3. Proizvodnja amonijaka
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, raspada: NH 4 OH ↔ NH 3 + H 2 O
Prilikom primanja amonijaka, držite cijev prijemnika s donjom prema gore, 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) + 45,9 kJ
Uslovi:
katalizator – porozno gvožđe
temperatura – 450 – 500 ˚S
pritisak – 25 – 30 MPa
Ovo je takozvani Haberov proces (njemački fizičar koji je razvio fizičko-hemijske osnove metode).
4. Hemijska svojstva amonijaka
Amonijak karakteriziraju sljedeće reakcije:
1. s promjenom oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijska reakcija)
2. bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika (adicija)
Reakcije koje uključuju promjenu oksidacijskog stanja atoma dušika (oksidacijske reakcije)
N -3 → N 0 → N +2
NH 3 – jak redukcioni agens.
sa kiseonikom
1. Sagorevanje amonijaka(kada se zagrije)
4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 0
2. Katalitička oksidacija amonijaka (katalizator Pt – Rh, temperatura)
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O
sa metalnim oksidima
2 NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3 H 2 O
sa jakim oksidantima
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl (kada se zagrije)
amonijak je slabo jedinjenje i raspada se pri zagrijavanju
2NH 3 ↔ N 2 + 3H 2
Reakcije bez promene oksidacionog stanja atoma azota (adicija - Formiranje amonijum jona NH 4 + svaki mehanizam donor-akceptor)
5. Primjena amonijaka
Po obimu proizvodnje, amonijak zauzima jedno od prvih mjesta; Svake godine se u svijetu proizvede oko 100 miliona tona ovog spoja. Amonijak je dostupan u tečnom obliku ili kao vodeni rastvor - amonijačna voda, koja obično sadrži 25% NH 3 . Ogromne količine amonijaka se zatim koriste za proizvodnju dušične kiseline, koja se koristi za proizvodnju gnojiva i mnogih drugih proizvoda. Amonijačna voda se takođe koristi direktno kao đubrivo, a ponekad se polja zalijevaju direktno iz rezervoara tečnim amonijakom. Iz amonijaka se dobijaju razne amonijeve soli, urea i metenamin. Također se koristi kao jeftino rashladno sredstvo u industrijskim rashladnim jedinicama.
Amonijak se također koristi za proizvodnju sintetičkih vlakana, kao što su najlon i najlon. U lakoj industriji koristi se za čišćenje i bojenje pamuka, vune i svile. U petrohemijskoj industriji amonijak se koristi za neutralizaciju kiselog otpada, au industriji prirodnog kaučuka amonijak pomaže u očuvanju lateksa dok putuje 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 dovodi osobu iz nesvjestice. Amonijak u ovoj dozi nije opasan za ljude.
3. Konsolidacija proučenog gradiva
br. 1. Izvršite transformacije prema shemi:
a) Azot → Amonijak → Dušikov oksid (II)
b) Amonijum nitrat → Amonijak → Azot
c) Amonijak → Amonijum hlorid → Amonijak → Amonijum sulfat
Za ORR, sastavite e-balans, za RIO, kompletne ionske jednačine.
br. 2. Napišite četiri jednadžbe za kemijske reakcije koje proizvode amonijak.
4. Domaći
P. 24, dok. 2.3; test
U svakodnevnom životu amonijak se često koristi, ali ga zovu i amonijak i amonijak, ostajući u punom povjerenju da su to ista stvar.
U stvari, to su različite supstance koje se međusobno razlikuju po svom poreklu, stanju agregacije i hemijskim formulama. Ovo troje je povezano različite supstance Samo jak miris amonijaka.
Miris je isti, ali su supstance različite
Da bismo se jednom zauvek uverili da su amonijak i amonijak ista stvar, dovoljno je da se osvrnemo na istoriju njihovog nastanka i pogledamo njihove hemijske formule.
Amonijak - vodonik nitrid, gas sa molarna masa 17 g/mol, hemijska formula - NH3.
Amonijak ili amonijačni alkohol je tečnost sa hemijska formula NH4OH.
Amonijak je so sa hemijskom formulom - NH4Cl.
Poreklo amonijaka
Istorija otkrića prirodnog gasa amonijaka ima dve legende. Prema prvoj legendi, u blizini hrama egipatskog boga Amona, gdje su se obavljali vjerski obredi, ljudi su nanjušili par devinih izmeta, zbog čega su pali u trans. Ove pare su nazvane "amonijak".
Prema drugoj legendi, u sjevernoj Africi, na području oaze Amon, bilo je ukrštanje karavanskih puteva. To se dogodilo tamo velika količinaživotinja, put je bio posut njihovim izmetom i obilno zaliven urinom, koji je ispario i ispustio gas koji se zove “amonijak”.
U vezi naučno otkriće gas sa imenom "amonijak", datira iz 1785. godine. Hemijsku formulu gasa, NH3, odredio je francuski naučnik C. L. Berthollet i nazvao ga "amonijak".
Ali davne 1774. godine, engleski naučnik D. Priestley je dobio identičan gas, koji je nazvao "alkalni vazduh", ali hemijski sastav Nisam mogao da ga izvadim.
Amonijak (na latinskom amonijak) je bezbojni gas specifičnog mirisa, lakši od vazduha, hemijski aktivan, ukapljen na temperaturi od -33 C; dobro se otapa u vodi, ima alkalnu reakciju; stupa u interakciju sa hlorovodoničnom kiselinom i stvara amonijumsku so: NH3 + HCl = NH4Cl, koja se zagreva: NH4Cl = NH3 + HCl.
Amonijak se proizvodi na dva načina - industrijski i laboratorijski. U laboratorijskoj metodi, amonijak se dobiva zagrijavanjem lužina i amonijevih soli:
- NH4Cl + KOH = NH3 + KCl + H2O;
- NH4 + + OH - = NH 3 + H2O.
U industrijskim okruženjima, amonijak se prvo proizvodi u plinovitom obliku, a zatim se ukapljuje u 25% vodeni rastvor koji se zove amonijačna voda.
Sinteza amonijaka je veoma važna hemijska proizvodnja, budući da je amonijak osnovni element za mnoge druge hemijske tehnologije i industrije. Dakle, amonijak se koristi u industrijskim rashladnim jedinicama kao rashladno sredstvo; je sredstvo za izbjeljivanje za obradu i bojenje tkanina; nezamjenjiv u proizvodnji dušične kiseline, dušičnih đubriva, amonijumovih soli, sintetičkih vlakana - najlona i najlona.
Industrijski metod za sintezu amonijaka izumio je 1909. njemački hemičar Fritz Haber. Godine 1918. dobio je Nobelovu nagradu za svoja otkrića u hemiji. Prvi pogon za proizvodnju amonijaka pokrenut je 1913. godine u Njemačkoj, a 1928. godine proizvodnja amonijaka je već uspostavljena u Rusiji.
Poreklo amonijaka
Amonijak (Hammoniaci P. Sal) je so sa hemijskom formulom NH4Cl (amonijum hlorid).
Amonijak je vulkanskog porijekla; nalazi se u toplim izvorima, parama podzemne vode, u ležištima gvana i prirodnog sumpora; nastaju kada sagorevaju slojevi uglja ili akumulacije krhotina. Ima izgled naslaga, zemljanih naslaga, kora ili masivnih skeletnih kristalnih nakupina, klastera i dendrita.
Čisti amonijak je bezbojan ili bijel, staklastog sjaja. U zavisnosti od nečistoća prisutnih u njemu, boja može biti svih nijansi žute, smeđe, sive, različite nijanse crvena, smeđa.
Kada se zagrije, amonijak se oslobađa iz amonijaka, dobro se otapa u vodi. Otopina ima gorući, oštar, slan okus i oštar miris amonijaka.
Amonijak je poznat ljudima od davnina i korišćen je u ritualnim ceremonijama, u proizvodnji i bojenju tkanina, kao i od strane alhemičara za lemljenje metala i legiranje zlata.
U srednjem vijeku naučili su dobivati umjetni amonijak iz rogova i kopita goveda, koji se nazivao „duh od jelenjeg rogova“.
Poreklo amonijaka
Liquor ammonia caustici je njegov latinski naziv.
Ovo je 10% vodeni rastvor amonijaka sa hemijskom formulom NH4OH; bezbojna prozirna homogena smjesa sposobna za isparavanje; sa specifičnim mirisom amonijaka, koji ostaje pri smrzavanju.
Pominjanje njegove upotrebe od strane istočnih alhemičara datira iz 8. stoljeća, a kod evropskih alhemičara iz 13. stoljeća. Njihove bilješke o receptima koje su koristili sačuvane su do danas.
Danas se dobijaju industrijski i na jednostavne kućne načine:
- industrijski, sinteza se izvodi iz plinovitog stanja vodika, dušika i zraka uz korištenje određenih katalizatora, a zatim se dobiva vodeno-alkoholna otopina koja ima oštar miris amonijaka;
- jednostavno kućni metod se zasniva na razrjeđivanju 25% amonijačne vode u 10% otopini.
Područja upotrebe
Opseg primjene amonijaka i amonijačnog alkohola je širok, koristi se u gotovo svim sferama ljudske djelatnosti, počevši od tehnološkim procesima i završavajući sa lijekovima i kućnim potrebama.
Primjena amonijaka
Amonijak se široko koristi kao rashladno sredstvo u raznim kućnim i industrijskim uređajima.
To je jedan od najvažnijih proizvoda koji se koriste u hemijskoj industriji . Posebno se koristi u proizvodnji:
- amonijak;
- aditivi u Građevinski materijali za upotrebu u mraznim uvjetima;
- polimeri, soda i dušična kiselina;
- gnojiva;
- eksploziva.
Upotreba amonijačnog alkohola
Amonijačni alkohol se koristi u medicini i svakodnevnom životu.
Medicinska upotreba je indicirana u sljedećim slučajevima:
Upotreba u svakodnevnom životu je odmašćivanje i čišćenje raznih kućnih potrepština.
Alkoholna otopina brzinom od 2 žličice. za 2 čaše vode i 1 žlica. l. bilo koji deterdžent za pranje posuđa može savršeno očistiti srebrni pribor, srebro i zlato Nakit(proizvodi sa perlama ne mogu se čistiti amonijakom, postat će sivi i zamućeni). Da biste to učinili, stavite srebrninu ili nakit u otopinu, držite 1 do 2 sata, a zatim isperite vodom i obrišite.
Dobro uklanja mrlje od krvi, urina i znoja sa vune, svile i likre. Kao sredstvo za uklanjanje mrlja koristi se 50% otopina. U koncentriranom obliku, može ukloniti tragove olovke na odjeći.
Sa tepiha, presvlake namještaja i automobilskih presvlaka možete ukloniti pete otopinom od 1 žlice. l. čistog amonijaka i 2 l vruća voda. Da biste to učinili, morate očistiti prljavštinu i ostaviti da se osuši. Ako je potrebno, možete ga ponovo očistiti.
Prozorsko staklo, ogledala i zemljano posuđe takođe se mogu očistiti rastvorom od 1 kašike. l. čistog amonijaka i 3 žlice. vode. Površina će biti čista i sjajna.
Amonijačna voda 1 kašika. l. pomiješanim sa 4 litre vode, možete očistiti naslage kamenja u kadi i umivaoniku. Da biste to učinili, morate ih očistiti otopinom, a zatim ih isprati toplom vodom.
Alkohol se može koristiti u vrtlarstvu za suzbijanje lukove muhe i lisnih uši, kao i kao gnojivo za povrtnjake i vrtove. sobne biljke u kiselim uslovima zemljišta.
Uticaj na ljude
Kada koristite amonijak i amonijak, morate zapamtiti: da se radi o visoko otrovnim tvarima i pri njihovoj upotrebi treba se strogo pridržavati doziranja i pridržavati se pravila upotrebe.
Ukoliko namjeravate koristiti amonijak, morate ga kupiti isključivo u ljekarnama i pažljivo pročitati priloženo uputstvo za upotrebu „Otvor amonijaka. Uputstvo za upotrebu."
Prekoračenje doze može uzrokovati trovanje i ozbiljni problemi zdravstveni problemi, kao i hemijske opekotine. Prostorije u kojima se koristi moraju biti dobro provetrene.
Osim što su toksične, pare amonijaka su eksplozivne. To se događa kada se pomiješaju sa zrakom u određenom omjeru, pa je pri radu potrebno obratiti pažnju posebna pravila sigurnosne mjere pri radu sa eksplozivom.
Prvi simptomi trovanja mogu biti:
- pojava crvenih mrlja na licu i tijelu;
- ubrzano disanje;
- opšte uzbuđenje.
Daljnji znaci razvoja trovanja su:
- pojava akutnog bola u grudima;
- konvulzije;
- oticanje larinksa;
- grč glasnih žica;
- slabost mišića;
- poremećaji cirkulacije;
- polu-nesvjestica, do gubitka svijesti.
Prilikom unosa amonijačne vode u prevelikim dozama može se dogoditi sljedeće:
- dijareja s lažnim bolnim nagonima, opekotine jednjaka, želuca i početnih dijelova crijeva;
- kašalj, suzenje očiju, slinjenje i kijanje;
- refleksni prestanak disanja;
- povraćanje sa mirisom amonijaka;
- uzimanje amonijačnog alkohola u količini od 10 do 15 g. prijeti smrću.
Ako osoba ima individualnu netoleranciju na miris amonijaka, onda čak i blago gutanje kroz respiratorni trakt ili unutra može odmah dovesti do najnepovoljnijih posljedica.
Ako osoba ima kožni poremećaj na tijelu u obliku čireva, ekcema ili dermatitisa, tada upotreba losiona može dovesti do još opsežnijeg alergijska reakcija i opekotine kože.
Prva pomoć kod trovanja
Ako se pojave prvi znaci trovanja ovim supstancama, potrebno je odmah početi pružati prvu pomoć žrtvi.
Mjere prve pomoći uključuju sljedeće:
U slučaju težih oblika trovanja potrebno je hitno pozvati hitnu pomoć.
Alkohol amonijaka je neophodan u kompletima prve pomoći u kompletima prve pomoći i trebao bi biti pri ruci u pravo vrijeme.
Koliko može koštati u apotekama? Odgovor je veoma jeftin. Kupujte, koristite, ali budite izuzetno oprezni.
Pažnja, samo DANAS!
Amonijak- jedan od najvažnije veze nitrogen.
Azot, koji je dio proteina i nukleinske kiseline, je jedna od komponenti koje čine osnovu života. Stoga je bilo vrlo važno naučiti kako sintetizirati hemijska jedinjenja sa dušikom. Isprva su koristili struju, ali se pokazalo da je ova metoda vrlo skupa. Više na jednostavan način pojavio hemijska reakcija kombinovanje azota u vazduhu sa vodonikom u hemijsko jedinjenje - amonijak!
Proizvodnja amonijaka
Proizvodnja amonijaka u industriji se povezuje sa njegovom direktnom sintezom iz jednostavnih supstanci. Kao što je već napomenuto, izvor dušika je zrak, a vodonik se dobija iz vode.
3H 2 + N 2 → 2NH 3 + Q
Reakcija sinteza amonijaka je reverzibilan, pa je važno odabrati uslove pod kojima će prinos amonijaka u hemijskoj reakciji biti najveći. Da bi se to postiglo, reakcija se provodi pod visokim tlakom (od 15 do 100 MPa). U toku reakcije, zapremine gasova (vodonik i azot) smanjuju se za 2 puta, dakle visokog pritiska omogućava vam da povećate količinu proizvedenog amonijaka. Spužvasto gvožđe može poslužiti kao katalizator u takvoj reakciji. Zanimljivo je da spužvasto željezo djeluje kao katalizator samo na temperaturama iznad 500 0 C. Ali povećanje temperature pospješuje razgradnju molekule amonijaka na vodonik i dušik. Da bi se izbjeglo raspadanje molekula, čim mješavina plinova prođe kroz spužvasto željezo, nastali amonijak se odmah hladi! Osim toga, kada se snažno ohladi, amonijak se pretvara u tekućinu.
Proizvodnja amonijaka u laboratorijskim uslovima proizvodi se od mešavine čvrstog amonijum hlorida (NH 4 Cl) i gašenog kreča. Kada se zagrije, amonijak se intenzivno oslobađa.
2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 → CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Svojstva amonijaka
Amonijak at normalnim uslovima- plin sa oštrim i neprijatan miris. Amonijak je otrovan! Na 20 0 C, 700 litara amonijaka se rastvara u vodi. Rezultirajuće rješenje se zove amonijačna voda. Zbog ove rastvorljivosti, amonijak se ne može sakupljati i čuvati iznad vode.
Amonijak- aktivno redukciono sredstvo. Ovo svojstvo ima zbog atoma dušika koji imaju oksidacijsko stanje "-3". Redukciona svojstva dušika primjećuju se kada amonijak gori u zraku. Budući da je najstabilnije stanje oksidacije dušika 0, slobodni dušik se oslobađa kao rezultat ove reakcije.
Ako se u reakciji sagorijevanja koriste katalizatori (platina Pt i krom oksid Cr 2 O 3), dobiva se dušikov oksid.
4NH 3 + 5 O 2 → 4NO + 6H 2 O
Amonijak mogu reducirati metale iz njihovih oksida. Dakle, reakcija s bakrenim oksidom se koristi za proizvodnju dušika.
2NH 3 + 3CuO → 3Cu + N 2 + 3H 2 O
Reakcija bakrenog hidroksida sa amonijakom Amonijak ima svojstva baza i alkalija. Kada se rastvori u vodi, formira se jon amonijum i hidroksid ion. U isto vrijeme, spoj NH 4 OH ne postoji! Stoga formula amonijačna voda Bolje ga je zapisati kao formulu za amonijak!
Osnovna svojstva amonijak također se pojavljuju u reakcijama s kiselinama.
NH 3 + HCl → NH 4 Cl (amonijak)
NH 3 + HNO 3 → NH 4 NO 3 (amonijum nitrat)
Amonijak reaguje sa organskim supstancama. Na primjer, umjetne aminokiseline nastaju reakcijom amonijaka i A-kloro-supstituiranih karboksilnih kiselina. Hlorovodonik (gas HCl) koji se oslobađa kao rezultat reakcije se kombinuje sa viškom amonijaka, što rezultira stvaranjem amonijaka (ili amonijum hlorida NH 4 Cl).
Mnoga kompleksna jedinjenja sadrže kao ligand amonijak. Amonijačna otopina srebrnog oksida, koja se koristi za otkrivanje aldehida, je složeno jedinjenje - srebro hidroksidiamin.
Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O →2OH
Amonijum soli
Amonijum soli- teško kristalne supstance, bez boje. Gotovo svi su topljivi u vodi, a odlikuju ih sva ista svojstva kao i nama poznate soli metala. Oni stupaju u interakciju sa alkalijama, oslobađajući amonijak.
NH 4 Cl + KOH → KCl + NH 3 + H 2 O
Štoviše, ako dodatno koristite indikatorski papir, tada se ova reakcija može koristiti kao kvalitativna reakcija na soli amonijum. Amonijeve soli stupaju u interakciju s drugim solima i kiselinama. Na primjer,
(NH 4) 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2NH 4 Cl
(NH 4) 2 CO 3 + 2HCl 2 → 2NH 4 Cl + CO 2 + H 2 O
Amonijum soli nestabilan na toplotu. Neki od njih, na primjer amonijev hlorid (ili amonijak), uzvišeni (isparavaju pri zagrijavanju), drugi, na primjer amonijev nitrit, se raspadaju
NH 4 Cl → NH 3 + HCl
NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O
Poslednja hemijska reakcija, razgradnja amonijum nitrita, koristi se u hemijskim laboratorijama za proizvodnju čistog azota.
Amonijak- slaba je baza, pa se soli formirane od amonijaka u vodenom rastvoru hidrolizuju. Otopine ovih soli sadrže veliki broj joni hidronija, pa je reakcija amonijumovih soli kisela!
NH 4 + + H 2 O → NH 3 + H 3 O +
Primjena amonijaka i njegove soli na osnovu specifičnih svojstava. Amonijak služi kao sirovina za proizvodnju tvari koje sadrže dušik, a također se široko koristi kao mineralno gnojivo kao dio soli. Vodeni rastvor amonijaka može se kupiti u apotekama pod imenom amonijak.