Як отримати аміак з азоту.

Аміак широко застосовується в промисловості та сільському господарстві. З нього отримують азотну кислоту, сечовину, солі та інші хімікати. Для медичних цілей з нього виробляють нашатирний спирт. Але для того щоб виготовити будь-яке з цих речовин, необхідно попередньо отримати сам аміак.
Інструкція
1
У природі азот знаходиться у вільному стані, а також у складі деяких з'єднань. У промисловості його отримують з рідкого повітря. Азот є одним з найпоширеніших газів, він не має кольору і запаху. За хімічними властивостями азот вважається окислювачем, тому з'єднується з деякими металами. Правда, при кімнатній температурі він реагує лише з літієм, а з іншими металами азот здатний вступати в реакцію лише при нагріванні. Найчастіше в природі зустрічається азот N2. Він здатний утворювати різні сполуки і легко вступає в реакції. Переважна більшість з'єднань азоту застосовується для виготовлення добрив та інсектицидів.
2
Продуктом реакції азоту з воднем є таке з'єднання, як аміак. Аміак є безбарвний газ, молекула якого складається з одного атома азоту і трьох атомів водню. Він має різкий запах. Дана речовина володіє унікальними властивостями, і внаслідок цього знаходить широке застосування в промисловості і сільському господарстві. З'єднуючись з водою, аміак утворює розчин, іменований аміачною водою. У побуті розчин аміаку частіше називається нашатирним спиртом. Отримують його за допомогою наступної реакції: NH3 + H2O = NH4OHNH4OH - це і є нашатирний спирт, який також називають гідроксидом амонію. Оскільки аміак володіє відновними здібностями, аміачний розчин має слаболужну реакцію.
3
У промисловості аміак отримують шляхом його синтезу з азоту і водню. Так як реакція оборотна і є екзотермічної, то вона записується таким чином: N2 + 3H2 = 2NH3 +? H, де? H = -92,4 кДжПротекает ця реакція в присутності пористого заліза з оксидом алюмінію або кальцію. Проводять її при температурі від 500 до 600 ° C. На якість отримання аміаку, крім температури, також впливає відсутність у сировині домішок. Тому перед початком реакції з азоту і водню видаляють воду, оксиди вуглецю, і, особливо, сірчисті з'єднання.
4
У лабораторних умовах аміак отримують шляхом нагрівання хлориду амонію і гашеного вапна: 2NH4Cl + Ca (OH) 2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2OВ ході реакції випадає в осад речовина білого кольору - сіль CaCl2, виділяється вода, а також виробляється аміак , який і потрібно получіть.Другой лабораторний спосіб отримання аміаку полягає в кип'ятінні аміачної води і осушення отриманого пара.
Зверніть увагу
Аміак токсичний як для людини, так і для тварин. Особливо небезпечний рідкий аміак. Тому при використанні аміаку потрібно дотримуватися обережності. Зберігайте аміачні добрива подалі від дітей і домашніх вихованців. Не можна також вдихати пари аміаку при проведенні дослідів.
Повітря за своїм складом неоднорідний. Це суміш, що складається в середньому з 78% азоту, 21% кисню, 1% аргону і незначної кількості вуглекислого газу, пари води, благородних газів, пилу. Азот, кисень і аргон використовуються в промисловості та медицині. І повітря є сировиною для їх отримання. Існують три основні методи розділення повітря на гази.
Інструкція
1
Метод низькотемпературної дистиляції заснований на різниці температур кипіння газів, складових повітря. Так температура кипіння азоту при атмосферному тиску - близько (-196) оС, аргону - (-186) оС, кисню - (-183) оС. Цей спосіб дозволяє отримати найбільш чисті компоненти, але здійснимо тільки в умовах великого підприємства. Процес протікає в спеціальних повітророздільних установках.
2
На першому етапі повітря стискають компресором і очищають від пилу, парів води, вуглекислого газу. Вуглекислий газ замерзає при відносно високій температурі. Його відділення відбувається в повітроохолоджувачах, де він разом із залишками водяної пари осідає на поверхнях апарату. Також вуглекислий газ іноді відокремлюють хімічною реакцією з гідроксидом калію або натрію.
3
Потім повітря зріджують, знижуючи температуру при підвищеному тиску. Зріджений повітря надходить в ректифікаційні колони, де розділяється на азот, з невеликими домішками неону і гелію, і суміш кисню з аргоном. Для високого ступеня очищення для кожного компонента на підприємствах передбачається ряд таких колон.
4
Метод адсорбції застосовує речовини - адсорбенти, вибірково поглинають певний компонент. Потім в процесі регенерації поглинене речовина вивільняється і виводиться в атмосферу. Процес здійснюється в установках, що складаються з двох колон-адсорберов. Цей спосіб дозволяє отримати продукти - кисень або азот - відносно високої чистоти при середніх капітальних витратах.
5
Мембранний метод - це поділ повітря за допомогою мембран - напівпроникних перегородок, вибірково пропускають молекули окремих компонентів. У сучасних газороздільних установках використовуються мембрани з пористого полімерного волокна. Цей метод хороший для розділення невеликих об'ємів повітря, але неекономічний для великого виробництва. Також недоліком є порівняно низька ступінь чистоти продукту.