Аммиак получение азота

Соединения азота расходуются в огромных количествах они используются в производстве минеральных удобрений, взрывчатых веществ и порохов, красителей и полупродуктов органического синтеза. Опасаясь нехватки природного сырья, химики начали изучать возможность использования азота воздуха. Этим вопросом занимался, в частности, немецкий химик Фриц Габер (1868—1934). Он выяснил, что азот вступает в реакцию с водородом при высоком давлении и высокой температуре в присутствии катализатора (железа), и поставил себе целью найти способ получения аммиака из азота воздуха и водорода. Превратить аммиак в нитраты было несложно. К 1908 г. Габер решил эту задачу. [c.141]

J. Написать уравнения реакции получения азота а) восстановлением нитрата калия железом б) разложением нитрита аммония в) окислением аммиака. В каждом случае указать окислитель и восстановитель. [c.146]

Каталитические процессы широко распространены в природе и эффективно используются в различных отраслях промышленности, иауки и техники. Так, в химической промышленности посредством гетерогенных каталитических процессов получают десятки миллионов тонн аммиака из азота воздуха и водорода, азотной кислоты путем окисления аммиака, триоксида серы окислением 50г воздухом и др. В нефтехимической промышленности более половины добываемой нефти посредством каталитических процессов крекинга, рифор-минга и т. п. перерабатывается в более ценные продукты — высококачественное моторное топливо, различного вида мономеры для получения полимерных волокон и пластмасс. К многотоннажным каталитическим процессам относятся процессы получения водорода путем конверсии диоксида углерода и метана, синтез спиртов, формальдегида и многие другие. Можно утверждать, что для любой реакции может быть создан катализатор. Теория катализа должна раскрывать закономерности элементарного каталитического акта, зависимость каталитической активности от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул и тем самым создать необходимые предпосылки для предсказания строения и свойств катализатора для конкретной реакции, указать пути его получения. К описанию скорости каталитического процесса можно подходить, используя основные положения формальной кинетики и метод переходного состояния. При этом целесообразно сперва выделить общие закономерности катализа, присущие всем видам каталитических процессов, а затем рассмотреть некоторые специфические особенности отдельных групп каталитических процессов. [c.617]

До конца 20-х годов в химической термодинамике наибольшее внимание исследователи уделяли изучению фазовых переходов и свойств растворов, а в отношении же химических реакций ограничивались преимущественно определениями их тепловых эффектов. В известной степени это объясняется тем, что именно указанные направления химической термодинамики стали первыми удовлетворять потребности производства. Практическое же использование методов термодинамики химических реакций для решения крупных промышленных проблем долгое время отставало от ее возможностей. Правда, еще в 70—80-х годах методы химической термодинамики были успешно применены для исследования доменного процесса. К 1914 году на основе термодинамического исследования Габер определил условия, необходимые для осуществления синтеза аммиака из азота и водорода, что привело в конечном результате к возможности промышленного получения в больших количествах аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, взрывчатых веществ и порохов из дешевых и широко доступных исходных материалов. В 20-х годах, лишь после того, как термодинамическое исследование реакции синтеза метанола из Н2 и СО дало возможность определить условия, при которых положение равновесия благоприятно для этого, синтеза, наконец была решена проблема создания производства метанола из дешевого сырья. Полученные результаты показали также, что проводившиеся ранее поиски более активных катализаторов не были успешными не из-за их малой активности, а вследствие недостаточно благоприятного положения равновесия в условиях, в которых пытались осуществить эту реакцию. Известны и другие примеры успешного применения методов термодинамики химических реакций для решения промышленных задач. Однако только с конца 20-х годов плодотворность применения этих методов исследования начинает получать все более широкое признание. [c.19]

Отдельные виды сырья рассматриваются при описании производств, которые их применяют. Наиболее общими и распространенными видами сырья являются воздух и вора. Сухой воздух содержит в объемных процентах около 78% N2, 21% Од, 0,94% Аг, 0,03% СО2 и незначительные количества водорода, неона, гелия, криптона и ксенона. Кроме того, в воздухе имеются переменные количества водяных паров, пыли и газообразных загрязнений. Кислород воздуха широко используется для процессов окисления, в том числе и для сжигания топлива, азот — для синтеза аммиака. Получение азота и кислорода разделением воздуха рассмотрено в гл. X. Применение водь рассмотрено в конце этой главы. [c.23]

Этот способ получения мочевины связан с синтезом аммиака нз азота и водорода. [c.287]

Опыты по синтезу аммиака обычно проводят по открытой схеме, но при выполнении исследовательского задания возможно проводить синтез по замкнутому циклу с использованием непрореагировавшей азото-водородной смеси. Для этого описанную установку снабжают дополнительной печью для разложения аммиака и колонкой с серной кислотой для очистки от следов неразложившегося аммиака. Полученную азото-водородную смесь направляют в газгольдер, и она может быть использована вновь для работы. [c.220]

К иному стехиометрическому типу, нежели реакция получення-50д, относится одна из важнейших реакций неорганического синтеза—получение аммиака из азота и водорода. [c.279]

На получение товарного аммиака расходуется азото-водородной [c.229]

Основную массу азотной кислоты в настоящее время готовят контактным (каталитическим) окислением аммиака, полученного из азота воздуха. Уравнение реакции [c.472]

Скорость каталитического окисления аммиака на платине кислородом воздуха при получении азотной кислоты уменьшается даже при очень малом содержании в газовой смеси фосфористого водорода, сероводорода или ацетилена. Например, выход продуктов реакции окисления аммиака (окислов азота) на платиновом катализаторе при 750° равен 93,8%, если применяются чистый аммиак, чистый воздух, свежий катализатор и т. д. Если в газовой смеси содержится [c.430]

Опредеипть объем аммиака, полученного при синтезе его H. i азота и водорода, если в реакцию вступило ООО водорода. [c.152]

Получение азота окислением аммиака хлорной известью. Приготовьте смесь, состоящую из 5 г сухой измельченной хлорной извести, 2—3 мл 25 %-го раствора аммиака и 5— [c.163]

Применяют водород для получения высоких температур кислородно-водородным пламенем режут и сваривают металлы. Он используется для получения металлов (молибдена, вольфрама и др.) из их оксидов, в химической промышленности — для получения аммиака из азота воздуха н искусственного жидкого топлива из угля в пищевой промышленности—для гидрогенизации жиров (см. 17.14). Изотопы водорода — дейтерий и тритий — нашли важное применение в атомной энергетике (термоядерное горючее). [c.164]

Жидкие газы, как известно, удобнее транспортировать. Они широко применяются в металлургической и химической промышленности, а также в технике и научных лабораториях для получения низких температур и для других целей. Сжижением воздуха с последующей возгонкой получают кислород и азот, которые в дальнейшем используются при получении азотной кислоты и азотных удобрений. При этом сначала синтезируют аммиак из азота и водорода (эти газы находятся в установках для синтеза под высоким давлением), а затем уже аммиак окисляют кислородом до получения азотной кислоты и т. д. [c.24]

В новых схемах процесса получения синтез-газа для производства аммиака используется принцип двухстадийной конверсии метана. В промышленности применяется несколько схем такого типа. По одной из них процесс складывается из следующих этапов 1) подготовка сырья (удаление серы над бокситным и окис-ножелезным катализатором или при помощи активированного угля) 2) частичная конверсия метапа в первой ступени в трубчатой печи с внешним обогревом 3) конверсия метана во второй ступени в печи шахтного типа с введением всОдуха для получения азота 4) конверсия окиси углерода до Oj на катализаторе 5) удаление СО горячим карбонатным раствором 6) очистка от СО медноаммиачным раствором под давлением 300 ат 7) синтез аммиака под давлением 350 ат. [c.108]

Краткая характеристика элементов подгруппы азота. Азот. Свойства азота. Аммиак, получение и свойства. Соли аммония. Окись и двуокись азота. Получение, свойства и применение азотной кислоты. Соли азотной кислоты. Азотные удобрения. [c.198]

К радиационно-химическим относятся реакции присоединения, разложения, полимеризации и др. Под действием излучений из кислорода получается озон из азота и кислорода — оксиды азота вода разлагается на водород и кислород пероксид водорода — на кислород и воду аммиак — на азот и водород и т. п. При низких температурах проводят окисление углеводородов кислородом воздуха с получением практически важных веществ, входящих в состав смазочных масел, моющих средств. [c.200]

Определим максимальную полезную работу получения двух молей аммиака из азота и водорода для указанных условий. Для этого опустим поршень до дна в первом цилиндре, присоединим его к резервуару с азотом и откроем заслонку. Дадим возможность одному молю азота обратимым расширением перейти из резервуара в цилиндр. После этого закроем заслонку и отнимем цилиндр от резервуара. Так как расширение газа происходило при постоянном давлении, то газ совершил работу [c.124]

Процесс синтеза аммиака считался типично каталитическим. Однако сейчас установлено, что при сверхвысоких давлениях (порядка 4000—5000 атм) синтез аммиака из азота и водорода можно вести и без катализаторов, причем выход аммиака приближается к 100%. Такой метод имеет ряд существенных преиму ществ отпадает необходимость циркуляции азото-водородной смеси в аппарате, а также тщательной очистки исходных газов (например, азото-водородная смесь в этом случае может содержать до 5% Н З, до 25% СО и т. д., что ни в коем случае недопустимо при каталитическом получении аммиака). [c.468]

Перечисленные выше газы используются в качестве топлива и исходного сырья химической промышленности. Они важны, например, как один из источников получения азото-водородной смеси для синтеза аммиака. При пропускании их совместно с водяным паром над нагретым до 500 °С катализатором (главным образом РеаОз) происходит взаимодействие по обратимой реакции НаО -)- СО СОа + Нг + Ю ккал, равновесие которой сильно смещено вправо. Образовавшийся углекислый газ удаляют затем промыванием смеси водой (под давлением), а остаток СО —аммиачным раствором солей меди. В результате остаются почти чистые азот н водород. Соответственно регулируя относительные количества генераторного н водяного газов, можно получать N3 и На в требуемом объемном соотношении. Перед подачей в колонну синтеза газовую смесь подвергают сушке и очистке от отравляющих катализатор примесей. [c.513]

Нитрид алюминия частично образуется при сгорании металла на воздухе, хотя и в очень малых пропорциях по отношению к оксиду. Существует несколько способов получения A1N действием на нагретый металл аммиаком, взаимодействием азота и сульфида алюминия. Наконец, нитрид алюминия можно получить по реакции [c.151]

Противоположностью анализа в химии является синтез — получение сложного вещества из более простых. Например, получение аммиака из азота и водорода при определенных температуре и давлении [c.14]

Дуговые печи для фиксации азота получили наибольшее распространение в странах с дешевой электроэнергией (Норвегия, Швейцария), причем мощность цехов достигала очень большой величины, В Норвегии в 1916 г, общая мощность таких установок достигала 300 000 кет. Однако выход окиси азота составлял лишь 1,5—2,0%, в то время как вся масса газа бесполезно нагревалась до 1 ООО—1 400° С, В результате удельный расход электроэнергии составлял 12—15 квт-ч1кг азотной кислоты, С появлением метода получения азотной кислоты из синтетического аммиака, значительно более дешевого и менее энергоемкого, дуговой метод получения азота быстро отпал. [c.14]

Аммиак и его получение. Азот образует с водородом несколько соединений, из которых важнейшим является аммиак. Структурная формула аммиака [c.238]

В промышленности широко используется проведение реакций в струе газа, проходящего через реактор, который может быть или пустым, играя роль только области, где поддерживается постоянная температура, или заполненным слоем зер-неного катализатора. Примерами реакций, осуществляемых в потоке в промышленных масштабах, могут служить реакции термического и каталитического крекинга нефтепродуктов, каталитического алкилирования, иолимеризации, гидро- и дегидрогенизации углеводородов, дегидратации и дегидрогенизации спиртов, гидратации олефинов, галоидирования, нитроваиия охислами азота, синтеза аммиака, получения серной кислоты контактным способом, синтеза моторного топлива н т. п. Поэтому и лабораторные опыты по изучению кинетики многих в.ажных широко применяемых в промышленности реакций проводятся также в потоке. Вследствие того, что реакции этого типа проводятся обычно при постоянном давлении и сопровождаются в большинстве случаев изменением объема участвующих в реакции веществ, уравнения кинетики этих процессов должны отличаться от уравнений, выведенных выше для условия ПОСТОЯННОГО) объема. Кроме того, и сам метод расчета кон-стаит скоростей реакций, протекающих в потоке, должен отличаться от методов расчета констант скоростей реакций,осуществляемых при постоянном объеме, так как очень трудно определить время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции (так называемое время контакта). [c.48]

Газ после сушильных агрегатов проходит систему очистки от пыли и содержащихся в нем примесей (фтора, аммиака, окислов азота). В зависимости от количества примесей при очистке газа получают либо полупродукт для дальнейшего использования (раствор Н251Рб) либо скруббериую жидкость, представляющую собой разбавленные растворы Н231Рб, которые перед сбросом обезвреживают. При получении сложных удобрений в газовой фазе наряду с фтором присутствуют соединения аммиака, которые улавливают фосфорной кислотой, используемой затем в процессе. [c.248]

Газообразный аммиак, полученный испарением жидкого продукта и испарителе 1, смешивается с воздухом и в виде АмВС после очистки в фильтре 5 поступает в контактный аппарат 6. В нижней части контактного аппарата встроен котел-утилизатор 7, в котором нитрозные газы, выходящие из контактной массы охлаждаются от ЭСО С до 170°С, при этом до 40% оксида азота (II) окисляется до оксида азота (IV). Охлажденные нитрозные газы из котла-утилизатора направляются в доокислитель [c.227]

Этилен присутствует в газах коксового производства и в газах установок для газификации угля в количестве около 2%. Поскольку в странах с развитой промышленностью, таких, как США и Великобритания, ежегодно подвергают коксованию огромное количество каменрюго угля, общий тоннаж этилена каменноугольного происхождения весьма велик. Однако широкому использованию этого этилена препятствует его малая концентрация в коксовом газе и то обстоятельство, что на каждую тонну образующегося этилена приходится подвергать коксованию около 100 т каменного угля. Это означает, что этилен является побочным продуктом в полном смысле этого слова, экономика получения которого определяется рыночными ценами на основные продукты коксохимического производства. Тем не менее в одном случае выделение этилена из коксового газа бывает всегда выгодно, а именно когда коксовый газ используют для производства чистого водорода или смесей водорода с азотом, необходимых для промышленности синтетического аммиака. В этом случае [27] коксовый газ охлаждают в три ступени до —200° либо по системе Линде—Бронна, где во внешнем холодильном цикле используют жидкие аммиак и азот, либо по системе Клода, где газ после выхода из последнего холодильника расширяется в детандере, производя внешнюю работу. В холодильнике первой ступени конденсируется небольшое количество высших углеводородов. В холодильнике второй ступени улавливается весь этилен, концентрация которого в смеси с другими углеводородами, сконденсированными в этом холодильнике, равняется 30%. Состав этой фракции (по Руеманну) следующий (а процентах) [c.124]

В аммиаке у азота есть свободная электронная пара. К ней мэжет присоединиться электрофильная частица — в данном случае несущий частичный положительный заряд атом углерода иоди-сгого метила. Из-за гетеролитического разрыва связи С—I метильная группа входит в состав образующегося соединения со своим положительным зарядом, а иод образует внешний анион. Полученная соль метиламина по своему строению совершенно аналогична солям аммония [c.324]

Применение азота и его соединений. Техническое применение азота основывается на его химической инертности. Он используется при сварке металлов, в ряде металлургических процессов, в вакуумных установках и электрических лампах. В химической промышленности азот — исходноо вещество для получения аммиака. Сжиженный азот применяется как хладагент в холодильных установках. [c.268]

Получение веществ искусственным путем — важная и увлекательная задача химии. Однако в природе имеется много химических превращений, механизмы которых пока неизвестны ученым. Раскрытие этих секретов природы должно принести огромные материальные выгоды. Так, связывание молекулярного азота в химические соединения в промышленности осуществляется в чрезвычайно жестких условиях. Синтез аммиака из азота и водорода происходит при высоком давлении Ктысячи паскалей) и температуре (сотни градусов), а для синтеза оксида азота(И) из азота и кислорода характерна температура около 3000 °С. В то же время клубеньковые бактерии на бобовых растениях переводят в соединения атмосферный азот при нормальных условиях . Эти бактерии обладают более совершенными катализаторами, чем те, которые используют в промышленности. Пока известно лишь, что непременная составная часть этих биологических катализаторов — металлы молибден и железо. Другим чрезвычайно эффективным катализатором является хлорофилл, способствующий усваиванию растениями диоксида углерода также при нормальных условиях. [c.10]

Получение аммиака включает следующие стадии а) получение азота и водорода б) синтез аммиака из азото-водородной смеси в) отделение аммиака от не-г.рореагировавших газов. [c.315]

Точные относительные атомные массы элементов были определены стараниями ученых в XIX в. Лорд Рэлей, профессор Кавэндишской лаборатории в Кембридже с 1880 по 1900 гг., был одним из этих подвижников науки. Среди используемых им методов получения азота было окисление аммиака. В другом методе использовался воздух, из которого удалялись кисло )од, углекислый газ и водяные пары. Рэлей нашел, что азот из воздуха был всегда на 0,5 % тяжелее азота, полученного из аммиака. Он предложил четыре возможных объяснения [c.370]

Примесями аммиака, полученного по описанным методам, могут быть в основном незна ельные количества кислорода и азота. Для испытания чистоты газа могут быть использованы физические методы, например измерение давления паров при температуре кипения, плотности газа или других констант. [c.186]