הכנת אמוניה במעבדה בקנה מידה תעשייתי

אמוניה (NH3) היא תרכובת כימית של מימן עם חנקן. הוא קיבל את שמו מהמילה היוונית «האלס ammniakos» או לטינית «סאל ammoniacus» המתרגמת Odinokova - "אמוניה". מדובר בחומר שנקרא אמוניום כלוריד הושג אמוניום נווה המדבר הלובי.

אמוניה נחשבת חומר רעיל מאוד כי הוא מסוגל מעצבן ריריות העיניים ודרכי הנשימה. התסמינים העיקריים של הרעלת אמוניה היא דמיעה מופרזת, קוצר נשימה ודלקת ריאות. במקביל, אמוניה - חומר כימי בעל ערך שנמצא בשימוש נרחב להכנת חומצות אנאורגניות, לדוגמה, חנקתית, ציאניד, כמו גם מלחים אוריאה חנקן. אמוניה נוזלית - מהווה מכולות מעולות עובדות בקירור בינוני ומכונות, שכן יש חום סגולי גדול של אידוי. מימית פתרונות אמוניה משמשים כדשן נוזלי, כמו גם עבור דשן superphosphate ammoniation, ותערובות מהם.

הכנת האמוניה מן גזי הפליטה במהלך בקוקס היא השיטה העתיקה ביותר וזמינה מאוד, אבל עד כה זה פג והוא משמש למעשה.

שיטה מודרנית בסיסית היא לייצר אמוניה בתעשייה המבוססת על תהליך הבר. מהותו היא אינטראקציה ישירה של חנקן ומימן, אשר מתרחשת כתוצאה המרה של גזים פחמימניים. חומרי הזינה מופיעות בדרך כלל גז טבעי, גזים, זיקוק נפט, גזי נפט עוברים גזים שיורים מייצור אצטילן. השיטה לייצור המרת אמוניה מורכבת שבו פורק מתאן homologs שלה עם רכיבי טמפרטורה גבוהים של מימן פחמן חד-חמצנים עם אוקסידנטים - חמצן ואדי מים. כאשר הגז הזה הוא ונכלל לאוויר להמרה מועשרת בחמצן, או אוויר אטמוספרי. בתחילה, את התגובה לייצר אמוניה על בסיס גז המרה זורמת מהחום, אך עם ירידה בנפח של מוצרים החל התגובה:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ

עם זאת, הפקת אמוניה בקנה מידה תעשייתי מתבצעת באמצעות זרז ובתנאים מלאכותיים המאפשרים להגדיל את התשואה של המוצר המוגמר. באווירה, שבו הכין אמוניה מגבירה את הלחץ כדי 350 אטמוספרות, ואת הטמפרטורה עולה ל 500 מעלות צלסיוס. בתנאים אלה, התשואה של אמוניה - כ 30%. גז להרחיק מאזור התגובה באמצעות שיטת קירור, ו חנקן ומימן, אשר לא הגיב מוחזרים בעמודת הסינתזה ועשויה שוב להשתתף בתגובות. במהלך הסינתזה חשובה מאוד לנקות את תערובת גז רעלי זרז, חומרים המסוגלים לבטל את זרזי פעולה. חומרים כאלה הם אדי מים, CO, כפי, P, Se, O2, S.

כזת סינתזת חנקן ומימן תגובות משמשת סגסוגת ברזל נקבובית של תחמוצות אלומיניום אשלגן. רק החומר של כל 20 אלף ניסו בעבר, משיג תגובת שיווי משקל. עיקרון זה של קבלת אמוניה הוא החסכוני ביותר.

הכנת האמוניה במעבדה המבוססת על טכנולוגיית עקירה זה מן מלחי אמוניום של אלקליות החזק. באופן סכמטי, התגובה היא כדלקמן:

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

או

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

כדי להסיר עודף לחות ואמוניה יבשה, הוא עבר דרך תערובת של נתרן הידרוקסידי וסיד. הכנת האמוניה יבשה מאוד מושגת על ידי מתכת נתרן המסה בו וזיקוק עוקב של התערובת. ברוב מקרי תגובות כאלה מתבצעות במערכת סגורה תחת מתכת ואקום. יתר על כן, מערכת כזו חייבת לעמוד בלחץ גבוה אשר מושגת להתבלט עם אדי אמוניה 10 אטמוספרות בטמפרטורת החדר.