Il-produzzjoni tal-ammonja fil-laboratorju u l-iskala industrijali

Ammonja (NH3) hija kompost kimiku ta 'idroġenu b'nitroġenu. Huwa kiseb ismu mill-kelma Griega "hals ammniakos" jew Latin "sal ammoniacus", li huma tradotti biss - "ammonja". Hija din is-sustanza msejħa klorur ta 'l-ammonju li nkiseb fid-deżert Libjan fl-OASIS ta' l-Ammonju.

L-ammonja hija meqjusa bħala sustanza tossika ħafna li tista 'tirrita l-membrani mukużi tal-għajnejn u tal-passaġġ respiratorju. Is-sintomi primarji ta ' l-avvelenament ta' l- ammonja huma tbaqir, dispneja u pnewmonja abbundanti. Iżda fl-istess ħin, l-ammonja hija sustanza kimika ta 'valur li tintuża ħafna għall-produzzjoni ta' aċidi inorganiċi, pereżempju, nitric, cyanide u urea u mluħa li fihom in-nitroġenu. L-ammonja likwida hija sustanza ta 'ħidma eċċellenti ta' kontenituri u magni refriġerati, minħabba li għandha sħana speċifika għolja ta 'evaporazzjoni. Soluzzjonijiet ta 'l-ammonja ta' l- ilma jintużaw bħala fertilizzanti likwidi, kif ukoll għall-ammonizzazzjoni ta 'superfosfati u taħlitiet ta' xaħam.

Il-ksib ta 'ammonja mill-gassijiet ta' l-egżost fil-proċess tal-kokk tal-faħam huwa l-metodu l-aktar anzjan u l-iktar aċċessibbli, iżda s'issa m'għadux jintuża u huwa prattikament mhux użat.

Il-mod modern u bażiku huwa li tinkiseb l-ammonja fl-industrija bbażata fuq il-proċess ta 'Haber. L-essenza tiegħu fl-interazzjoni diretta tan-nitroġenu u l-idroġenu, li sseħħ bħala riżultat tal-konverżjoni ta 'gassijiet ta' idrokarburi. Bħala materja prima, ġeneralment jintużaw gass naturali, gassijiet tar-raffineriji , gassijiet tal -pitrolju assoċjati, gassijiet residwali mill-produzzjoni ta 'aċetilena. L-essenza tal-metodu tal-produzzjoni tal-konverżjoni tal-ammonja hija d-dekompożizzjoni tal-metanu u l-omologi tagħha f'temperatura għolja f'komponenti: idroġenu u monossidu tal-karbonju bil-parteċipazzjoni ta 'aġenti ossidanti - ossiġnu u fwar tal-ilma. Fl-istess ħin, arja arrikkita bl-ossiġnu jew arja atmosferika hija mħallta mal-gass konvertit. Inizjalment, ir-reazzjoni għall-produzzjoni tal-ammonja bbażata fuq il-gass konvertibbli tipproċedi bir-rilaxx tas-sħana, iżda bi tnaqqis fil-volum tal-materjali tal-bidu tar-reazzjoni:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

Madankollu, il-produzzjoni tal-ammonja fuq skala industrijali titwettaq permezz ta 'katalizzatur u taħt kundizzjonijiet maħluqa artifiċjalment li jżidu r-rendiment tal-prodott lest. Fl-atmosfera fejn qed tiġi prodotta l-ammonja, il-pressjoni tiżdied għal 350 atmosfera, u t-temperatura togħla għal 500 grad Celsius. Taħt dawn il-kundizzjonijiet, ir-rendiment tal-ammonja huwa ta 'madwar 30%. Il-gass jitneħħa miż-żona ta 'reazzjoni permezz tal-metodu tat-tkessiħ, u n-nitroġenu u l-idroġenu li ma rreaġixxewx jirritornaw għall-kolonna ta' sinteżi u jistgħu jerġgħu jipparteċipaw fir-reazzjonijiet. Matul is-sintesi huwa importanti ħafna li tiġi ppurifikata t-taħlita ta 'gassijiet minn veleni katalitiċi, sustanzi li jistgħu jtellfu l-effett tal-katalizzaturi. Tali sustanzi huma fwar tal-ilma, CO, As, P, Se, O2, S.

Il-ħadid poruż b'impuritajiet ta 'ossidi tal-aluminju u tal-potassju jaġixxi bħala katalista fir-reazzjonijiet tas-sinteżi tan-nitroġenu u tal-idroġenu. Biss din is-sustanza, mill-20,000 kollha ppruvati qabel, tippermetti li tilħaq l-istat ta 'ekwilibriju tar-reazzjoni. Dan il-prinċipju tal-ksib tal-ammonja huwa meqjus bħala l-iktar ekonomiku.

Il-produzzjoni tal-ammonja fil-laboratorju hija bbażata fuq it-teknoloġija tal-ispostament minnha minn melħ tal-ammonju minn alkali qawwija. Skematikament, din ir-reazzjoni hija kif ġej:

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

Or

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Biex tneħħi l-umdità żejda u biex tneħħi l-ammonja, tgħaddi minn taħlita ta 'soda kawstika u ġir. Il-produzzjoni ta 'l-ammonja hija niexfa ħafna, minħabba x-xoljiment tas-sodju metalliku fiha u d-distillazzjoni sussegwenti tat-taħlita. Ħafna drabi, dawn ir-reazzjonijiet jitwettqu f'sistema tal-metall magħluqa taħt vakwu. Barra minn hekk, sistema bħal din għandha tiflaħ pressjoni għolja, li tinkiseb billi titrażmetti fwar tal-ammonja, sa 10 atmosferi f'temperatura tal-kamra.