Fremstilling af ammoniak i laboratoriet og industriel skala

Ammoniak (NH3) er en kemisk forbindelse af hydrogen med nitrogen. Det fik sit navn fra det græske ord «Hals ammniakos» eller latin «sal ammoniacus» som oversætter Odinokova - "ammoniak". Det er et stof kaldet ammoniumchlorid blev opnået på libyske ørkenoase Ammonium.

Ammoniak betragtes som en meget giftigt stof, der er i stand til at irritere slimhinderne i øjne og luftveje. De primære symptomer på ammoniak forgiftning er overdreven tåreflåd, dyspnø og lungeinflammation. Samtidig, ammoniak - et værdifuldt kemikalie, som er almindeligt anvendt til fremstilling af uorganiske syrer, fx salpeter-, cyanid, samt urinstof og nitrogensalte. Flydende ammoniak - er en fremragende arbejdsmedium kølede beholdere og maskiner, da den har en stor specifik fordampningsvarme. Vandige ammoniakopløsninger anvendes som flydende gødning samt for ammoniering superphosphat gødning, og blandinger deraf.

Fremstilling af ammoniak fra røggassen under forkoksning er den ældste og højt tilgængelig metode, men til dato den er udløbet, og praktisk taget anvendes.

Moderne og grundlæggende metode er at fremstille ammoniak i industrien baseret på Haber processen. Dens essens er en direkte interaktion af nitrogen og hydrogen, der opstår som følge af omdannelse af carbonhydridgasser. Råmaterialet typisk forekommer naturgas, gasser, olieraffinering, jordoliegas passerer restgasser fra produktion af acetylen. Fremgangsmåden til produktion af ammoniak omdannelse består i dekomponering af methan og dens homologer med høj temperatur komponenter af hydrogen og carbonmonoxid med oxidanter - oxygen og vanddamp. Når denne gas iblandes det konvertible oxygenberiget luft eller atmosfærisk luft. Indledningsvis reaktionen produktion af ammoniak på grundlag af den konverterede gas strømmer fra varmen, men med et fald i volumen af udgangsforbindelserne reaktionsprodukter:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45,9 kJ

Imidlertid er fremstilling af ammoniak i industriel målestok under anvendelse af en katalysator og under kunstige betingelser, som tillader at forøge udbyttet af det færdige produkt. I atmosfæren, hvor fremstillingen af ammoniak øger trykket til 350 atmosfærer, og temperaturen stiger til 500 grader Celsius. Under disse betingelser er udbyttet af ammoniak - ca. 30%. Gas fjernes fra reaktionszonen via kølemetode, og nitrogen og hydrogen, som ikke har reageret returneres til syntese søjlen og kan igen deltage i reaktionerne. Under syntesen er det meget vigtigt at rengøre gasblandingen fra katalysatorgifte, stoffer, som kan ophæve action katalysatorer. Sådanne materialer er vanddamp, CO, As, P, Se, O2, S.

Som katalysatoren i en nitrogen- og hydrogen syntesereaktioner tjener porøs jern legering af aluminium og kalium oxider. Kun indholdet af alle 20 tusind tidligere forsøgt, opnår ligevægt reaktion. Dette princip opnå ammoniak er den mest økonomiske.

Fremstilling af ammoniak i laboratoriet baseret på forskydningen teknologi det fra ammoniumsalte af stærke baser. Skematisk er reaktionen som følger:

2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 ↑ + CaCI2 + 2H2O

eller

NH4CI + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

At fjerne overskydende fugt og tør ammoniak, ledes den gennem en blanding af natriumhydroxid og kalk. Fremstilling af meget tør ammoniak opnås ved at opløse natriummetal deri og efterfølgende destillation af blandingen. I de fleste tilfælde er sådanne reaktioner udføres i et lukket system under vakuum metal. Endvidere skal et sådant system modstå det høje tryk, som opnås stativ med ammoniakdampe til 10 atmosfærer ved stuetemperatur.