8-Дәріс Бейорганикалық заттардың өндірісі
жүктеу/скачать 401,64 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3NO 2 + H 2 O 2HNO 3 + NO + 136 ɤȾɠ
| Селитрадан алу ( Глаубер əдісі) XVII ғасырдың ортасынан бастап, ХХ ғасырдың басына дейін осы əдісті қолданды.
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3 Бұл əдіс селитраның қоры көп жерде қолданылды. Ауадан алу. Азот пен оттек 12000С реакцияласа бастап (электр ұшқынында) 30000С-та тепе-теңдік оңға қарай ығысады. Доға əдісі плазма үдерістерін қолдану нəтижесінде қайта жаңаруда. N2 + O2 2NO - 181,4 ɤȾɠ Осылай түзілген азот оксиді өздігінен оттекті оңай қосып алып, азоттың диоксидіне айналады: 2NO + O2 2NO2 + 112 ɤȾɠ Азот диоксиді сумен реакцияласып азот қышқылын түзеді: 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO + 136 ɤȾɠБұл əдіс электр энергиясы арзан жерде болмаса, өте қымбат əдіс болғандықтан, қолданудан қалып келеді. Аммиакты тотықтырып алу əдісінің физика-химиялық негізі. Азот қышқылын аммиактан алудың негізін қалаған инженер И. И. Анд реев 1914 жылы Донбаста көмір кокстегенде шығатын аммиакты тотықтырып, азот қышқылын алуға болатындығын дəлелдеп, 1917 жылы Донбаста бірінші зауыт салды. Синтетикалық жолмен алынатын аммиактың 35%-ы азот қышқылын алуға кетеді. Өндірісте негізінен сұйытылған азот қышқылы алынады. Азот қышқылын аммиактан өндіру мына сатылармен жүреді: 1. Аммиакты катализатор қатысуымен азот оксидіне дейін тотықтыру: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O + 907 ɤȾɠ 2.Азот оксидін оның диоксидіне дейін тотықтыру: 2NO + O2 2NO2 + 112 ɤȾɠ 3.Азот диоксиді сумен абсорбцияланады: NO2 + H2O 2HNO3 + NO + 136 ɤȾɠ Бөлінген азот оксиді диоксидке дейін тотығып, қайтадан абсорбцияланады. Аммиактың катализатор қатысуымен тотығуы. Бұл экзотермиялық үдеріс. Реакцияның жүру жағдайына байланысты аммиак пен оттегінің арасында мынандай реакциялар жүреді: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O + 907 ɤȾɠ (1) 4NH3 + 4O22N2O + 6H2O + 1105 ɤȾɠ (2) 4NH3 + 3O2 2N2 + H2O + 1270 ɤȾɠ (3) Бұл реакциялар іс жүзінде қайтымсыз реакциялар, сондықтан үдерістің бағыты реакция жылдамдықтарының қатынасымен анықталады. Катализаторсыз аммиактың тотығуы элементарлық азоттың түзілуімен үшінші реакция бойынша жүреді. Бұл рекция ең көп жылу бөліп жүретіндіктен осы үш реакцияның ішіндегі термодинамикалық тұрақтысы болып табылады. Бұл реакцияның тепе-теңдік тұрақтысы да үлкен санмен өрнектеледі. 9000С-ке еспетелген ( Ктепе-теңдік ) тепе-теңдік тұрақтысы. p pNO HO4 62 Kɬ 4 5 1053 1-реакция үшін p pNH O3 2 pN O H O2 2 p6 2 61 Kɬ 4 4 10 2-реакция үшін pNH3 pO2 p pN HO22 62 Kò 4 3 1067 3-реакция үшін p pNH O3 2 Азот қышқылын өндіру үшін аммиактың толық тотығуын қамтамасыз ету керек. Яғни бірінші реакцияны толық жүргізу керек. Сондықтан осы реакцияны таңдамалы түрде жылдамдату үшін катализатор қолданылады. Катализатор ретінде көбінесе, платина жəне оның платина тобындағы металдармен қорытпасын қолданады. Сонымен қатар темір жəне никелдің оксидін Mn жəне Co тотықтарымен қосып қолданады. Аммиакты бірінші реакция бойынша тотықтырудың ең активті катализаторлары болып платина жəне оның қорытпалары саналады. Бұл катализаторлар көп уақыт бойы активтілігін жоғалтпайды, тұрақты жəне механикалық төзімді келеді. Сондықтан азот қышқылын өндіретін көптеген зауыттар платина катализаторын қолданады. Аммиактың контактілік тотығу үдерісінің бірінші сатысында катализатордың бетінде оттегінің активтік адсорбциясынан басталады. Бұл уақытта аралық қосылыс түзіліп, ол əрі қарай комплекс түзіп адсорбцияланады, одан кейін катализатордан босап, NO мен Н2О түзіп айырылады (54-сурет). жүктеу/скачать 401,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|