Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

№6. Дәріс. Аммиак синтезі. Азот қышқылын өндіру 

Мақсаты: 
1. 
Аммимак синтезі біледі 
2. 
Азот қышқылын өндіру жолымен танысу 
3. 
Сұйытылған азот қышқылын ала алады 
 
Қысқаша мазмұны: 
Аммиак синтезі
. Азот пен сутек төменгі температурада әрекеттесе алмайды, бірақ ол 
газдардың қоспасына электр ұшқынын жібергенде, аммиак түзіле алатындығы ертеден белгілі 
болатын. Сен Клер Девиль 1864 жылы осы реакцияның егжей-тегжейін зерттеп, электр ұшқынын 
жіберу аммиак түзуге ғана емес, оның қайтадан азот пен сутекке айналуына да әсер ететіндігін 
анықтаған. Яғни азот пен сутегінің арасындағы реакция қайтымды реакция және олар тепе-теңдік 
күйінде болады: 
N 
2 

3
H 
2 

2 
NH 
3 
Электр ұшқынының әсерінен туатын жоғары температурадан тепе-теңдік солға қарай 
ығысады, сондықтан аммиак шығымының мөлшері өте аз, соны арттырамыз деген талап көп 
уақыттан бері іске аспай келеді. 
Х-ғасырдың бас кезінде Нернст өз шәкірттерімен Габер және Бош ұзақ қажырлы еңбектерден 
кейін ғана бұл процесті заводтың деңгейінде жүргізуге мүмкіншілік беретін жағдайын тапқан. Басты 
жағдай Ле-Шателье принципі бойынша қысымды көтергенде аммиактың шығымы көбею керек, бұл 
тәжірибе жүзінде дәлелденді. Екінші жағынан, азот пен сутегі қосылғанда жылу бөлініп 
шығатындығы анықталды: 
N 
2 

3
H 
2 

2 
NH 
3 

112 
кДж (500
0
С және 30 МПа) 
Демек, неғұрлым температура жоғары болса, соғұрлым аммиак аз өнеді. Сондықтан 
реакцияны мүмкіндігінше жылдамдату, төменгі температурада жүргізу керек. Бірақ төменгі 
температурада реакцияның жүру жылдамдығы өте баяу. Процесті жылдамдату 
үшін 
катализатор қолдану қажет. Катализдік қасиеті бар металдар аз емес, мысалы: марганец, темір, 
вольфрам, рений, осьмий, платина, уран және т.б., яғни d және f –ұяшықтары толмаған 
элементтер жатады. Осы элементтердің ішінен активтігі ерекше жоғары төрт элементті атап 
айтуға болады: темір, осьмий, рений, уран, бірақ соңғы үш элемент бір жағынан қымбат, екінші
жағынан өндірісте қауіпті. Қазіргі
кезде 
өнеркәсіпте ең
қолайлы катализатор 
-
промоторланған темір. Промотор ретінде Al
2
O
3
, K
2
O, CaО және SiO
2
қолданады. Темір 
катализаторының активтілігін 
күкірттің
қосылыстары қайтымсыз бағытта төмендетсе, ал оттегінің 
қосылыстары 
және көміртек (ІІ) оксиді қайтымды түрде уландыру нәтижесінде катализатор активтігін 
төмендетеді. 
Көп зерттеулерден кейін қолайлы деп табылған жағдайдың бірі - 20-100 МПа, 250-450
0
С. 
Соның өзінде аммиактың шығымы 15-20% түзілген аммиакты бөліп алу үшін газдар қоспасын 
салқындатып, аммиакты конденсациялайды, реакцияласып үлгермеген азот-сутек қоспасына 
қажетті мөлшерде азот пен сутекті қосып процеске қайта жібереді. 

жүктеу/скачать 1,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: