Laboratoriya və sənaye miqyasında ammiak istehsalı

Ammoniya (NH3) azotlu hidrojen bir kimyəvi tərkibidir. O, adını yunan sözü "hals ammniakos" və ya "ammonyak" lonelya tərcümə edilən latın "ammoniacus" dan alıb. Ammonium oasisində Liviyanın çölündə əldə edilmiş ammonium xlorid adlı bu maddədir.

Ammoniya göz və tənəffüs yollarının mükəmməl membranlarını qıcıqlandırmaq üçün çox zəhərli bir maddə sayılır. Ammonyak zəhərlənməsinin ilkin simptomları bolca lakrimasiya, dispne və pnevmoniyaya səbəb olur. Ammoniya, eyni zamanda, qeyri-üzvi turşuların, məsələn, azot, siyanür və karbamid və azotlu tərkibli tuzların istehsalı üçün geniş istifadə olunan qiymətli bir kimyəvi maddədir. Maye ammiak buxarlanmanın yüksək xüsusi temperaturu olduğundan, soyuducu qablar və maşınların əla işləyən maddəsidir. Ammonyakın sulu həlləri maye gübrələr, həmçinin superfosfatların və yağ qarışıqlarının ammonlaşması üçün istifadə olunur.

Kömür koklama prosesində qazma qazlarından ammiak almaq ən qədim və ən əlverişli üsuldur, lakin bu günə qədər köhnəlmiş və praktik olaraq istifadə edilməmişdir.

Müasir və əsas yol, Xəbər prosesi əsasında sənayedə ammonyak əldə etməkdir. Hidrokarbon qazlarının çevrilməsi nəticəsində baş verən azot və hidrogenin birbaşa qarşılıqlı təsirində onun mahiyyəti. Bir xammal kimi, təbii qaz, emal qazları , əlaqəli neft qazları, asetilen istehsalından qalıq qazlar istifadə olunur. Ammonyakın dönüşüm metodunun mahiyyəti metanın və onun homologlarının yüksək temperaturda tərkibinə ayrılmasıdır: oksigen və su buxarı oksidləşdirici maddələrin iştirakı ilə hidrogen və karbon monoksitdir . Eyni zamanda, oksigenlə zənginləşdirilmiş hava və ya atmosfer havası çevrilən qazla qarışdırılır. Əvvəlcə konvertasiya edilə bilən qazı olan ammonyakın istehsalına reaksiya istiliyin sərbəst buraxılmasına gətirib çıxarır, lakin reaksiyanın başlanğıc materiallarının həcminin azalması ilə:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

Amma bir sənaye miqyasında ammonyak istehsalı bir katalizator və hazır məhsulun məhsuldarlığını artıran süni şəkildə yaradılmış şəraitdə həyata keçirilir. Ammonyakın istehsal olunduğu atmosferdə təzyiq 350 atmosfere çatıb və temperatura 500 dərəcə Selsi qədər yüksəlir. Belə şəraitdə ammiak məhsulu təxminən 30% təşkil edir. Soğutma üsulu ilə reaksiya zonasından qaz çıxarılır və reaksiya göstərməyən azot və hidrogen sintez sütununa qayıdır və yenidən reaksiyalara qoşula bilər. Sintez zamanı katalitik zəhərlərdən, katalizatorların təsirini ləğv edə bilən maddələrin qarışığını təmizləmək çox vacibdir. Bu maddələr su buxarı, CO, As, P, Se, O2, S.

Alüminium və kalium oksidlərinin tərkibində olan gözenekli dəmir azot və hidrogen sintezinin reaksiyalarında katalizator rolunu oynayır. Yalnız bu maddə, daha əvvəl sınaqdan keçmiş bütün 20.000-dən reaksiyanın tarazlıq vəziyyətinə çatmağa imkan verir. Ammonyak əldə etmək üçün bu prinsip ən iqtisadi hesab olunur.

Laboratoriyada ammiak istehsalı amin turşularından qüvvətli alkalilərlə köçürülmə texnologiyasına əsaslanır. Şematik olaraq bu reaksiya belədir:

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

Və ya

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

Aşırı nəm aradan qaldırmaq və ammonyağı boşaltmaq üçün, kostik soda və əhəng qarışığı keçir. Ammonyakın tərkibində metal sodyumun məhv edilməsi və qarışıqdan sonra distillə edilməsi nəticəsində çox quruyur. Tez-tez bu reaksiyalar vakuum altında qapalı bir metal sistemdə aparılır. Üstəlik, belə bir sistem ammonyak buxarının yayılmasıyla əldə edilən yüksək təzyiqə, məsələn, otaq temperaturunda 10 atmosfere qədər davam etməlidir.