Аммиактың тотығуы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Қожа Ахмет Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті

Жаратылыстану ғылымдары факультеті

Экология және химия кафедрасы

Бейорганикалық химия Ⅱ пәні

ОҚУ ПРАКТИКАСЫ

Азот қышқылының өндірісі

Орындаған: Елемес Б.Н.
Қабылдаған: Жылысбаева Г.Н.

Түркістан 2022
Тақырыбы: Азот қышқылының өндірісі

Жоспары:
І. Кіріспе
Азот және азот қышқылының даму тарихы
ІІ. Негізгі бөлім
Азот қышқылының алыну жолдары
Азот қышқылын концентрлеудің өндіріс схемасы
Мыс пен сұйылтылған азот қышқылының өзара әрекеттесуі(тәжірбиелік әдіс)
ІІІ.Қорытынды
IV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ
Азот деген сөз тіршіліксіз(тірі емес) деген мағына береді. Бір мезгілде азот қышқылы жарылғыш заттардың барлық түрлерінің, нитраттар және басқа да бірқатар техникалық тұздар; өнеркәсіпті органикалық синтез; ракета техникасы, тотықтырғыш әртүрлі процестерде және көптеген халық шаруашылығының басқа салаларында қолданылады.

Жер қыртысындағы азоттың мөлшері 0.03% болып табылады. Табиғатта азот дербес және қосылыстар күйінде кездеседі және негізгі қоры екі атомнан тұратын молекула түрінде ауа құрамында болады. Азоттың ауадағы салмақ үлесі 75.6% , көлем үлесі 78.1%. Жер қыртысының 1 т массасына 1 кг азоттан келеді, әрі ол бейорганикалық және органикалық қосылыстар күйінде кездеседі. Оның бейорганикалық қосылыстарының негізгілеріне натрий нитраты (чили селитрі), калий нитраты (үнді селитрі) жатады. Органикалық қосылыстар күйіндегі азоттың негізгі қоры барлық тірі ағзалардың ақуыздарында құрамына кіреді. Кезінде жанбайтын қасиетіне байланысты "тіршіліксіз" деп аталып кеткенімен азот тіршілікке өте керек элемент. Қалыпты температурада азот түссіз, иіссіз газ. Қайнау температурасы - 196 °C, қату температурасы - 210 °C. Азоттың суда ерігіштігі оттектің ерігігтігінен төмен. Ауадан аздап жеңіл болады.

Азот молекуласының атомдары өзара үш байланыспен тартылатындықтан, оларды бір-бірінен ажыратуға көп энергия керек. Сол себепті азот кәдімгі жағдайда тұрақты болып келеді де, литийден басқа ешқандай жай және күрделі затпен әрекеттеспейді. Химиялық белсенділігінің төмендігі жөнінен азот инертті газдардан кейінгі орынды иемденеді. Азотты қыздырса, көптеген металдармен әрекеттесіп, нитридтер түзеді. Бейметалдармен аса жоғары температурада ғана әрекеттеседі. Мысалы, оның оттекпен әрекеттесуі 3000-4000 °C-та басталады. Өнеркәсіпте азот ауаны сұйылту арқылы алынса, лабораториялық жағдайда аммоний нитритін немесе бихроматын қыздырып алады. Азот негізінен аммиак өндіруге, ал инертті болғандықтан, электр шамдарын толтыруға қолданылады. Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде азот II периодта, V топтың негізгі топшасында орналасқан. Азоттан басқа ол топшаны, фосфор Р, мышьяк As, сурьма Sb және висмут Ві элементтері кұрайды. Азотты алғаш рет 1772 жылы ағылшын ғалымы Д. Резерфорд ашты. Азот грекше өмірді қуаттамайды деген мағына береді.

Периодтық жүйедегі орны. Азот екінші периодтың, бесінші топтың негізгі топшасының элементі, реттік нөмірі 7. Олай болса азоттың ядросында 7 протон мен 7 нейтрон бар. Электрондарының жалпы саны да 7. Осы 7 электрон екі электрондық қабатта былай бөлініп орналасқан: 1s2 2s2 2p3.

Сондықтан азот қосылыстарында үш валентті, негізгі жағдайдағы қосылыстарында азоттың тотығу дәрежелері -3, 0, +3 болады, мысалы:

NH3, N2, N2O3

Қосылыс түзген кезде азот атомында бос d қабаты болмағандықтан 2s деңгейшесіндегі электрон жұбы ажырайды. Байланыс түзу үшін бір электрон электртерістілігі басымырақ элементке ауысып, азоттың тотығу дәрежесі +1, әрі қарай +2, +3, +4, +5-ке дейін жетеді.

Бұл тізбеде N2О мен NО тұз тұзбейтін оксидтер. Қалғандары қышқылдық оксидтер; оларға сәйкес қышқылдарының формулалары HNО2 - азотты қышқыл, HNО3 - азот кышқылы. Азот қышқылы маңыздылығы жоғары бейорганикалық қышқыл болып табылады және өндіріс көлемі бойынша күкірт қышқылынан кейінгі екінші орынды алады. Суда еритін тұздар түзеді (нитраттар), азоттың концентрлі түрінің органикалық қосылыстарға тотықтырғыш және нитрлеуші әсері бар, қара металдарды пассивтейді. Бұның барлығы азот қышқылының халық шаруашылығында, қарулы техникада кең қолданыс табуына жол ашқан. Азот қышқылының 70-80 % минералды тыңайтқыштарда пайдаланады.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1904 жылы атмосфералық азотты аммиак өндірісімен байланыстырудың цианамидтік әдісі ұсынылды. 1905 жылы ауаны электр доғасы арқылы өткізуге негізделген жану ауасының доғалық әдісі жасалды, нәтижесінде атмосфералық оттегінің әсерінен ошақта еріген азот оксидіне (IV) тотығатын азот оксиді (II) пайда болды. және азот қышқылы алынады.

Кейіннен бұл әдістер үнемді және үлкен тонналық өндіріске қолайлы болғандықтан аммиакты синтездеу және өңдеу әдісіне жол берді. Азот қышқылының өнеркәсіптік өндірісі синтетикалық аммиактың каталитикалық тотығуына негізделген.
Бір цехта атмосфералық азоттан аммиак, табиғи газдардан сутегі синтезделеді. Басқа цехта аммиакты азот оксидіне (II) катализатордың қатысуымен атмосфералық оттегімен тотықтырады:

4NH3+ 5O2 = 4NO↑ + 6H2O

ауада азот оксидіне (IV) айналады. Соңғысы сумен (атмосфералық оттегінің қатысуымен) әрекеттеседі және азот қышқылы да алынады:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

Аммиактың тотығуында катализатор ретінде платина мен родий қорытпасынан жасалған металл тор қолданылады.

Азот тыңайтқыштары зауыттарында азот қышқылы азот тыңайтқыштарына өңделеді. Дегенмен, шикізаттың (азот және сутегі) төмен құнына қарамастан, синтетикалық азот тыңайтқыштары өндірістің технологиялық күрделілігіне байланысты барлық минералды тыңайтқыштардың ең қымбаты болып қала береді. Жалпы, олар табиғи тұздарды өңдеу арқылы алынатын фосфор және әсіресе калий минералды тыңайтқыштарына қарағанда әлдеқайда қымбат.

Тығыздығы 1,53 гсм³ түссіз сұйықтық +86°С қайнайды, -41°С кристалданады.
Оның булары ауа ылғалдылығымен тұман тамшыларын құрайды. Азот қышқылы сумен кез келген қатынаста араласады.

Өнеркәсіпте 68% азот қышқылы (тығыздығы 1,4 гсм³) өндіріледі. Құрамында 96-98% HN03 бар, еріген азот диоксидімен қызыл-қоңыр түске боялған түтінді азот қышқылы сатылымға шыға бастады. Азот қышқылы басқа концентрацияларда да өндіріледі.

Азот қышқылы күшті қышқыл, сұйылтылған сулы ерітінділерде ол иондарға толығымен ыдырайды:

HNO ⇄ H⁺ + NOˉ3

Азот қышқылы әлсіз, жылу мен жарық әсерінен азот оксидіне (IV), оттегіге және суға ыдырайды, сондықтан оны салқын және қараңғы жерде сақтайды.

Қышқыл - ең күшті тотықтырғыштардың бірі, оның молекуласында азот тотығу дәрежесі +5 көрсетеді және тек электрондарды қоса алады. Концентрлі азот қышқылы темірге, хромға және алюминийге (қыздырусыз) әсер етпейді. Оның үстіне ол бұл металдарды пассивтендіреді.

Бірақ ең күшті тотықтырғыш әсер - aqua regia деп аталатын концентрлі азот қышқылының бір көлемі мен үш көлемдегі концентрлі тұз қышқылының қоспасы.
Азот қышқылы көптеген органикалық заттарды тотықтырады, бояғыштардың түсін кетіреді. Көбінесе көп жылу бөліп, затты жанғыздырады. Мысалы, азот қышқылына бір тамшы скипидар қоссаңыз, жарқын жарқыл пайда болады. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.