Фосфор қышқылы, оны алу әдістері. Азот тыңайтқышы және оның классификациясы

Кіріспе

Қазіргі таңда фосфор қышқылдарының ішіндегі ең маңыздысы болып есептелетін ортофосфор қышқылының қасиеттері толық зерттелген. Фосфор қышқылын ең алғаш рет 1671 жылы Р.Бойл ашты. Термиялық фосфор қышқылы өндірісі басқа өндіріс түрлеріне қарағанда бейбіт іс болып табылады. Фосфор қышқылын алғашында әскери қажеттіліктер үшін қолданды. Ал қазіргі кезде көп бөлігі техникалық тұздар және тыңайтқыштар алуға қолданылады. Фосфор қышқылынан айырылған жерге ешбір өсімдік өсіп жетіле алмайды. Ортофосфор қышқылының молекулалық массасы – 98. Эмпириялық формуласы - Н3РО4
Фосфор қышқылы екі әдіспен өндіріледі: экстракционды (күкірт қышқыл) және термиялық. Термиялық әдістің дамуы фосфор өндірісінің дамуымен тығыз байланысты. Әр түрлі мемлекеттерде алынатын фосфордың 70-тен 90%-ға дейінгісі фосфор қышқылына өңделеді. Фосфор қышқылы ауыл шаруашылығында (тыңайтқыштар, жем), өндірісте және техниканың басқа да салаларында, күнделікті өмірде (техникалық тұздар) кеңінен қолданылатын әр түрлі тұздар түрінде де тікелей қолданыла береді. Ортофосфор қышқылы триполифосфат, жемдік фосфаттар, фосфорлы және күрделі концентрлі тыңайтқыштар: қос суперфосфат, аммофос, нитроаммофос өндірістерінде қолданылады.
Азот - жер бетіндегі ең көп тараған элемент. Ол табиғатта бос күйінде және қосылыстар түрінде де кездеседі. Ауа құрамының 78 проценті осы газ болса,жер қыртысында 0,04 процент қосылысқан азот кездеседі, өсімдіктер мен жануарлардың организміндегі азот органикалық қосылыстардан тұрады. Тірі организм азотсыз өмір сүре алмайды, өсімдіктер, жан-жануарлардың денесін құрайтын клеткалар, оның құрамдас бөлігі протоплазма белок заттарынан немесе құрамында азоты бар заттардан тұрады.Демек,белоксыз тіршілік жоқ. Ал азотсыз белок жоқ.
Өсімдік топырақтағы азот тұздарын судың көмегі арқылы,басқада тұздармен бірге сіңіреді. Құрамында азоты бар органикалық заттар өсімдіктен жануарларға, одан соң адам шіру, ыдырау процестерінің нәтижесінде топыраққа қайта оралады. Бірақ өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарындағы барлық азот пайдаланбайды. Оның едәуір бөлігі атмосфераға оралады. Азоттың табиғаты осылай бір күйден екінші күйге үздіксіз өтіп отырады. Ол жай ғана күрделі белоктардың, өсімдік клеткасының цитоплазмаларының және нуклеин қышқылдары құрамына кіріп организмдердегі заттардың алмасуында басты рөл атқарады. Сонымен бірге хлорофилл, фосфатидтер, алколлидтар, ферменттер т.б органикалық заттардың құрамында болады.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы
МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

БӨЖ

Мамандық: 5В072000 Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы
Топ: ХН-301
Орындаған: Муслимханова Е.

Семей, 2015 ж
1. Фосфор қышқылы, оның қасиеттері, қолдануы, өндіріс әдісі, жай және екі еселенген суперфосфат. Қазіргі таңда фосфор қышқылдарының ішіндегі ең маңыздысы болып есептелетін ортофосфор қышқылының қасиеттері толық зерттелген. Фосфор қышқылын ең алғаш рет 1671 жылы Р.Бойл ашты. Термиялық фосфор қышқылы өндірісі басқа өндіріс түрлеріне қарағанда бейбіт іс болып табылады. Фосфор қышқылын алғашында әскери қажеттіліктер үшін қолданды. Ал қазіргі кезде көп бөлігі техникалық тұздар және тыңайтқыштар алуға қолданылады. Фосфор қышқылынан айырылған жерге ешбір өсімдік өсіп жетіле алмайды. Ортофосфор қышқылының молекулалық массасы - 98. Эмпириялық формуласы - Н3РО4
Фосфор қышқылы екі әдіспен өндіріледі: экстракционды (күкірт қышқыл) және термиялық. Термиялық әдістің дамуы фосфор өндірісінің дамуымен тығыз байланысты. Әр түрлі мемлекеттерде алынатын фосфордың 70-тен 90%-ға дейінгісі фосфор қышқылына өңделеді. Фосфор қышқылы ауыл шаруашылығында (тыңайтқыштар, жем), өндірісте және техниканың басқа да салаларында, күнделікті өмірде (техникалық тұздар) кеңінен қолданылатын әр түрлі тұздар түрінде де тікелей қолданыла береді. Ортофосфор қышқылы триполифосфат, жемдік фосфаттар, фосфорлы және күрделі концентрлі тыңайтқыштар: қос суперфосфат, аммофос, нитроаммофос өндірістерінде қолданылады. Сонымен қатар ортофосфор қышқылы тағы да басқа бірнеше салаларда қолданыс табады:
сабын қайнату, синтетикалық жуғыш заттар алуда,
текстильді, азық-түлік, мұнай, шыны өндірісінде,
керамика өндірісінде,
целлюлоза өндірісінде ағашты тазалау үшін,
металл өңдеу өндірісінде.
Сусыз ортофосфор қышқылы жарық, мөлдір гигроскопиялық кристалл түрінде келеді, ол бөлме температурасында ауаға тарап кетеді. Қышқылдың кристаллдары гигроскопиялы, қоймалжың сұйықтыққа айнала отырып, ауаға тез таралады. Фосфор қышқылының ерітіндісі тез салқындайды. Салқын күйде ол тығыздығы 1,88 гсм қою май тәрізді болып келеді. Фосфор қышқылы сумен кез келген концентрациясындада ерітінділерді түзе алады.
Жоғары концентрленген ерітінділерден ол 302,45 К еритін 2Н3РО4·Н2О жартыгидрат түрінде кристалданады. Фосфор қышқылының қайнау температурасы, тығыздығы, жылу сыйымдылығы, электрөткізгіштігі, тұтқырлығы оның концентрациясына тәуелді.
Ортофосфор қышқылы үшнегізді қышқыл болып табылады, диссоцияцияның бірінші сатысына қарағанда күшті, екінші сатысына - орташа, үшіншісіне - әлсіз. Үш тұз-фосфаттарды береді: бір, екі, үш орын басқан. Қыздырылған фосфор қышқылы (температура 353 К және одан жоғары) көптеген металлдармен және олардың оксидтерімен реакцияға тез түсіп, конденсацияланған фосфат қоспалары бар ортофосфат қышқылдарынан тұратын коллоид сипатты қосылыстарды түзеді. Термиялық фосфор қышқылы агрессивті сұйықтық болып табылады. Фосфор қышқылдарының коррозиялық белсенділігі температура көтерілгенімен бірге тез артып отырады.
Су ерітінділерінен кристалданғанда фосфор қышқылы бірнеше кристаллогидраттарды түзеді: Н3РО4·10Н2О; Н3РО4·7Н2О; Н3РО4·Н2О.
Фосфор қышқылын алу әдістері
Фосфор қышқылын алудың электротермиялық әдістерін жасау бірнеше бағытта жүзеге асты. Газды толық жағу (бірсатылы) және сұйық фосфорды жағу (екісатылы) әдістері салыстырмалы түрде тез меңгеріліп алынды. Басқа әдістер - электроайдаудың фосфорлы газдарын тотықтыру, фосфорды көмірсутек екі тотығымен, су буымен және қысыммен сумен тотықтыру - лабораториялық зерттеулер немесе жартылайзауыттық тексеріс кезеңдерінен әлі шықпады. Газды толық жағу әдісі фосфорлы газдар пештерден шығарда шаңнан тазартылып, ауа ағынында толығымен жанып кетуге негізделген. Осы кезде тек фосфор мен фосфорлы сутек қана емес, сонымен қатар көміртек тотығы, сутек, күкіртсутектер де жанып кетеді. Жоғарыда айтылғандай, өндіріс алғаш рет термиялық қышқылды алудың осы әдісін меңгеріп алды, себебі өндіріс онша үлкен болмаған кезде бұл өте қарапайым әлі үнемді әдіс болып келді: салыстырмалы аз капиталл салымы керек болды және қарапайым фосформен жүргізілетін күрделі және өртке қауіпті операциялар жүргізу талап етілмеді.
Фосфор қышқылын алудың бірсатылы процесін меңгере келе оның айтарлықтай кемшіліктері көріне бастады: газды өртеу мен салқындатуға керекті аппаратураның, фосфор қышқылы тұманын ұстауға арналған аппаратураның көлемінің үлкен болуы; электропеш пен қышқыл жүйе жұмыстарын қатаң синхронизациялау қажеттілігі; электропештің немесе қышқыл жүйе агрегаттарының біреуінің тоқтап қалуы бүкіл өндірістің тоқтауына алып келетін; фосфор мен көміртек тотығының жану жылуын пайдаға жаратылмай кетуі.
Айтылған кемшіліктер термиялық қышқыл өндірудің жаңа техникалық екісатылы әдісін жасауды талап етті. Ол бойынша фосфор электроайдау газдарынан конденсация арқылы алдын ала бөлініп алып, кейін фосфорқышқыл жүйелерінде жағылуы тиіс еді. Бұл әдістің негізгі артықшылықтары:
* фосфорлы электропештер мен фосфорқышқыл жүйелер бір бірінен тәуелсіз жұмыс істейді;
* салыстырмалы түрде қышқыл аппаратурасының көлемі айтарлықтай кішкентай;
* шығатын газдар қолданылады (СО); фосфордың жылуфизикалық қасиеттерін қолдана отырып комплексті процесті жасау мүмкіндігі (жылу мен жану температурасының жоғары болуы).
Ішінара тотықтыру әдісі бойынша фосфорлы электропештердің газдары фосфор мен фосфорлы сутекті тотықтыруға ғана қажетті ауамен немесе оттегімен араласады. Түзілген фосфор қышқылын бөліп алғаннан кейін құрамында көміртек тотығының барлық бастапқы мөлшері бар газ қалады.
Фосфорлы газдарды ішінара тотықтыруды зерттеу төмен температурада (300-350) фосфордың толық тотығуы болмайтынын көрсетті. Оған қоса, ауаның оттегісі толық қолданылмайды және фосфорлы сутек мүлдем тотықпайды. Жоғары температуралы процесс (900 - 1100) жақсырақ, бірақ қанағаттанарлықсыз нәтижелер береді. Фосфорлы қышқылда 6% - ға дейін фосфоритті қышқыл болады. Газды 10000С - қа дейін қыздыру немесе оларды электропештен осындай жоғары температурада шығару күрделі инженерлік проблема болып табылады. Оны шешу көптеген қиындықтарға алып келеді. Сонымен қатар, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.