Аммиак газ

ПОИСК

    В современных схемах синтеза аммиака газ поступает на очистку под давлением до 2,94 МПа (30 кгс/см ). Б этих условиях эффективны процессы физической абсорбции органическими растворителями.

В настоящее время такие процессы используются главным образом для очистки природного газа с высоким содержанием двуокиси углерода и сероводорода, однако они могут быть применены и для очистки конвертированного газа. [c.

263]

    В процессе регенерации из раствора выделяются двуокись углерода, кислород, водород, азот, аммиак и пары воды. Для уменьшения потерь аммиака газы обычно промывают отработанным медно-аммиачным раствором.

Отмытые газы, выделившиеся при регенерации раствора, могут быть возвращены на конверсию окиси углерода. Этот ретурный (возвратный) газ, подаваемый на первую ступень конвертора окиси углерода, имеет следующий состав (в %)  [c.356]

    Выделившийся свободный аммиак соединяется с содержащим аммиак газом-4 и поступает в сульфатное отделение цеха, где поглощается серной кислотой с образованием сульфата и бисульфата аммония  [c.177]

    Рассматривая установки каталитического риформинга с точки зрения доноров водорода, следует иметь в виду, что с увеличением содержания серы в нефти объем продуктов, подвергаемых гидроочистке, и потребность в водороде возрастают, в то же время выход его в процессе каталитического риформинга снижается. В связи с этим необходимо искать другие источники водорода или строить специальные установки по его производству. Другими источниками водорода могут быть попутный нефтяной газ, сухие и отдувочные газы различных термических и термокаталитических процессов (например, сухие газы термоконтактного крекинга и каталитического крекинга, отдувочные газы каталитического риформинга гидроочистки, гидрокрекинга и синтеза аммиака, газы от процессов дегидрирования бутанов и бутиленов, пентанов и амиленов, газ, образуемый при пиролизе нефтяного сырья для получения этилена и т. п. [c.100]

Обратите внимание

    Содержание самого бензола в каменноугольной смоле невелико и составляет всего 0,05—0,1%. Основное количество бензола извлекается из коксового газа путем абсорбции высококипящими фракциями каменноугольной смолы (тяжелое масло).

Сырой коксовый газ содержит 25—35 г/м – смеси ароматических углеводородов примерно следующего состава 70—80% бензола, 16—20% толуола, 5% ксилолов и 2% прочих соединений.

Образовавшийся при сухой перегонке коксовый газ пропускают через ряд холодильников для отделения каменноугольной смолы, а затем через орошаемые водой скрубберы для поглощения содержащегося в нем аммиака. Освобожденный от смолы и аммиака газ подается на абсорберы для извлечения ароматических углеводородов.

Абсорбированные ароматические углеводороды отделяются от масла отгонкой, после чего очищаются серной кислотой или гидрированием под давлением (для освобождения от сернистых и непредельных соединений). Выделение индивидуальных углеводородов из полученного сырого бензола производится дистилляцией. [c.434]

    При температуре 710° С и соотношении пар газ, равном 4 1, достигают степени превращения метана — 99%. При получении технологического газа для производства аммиака газы первичной конверсии делят на две части в соотно -шении, равном 17,9 82,1. [c.98]

    Поглощением серной кислотой аммиака газов коксовых печей. [c.231]

    Аммиак — газ с резким запахом, легче воздуха. Легко сгущается в жидкость. При испарении жидкого аммиака поглощается значительное количество тепла (теплота парообразования). Это использует- [c.468]

    Получено, % (масс.) сероводород аммиак газы С1—С4 [c.250]

    Смесь ВСГ и аммиака, выходящая с верха колонны К-102, проходит буферную колонну-аккумулятор К-108, сепаратор В-101 и поступает на прием компрессора V-101.

Важно

С нагнетательной линии компрессора газ-носитель поступает через холодильники Х-104/1-4 в адсорбционную колонну К-1, где происходит адсорбция аммиака водой, подаваемой в верхнюю часть колонны К-104.

Очищенный от аммиака газ-носитель поступает через емкость В-116 на смешение с исходным сырьем. [c.221]

    Аммиак — газ при нормальной температуре и давлении — чрезвычайно ядовит в высоких концентрациях. Он часто перевозится в цистернах. Аварии на дорогах, сопронож,1ающиеся выбросами аммиака, могут создавать опасность для здоровья.

В 1976 году произошла авария грузовика в Хьюстоне, в результате которой была повреждена цистерна с аммиаком. Облако аммиака удерживалось 2,5 ч. За это время отравились 178 человек и 5 умерли. Но такие аварии редки.

Б 1983 году в США было зарегистрировано 156 заболеваний и одна смерть, связанные с перевозкой и хранением аммиака. Общее количество таких 1варий с начала 1980-х годов уменьшается. [c.501]

    Какие вещества образуются при пропускании через раствор аммиака газов СО2, N0, N02, 802, 80з  [c.123]

    Газ, выходящий из первичного холодильника, проходит через электрофильтр (для удаления смоляного тумана) в подогреватель, где температура газа доводится до уровня, превышающего точку росы (обычно до 60° С).

Подогретый газ, который может содержать пары, отгоняющиеся из аммиачной колонны, поступает в сатуратор, где аммиак связывается взаимодействием с сильной кислотой, чаще всего серной.

Совет

Освобожденный от аммиака газ, все еще содержащий большую часть первоначально присутствовавших слабокислотных газов, направляется на выделение сырого бензола и сероочистку. [c.232]

    У — смеситель 2, /4 — насосы 3 —сборник жидкого аммиака – .

— конденсатор 5 — колонна синтеза 5 — дроссельные вентили 7 — промывная колонна 5 — ректификационная колона I ступени 9, // — подогреватели /б) — сепаратор /2 — вакуум-выпарной аппарат 13 — сборник плава карбамида /5 — грануляционная баитня /б — транспортер /—диоксид углеводорода под давлением 20 МПа из компрессора // — жидкий аммиак /// — газ в абсорбер аммиака V — раствор углеаммонийных солей со И ступени дистилляции плава V —к конденсатору и вакуум-насосу V/гранулированный карбамид [c.159]

    Едкий натр 8%-ный 20%-ный Карбонат натрия, 3%-ный Калия перманганат, 6%-нЬ й Пероксид водорода, 50%-ный Аммиак-газ  [c.81]

    Азота оксиды Аммиак (газ) [c.288]

    Улавливание сырого бензола. Очищенный от аммиака газ направляется на улавливание сырого бензола. Наиболее распространено улавливание бензола из газа соляровым маслом (пределы кипения 260—350 °С) или каменноугольным маслом (пределы кипения 250—300 °С). Этот процесс аналогичен улавливанию газового бензина (стр. 33). [c.96]

    Очистка конвертированного таза. В конвертированном газе содержатся ненужные для синтеза аммиака газы (СОз, СН4 и другие) и вредные для катализатора примеси (СО, H2S и другие), поэтому конвертированный газ подвергается очистке.

В зависимости от состава исходного сырья и метода проведения конверсии метана и СО содержание ненужных и вредных для синтеза аммиака примесей в конвертированном газе может изменяться.

Так, например, газ, полученный из полуводяного газа конверсией СО с водяным паром, имеет состав  [c.238]

    Тонкая очистка. На этой стадии осуществляют каталитическое превращение таких контактных ядов, как монооксид углерода (его в газовой смеси остается еще Oi—0,6%) в инертный, не участвующий в синтезе аммиака газ — метан, процесс ведут при 3 МПа (30 атм) и 100-150 “С  [c.342]

    Газовые смеси анализируют на содержание основных состав-ляюш,их компонентов. Анализируют природные и промышленные газовые смеси, а также воздух производственных помещений.

Обратите внимание

К промышленным газовым смесям относятся горючие газовые смеси (природный, генераторный, колошниковый газы — отход доменного процесса), производственные смеси (азото-водородная смесь в синтезе аммиака, газ колчедановых печей, содержащий диоксид серы), отходящие газы (дымовые газы, содержащие азот, диоксид углерода, пары воды и др.). Воздух производственных помещений содержит примеси газов, характерных для данного производства. Аналитическими методами контролируют состав выбрасываемого в атмосферу воздуха производственных помещений. Чаще всего состав газовых смесей анализируют газометрическими методами с поглощением компонентов смеси жидкими поглотителями. [c.217]

    На рис. 11.16 представлена упрощенная принципиальная схема процесса синтеза аммиака. Азото-водородная смесь (AB ) поступает после подсистемы I компримиро-вания, где сжимается от 0,1 до 30 мПа, в смеситель II. Здесь происходит смешение свежей AB с потоком 15.

После смешения AB поступает в катализаторную коробку ИИ колонны синтеза III, где AB подогревается за счет теплоты отходящих газов из реакционного пространства 111 колонны. Выходящий из колонны синтеза аммиака газ (поток 7) охлаждается в подсистеме IV (охлаждение и получение пара) водой.

Выделение аммиака происходит в двух конденсаторах V и VIII сначала при умеренном охлаждении в конденсаторе V, а затем при глубоком охлаждении в конденсаторе VIII. Глубокое охлаждение происходит в аммиачном испарителе.

Накапливающиеся инертные газы (аргон, метан) периодически частично удаляют из системы путем вывода из цикла синтеза части циркулирующего газа (поток 11) ъ аппарате VI. Параметры, характеризующие потоки, приведены в табл. II.6. [c.58]

    В случае прямых автомобильных перевозок аммиака с заводских складов применяют цистерны повышенной грузоподъемности (до 6 т). В тех случаях, когда агрегаты для внесения аммиака в почву работают вблизи складов (до 8 км), в качестве транспортных средств используют также колесные тракторы с прицепной цистерной на 2 т.

Для перевозок на более дальние расстояния (30—35 км) используют автопоезда (аммиаковоз с прицепной цистерной) общей грузоподъемностью 5,2 т. Автомобильные и тракторные цистерны оснащены предохранительным клапаном, манометром и указателями уровня предельного заполнения, а также тентом для защиты от действия солнечных лучей.

Цистерны окрашены в белый цвет, по бокам нанесена желтая полоса и надписи Жидкий аммиак , Газ — ядовито . [c.89]

Важно

    В табл. VI-6 приведены результаты испытаний воздушных холодильников, эксплуатируемых в схеме центробежного компрессора сжатия синтез-газа (азотоводородной смеси) крупно-тоннажного производства аммиака. Газ перед всасыванием в корпус низкого давления охлаждается в АВО-1, а АВО-2, ABO-3 и АВО-4, которые используются как промежуточные холодильники. [c.152]

    Условия теплообмена Вода 3 Аммиак Газы Легкие орга ническне вещества Средние органические вещества Тяжелые органические вещества Сверхтяжелые органические вещества  [c.15]

    Чистота водорода достигает 98-99%. Для синтеза аммиака газ после первой ступени конверсии подвергается проиывке жидким азотои, в результате удаляются СО и СО2 и производится азотоводородная смесь. [c.108]

    Этот метод был испытан в Германии процесс проводили следующим образом [17]. Полученные при окислении аммиака газы, содержащие двуокись азота, пропускали в течение 8—12 час. в перемешиваемую смесь парафина и нитрозилсерной кислоты, нагретую до 125°. Продукты реакции омыляли водным раствором щелочи. Неизмененный парафин экстрагировали растворителем и возвращали обратно в процесс.

Из синтетического парафина (т. пл. 90—95°), состоящего из С4ц-углеводородов (см. стр. 57 исл.), были получены кислоты со средней длиной цепи в 20 атомов углерода. Если непрореагировавший парафин возвращать в процесс, то выход кислот равняется 80% веса исходного сырья (72% теоретического выхода, если принять, что из 1 моля парафина образуется 2 моля кислоты). [c.

76]

    Современную технологию этого процесса можно показать на примере производства цианистого водорода из коксового газа, обогащенного метаном [7]. Содержание метана в газе было увеличено за счет гидрирования части окиси углерода, присутствующей в том же газе.

Смесь газов, которую вводили в реактор, содержала 12—13% метана, 11 —12% аммиака и остальное — главным образом сухой воздух. Катализатором служила платинородиевая сетка. Процесс проводили при 1000°.

Выходящие из реактора газы, содержавшие около 8% цианистого водорода, немгдленно охлаждали до 150°, после чего непрореапфсвавший аммиак удаляли промывкой водным раствором кислого сульфата аммония.

Совет

Освобожденные от аммиака газы промывали водой, охлажденной до 5°, и получали 3%-ный раствор синильной кислоты, перегонка которого давала 100%-ный цианистый водород. Выход цианистого водорода равнялся 70%, считая на метан, и 60%, считая на аммиак. Вместо того чтобы улавливать непрореагировавший аммиак в [c.376]

    Это дает необходимое соотношение (СО Н2=1 2) для получения синтетического бензина (стр. 685). Увеличивая – подачу пара, можно получать конечный газ из 75% Н., и лишь 15% СО, что делает его пригодным для синтеза аммиака.

Газ, образуюш,ийся в газогенераторах путем газификации твердого топлива кислородом, называют оксиводяным газом, но вследствие высокой себестоимости вряд ли можно рассчитывать в дальнейшем на широкое его применение. [c.

232]

    Конверсия окиси углерода на Иизкотемпературном катализаторе под давлением 20 ат при получении газа для синтеза аммиака. Газ после конверсии метана при 435 °С и отношении пар газ = 1,25 поступает в конвертор 1 окиси углерода первой ступени (рис.

И-39), где содержание СО снижается с 12% на входе до 2,5% на выходе. Далее конвертированная паро-газовая смесь прп температуре около 473 °С поступает в котел-утилизатор 2, где охлаждается до 270 °С в этом аппарате получается пар давлением 40 ат (260 °С). [c.

147]

    Газовые смеси анализируют на содержание основны составляющих. Различают природные и промышленные гй- зовые смеси, а также воздух производственных помещений.

К промышленным газовым смесям относятся горючие газовые смеси (природный, генераторный, колошниковый газ — отходы доменного процесса) производственные сме–си (азотно-водородная смесь в синтезе аммиака, газ кол-чедановых печей, содержащий диоксид серы) отбросные газы (дымовые газы, содержащие азот, диоксид углерода, пары воды и др.). Воздух производственных помещений со-  [c.357]

    Охлажденный газ направляется эксгаустером в аммиачные скрубберы для противоточной многоступенчатой промывки. Скрубберы соединены последовательно и орошаются сначала слабым аммиачным раствором, а в заключение — водой. Для удаления смоляного тумана, механически увлеченного газовым потоком, перед аммиачными скрубберами устанавливают электрофильтры.

Обратите внимание

Из последнего аммиачного скруббера практически не содержащий аммиака газ направляется на выделение сырого бензола и сероочистку системы очистки газа. Незначительные количества аммиака, остающиеся в газе пооле скрубберов, удаляют в ящиках сухой очистки окисью железа в виде аммонийных солей.

Этот аммиак способствует поддержанию требуемого pH очистной массы в некоторых случаях аммиак удаляют неполностью для достижения максимальной эффективности сухой очистки (см. гп. восьмую).

В США в качестве аммиачных скрубберов обычно применяют насадочные колонны, но абсорбцию аммиака можно осуществлять в аппаратах любого другого типа, обеспечивающих эффективный фазовый контакт газа с абсорбентом. [c.231]

    Отличительной особенностью прямого метода является то, что перед улавливанием аммиака в сатураторе газ охлаждается до 68 °С Выделившийся из газа водяной конденсат (надс юльная вода) полностью используется для пополнения воды цикла газосборника и, таким образом, избытка надсмольной воды не получается Весь аммиак газа улавливается в сатураторе с получением сульфата аммония Достоинство метода состоит в ,меньше-нии эксплуатационных расходов за счет снижения расхода пара и электроэнергии на переработку аммиачной воды Широкое распространение этот метод не получил по следующим причинам наличие большого количества аппаратов, работающих под разрежением, что увеличивает расход мощности нагнетателя газа, интенсивное протекание коррозионных процессов в сатураторе, что обусловливается присутствием хлористого аммония и обра зованием летучей соляной кислоты, недостаточная очистка газа от туманнообразной смолы, что приводит к образованию большого количества кислой смолки и загрязнению сульфата аммония, получение мелкокристаллической соли, что вызвано высокой температурой процесса, громоздкость аппаратурного оформления из-за высокой температуры газа и большого его влагосодержания [c.222]

Физические и химические свойства аммиака

Формула – NH3. Молярная масса – 17 г/моль.

Физические свойства аммиака

Аммиак (NH3) – бесцветный газ с резким запахом (запах «нашатырного спирта»), легче воздуха, хорошо растворим в воде (один объем воды растворят до 700 объемов аммиака). Концентрированный раствор аммиака содержит 25% (массовых) аммиака и имеет плотность 0,91 г/см3.

Связи между атомами в молекуле аммиака – ковалентные. Общий вид молекулы AB3. В гибридизацию вступают все валентные орбитали атома азота, следовательно, тип гибридизации молекулы аммиака – sp3. Аммиак имеет геометрическую структуру типа AB3E – тригональная пирамида (рис. 1).

Рис. 1. Строение молекулы аммиака.

Химические свойства аммиака

В химическом отношении аммиак довольно активен: он вступает в реакции взаимодействия со многими веществами. Степень окисления азота в аммиаке «-3» — минимальная, поэтому аммиак проявляет только восстановительные свойства.

При нагревании аммиака с галогенами, оксидами тяжелых металлов и кислородом образуется азот:

2NH3 + 3Br2 = N2 + 6HBr

2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O

4NH3 +3O2 = 2N2 + 6H2O

В присутствии катализатора аммиак способен окисляться до оксида азота (II):

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (катализатор – платина)

В отличие от водородных соединений неметаллов VI и VII групп, аммиак не проявляет кислотные свойства. Однако, атомы водорода в его молекуле все же способны замещаться на атомы металлов. При полном замещении водорода металлом происходит образование соединений, называемых нитридами, которые также можно получить и при непосредственном взаимодействии азота с металлом при высокой температуре.

Основные свойства аммиака обусловлены наличием неподеленной пары электронов у атома азота. Раствор аммиака в воде имеет щелочную среду:

NH3 + H2O ↔ NH4OH ↔ NH4+ + OH—

При взаимодействии аммиака с кислотами образуются соли аммония, которые при нагревании разлагаются:

NH3 + HCl = NH4Cl

NH4Cl = NH3 + HCl (при нагревании)

Получение аммиака

Выделяют промышленные и лабораторные способы получения аммиака. В лаборатории аммиак получают действием щелочей на растворы солей аммония при нагревании:

NH4Cl + KOH = NH3↑ + KCl + H2O

NH4+ + OH— = NH3↑+ H2O

Эта реакция является качественной на ионы аммония.

Применение аммиака

Производство аммиака – один из важнейших технологических процессов во всем мире. Ежегодно в мире производят около 100 млн. т. аммиака. Выпуск аммиака осуществляют в жидком виде или в виде 25%-го водного раствора – аммиачной воды.

Основные направления использования аммиака – производство азотной кислоты (производство азотсодержащих минеральных удобрений в последствии), солей аммония, мочевины, уротропина, синтетических волокон (нейлона и капрона).

Аммиак применяют в качестве хладагента в промышленных холодильных установках, в качестве отбеливателя при очистке и крашении хлопка, шерсти и шелка.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Химические, физические и тепловые свойства аммиака (NH3), он же холодильный агент R 717

Химические, физические и тепловые свойства аммиака (NH3), он же холодильный агент R 717.

Химические, физические и тепловые свойства аммиака (NH3) : холодильный агент R 717. По умолчанию при атмосферном давлении.

Молекулярная масса
17.2

Удельный объем жидкого аммиака при НУ
1.43 м3/кг,23.0 футов3/фунт

Плотность жидкого аммиака при НУ
686 кг/м3,42.6 фунтов/фут3

Плотность газа аммиака при температуре кипения
0.86 кг/м3

Плотность газа аммиака при температуре 15oC = 59oF
0.73 кг/м3

Удельный объем газа аммиака при 21oC = 70oF
1.411 м3/кг

Давление насыщенных паров аммиака при 25oC
1.0 (MН/м2=МПа),145.4 psia

Отношение объемов равных количеств газа аммиака и жидкого аммиака при температуре 15oC = 59oF
947

Абсолютная вязкость газа аммиака при 0oC
0.01сПуаз,6.72 10-6 фунтов/(фут*с)

Абсолютная вязкость жидкого аммиака при -23oC
245*106 Н*сек/м2

Абсолютная вязкость жидкого аммиака при 27oC
141*106 Н*сек/м2

Абсолютная вязкость жидкого аммиака при 127oC
38*106 Н*сек/м2

Скорость звука в газе при 25oC
415 м/с

Скорость звука в газе при 930 oC
870 м/с

Скорость звука в жидком аммиаке при -33°C
1729 м/с

Удельная теплоемкость жидкого аммиака при -23 °C
4.52 кДж/(кг*°C)

Удельная теплоемкость жидкого аммиака при 27 °C
4.75 кДж/(кг*°C)

Удельная теплоемкость жидкого аммиака при 127 °C
6.91 кДж/(кг*°C)

Удельная теплоемкость газа аммиака cp при 15 °C
2,175 кДж/(кг*°C)

Показатель (коэффициент) адиабаты газа аммиака cp/cv при 15 °C
1.3

Теплопроводность жидкого аммиака при -23 °C
592*106 кВт/(м*°C)

Теплопроводность жидкого аммиака при 27 °C
477*106 кВт/(м*°C)

Теплопроводность жидкого аммиака при 127 °C
207*106кВт/(м*°C)

Теплопроводность газа аммиака при 0oC = 32oF
0.026 Вт/мoC,0.015 БТЕ/(час*фут*oF)

Температура кипения аммиака
-28oF,-33.3oC

Удельная теплота парообразования аммиака при температуре кипения
1373 кДж/кг,589.3 БТЕ/фунт

Температура замерзания (таяния) аммиака
-77.7oC,-107.9 oF

Удельная теплота плавления аммиака(таяния)
332,3 кДж/кг,143.0 БТЕ/фунт

Критическая температура аммиака – температура при которой жидкая фаза существовать уже не может
271.4oF,132.5oC

Критическое давление аммиака – давление насыщенных паров при критической температуре
11.4 (MН/м2=МПа),1650 psia

Критический удельный объем аммиака – объем вещества в его критическом состоянии, когда теряется различие в свойствах между жидкостью и ее паром
0.00424 м3/кг,0.068 футов3/фунт

Растворимость газа аммиака в воде при 0oC = 32oF. Размерность : объем газа/объем воды
862

Токсичность аммиака
опасенАммиак относится к токсическим веществам. По ГОСТ 12.1.005-88 аммиак относится к IV классу опасности. Действие газообразного аммиака на человека характеризуется следующими показателями в мг/куб. м:порог восприятия обонянием ………………………….. 35 можнотерпеть несколько часов без серьезных последствий … 70немедленное раздражение горла ………………………. 280немедленное раздражение глаз, обильное слезотечение и боль …………………………………………….. 490ларингоспазм, сильные приступы кашля, головокружение, боль в желудке, рвота. После этого в течение нескольких часов могут наблюдаться непроизвольные глотательные движения. Ларингоспазм может привести к мгновенной неспособности дыхания. Затруднение дыхания будет наблюдаться в течение нескольких часов. Возможен отек легких ……………………………………… 1200получасовая экспозиция может быть смертельной ……….. 1700смерть в результате прекращения дыхания и сердечной слабости ………………………………….. 3000 – 3500Жидкий аммиак вызывает ожоги, а его пар – эритемы кожи. Предельно допустимые концентрации аммиака (ПДК), мг/куб. м:в воздухе рабочей зоны производственного помещения ….. 20в атмосферном воздухе территории промышленного предприятия ……………………………………… 7в атмосферном воздухе населенного пункта ……………. 0,2в воде рыбохозяйственных водоемов ………………….. 0,05в воде водоемов санитарно – бытового назначения (по азоту) ……………………………………. 2 мг/л.

Воспламеняемость, температура самовоспламенения, взрывоопасность аммиака
Газ горючий. Температура его самовоспламенения в стальной бомбе, обладающей каталитическим действием, равна 650°С, теплота сгорания равна 20790 кДж/кг (4450 ккал/кг), минимальная энергия зажигания равна 680 мДж. Смесь аммиака с воздухом становится горючей при содержании в смеси 15-28 об.% аммиака (нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени). С увеличением температуры пределы распространения пламени расширяются и при 100°С они лежат в интервале 14,5-29,5 об.% аммиака.жидкость – прекращает горение при прекращении кипения ( тепла от сгорания паров недостаточно для поддержания горения) – трудногорючая В связи    с    низкой    нормальной     скоростью     горения  аммиачновоздушной смеси,  составляющей всего 0,1 м/сек., аммиак не способен  к  диффузионному  горению,  то  есть гаснет при удаленииисточника поджигания.      При  поджигании  аммиака  в неограниченном объеме ударная взрывная волна,  способная причинить  разрушения,  не  образуется. Однако  аммиак  является  горючим  газом  и  при  его  сгорании (с воздухом или кислородом) внутри  замкнутого  объема  (оборудования или   помещения)   давление  может  повыситься  в  6  раз,  вызвав разрушение оборудования или здания и ударную волну  от  расширения сжатых  продуктов  сгорания.  Поэтому  для  помещений,  в  которыхобращается  аммиак,   по  пожарной   опасности  в  соответствии  с ОНТП 24  –  86 устанавливается категория A,  наружные установки не категорируются.По ПУЭ взрывоопасные зоны с аммиаком  внутри  помещения  имеют класс B-1б, на наружных установках – B-1г. Аммиачно – воздушная  смесь  по  взрывоопасности  относится  к категории – 11A и группе – T1.

Взрывоопасные соединения аммиака
Контакт  аммиака  с  ртутью,   хлором,   йодом,   бромом, кальцием,   окисью   серебра   и  некоторыми  другими  химическими веществами может привести к образованию взрывчатых соединений.

Коррозионные свойства аммиака.
Аммиак взаимодействует с медью, цинком и их сплавами, особенно в присутствии воды; растворяет обычную резину.Стали в жидком аммиаке с содержанием воды меньше 0,2% веса в присутствии кислорода могут подвергаться коррозионному растрескиванию при температуре эксплуатации до минус 20 град. C

Что такое аммиак

Аммиак – это бесцветный газ с резким неприятным запахом. Впервые он был получен английским химиком в 1774 году. Только спустя 150 лет аммиак стали производить в промышленных масштабах.

Содержание статьи

• Применение аммиака
• Отравление аммиаком
• Химические свойства аммиака

NH₃ – химическая формула аммиака. Молекулы этого газа имеют форму пирамиды, в одной из вершин которой находится атом азота. Они образуются с помощью водородных связей и характеризуются сильной полярностью.

Это объясняет необычные физические свойства аммиака: его температура плавления составляет около -80 градусов. Он хорошо растворяется в воде, спиртах и других органических растворителях.

Аммиак играет важную роль в промышленности.

С его помощью получают азотные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве, азотную кислоту и даже взрывчатые вещества. Нашатырный спирт, широко применяемый медиками, также производят с помощью аммиака. Резкий запах этого газа раздражает слизистую оболочку носа и стимулирует дыхательные функции.

Нашатырный спирт используют при обмороках или алкогольных отравлениях. Существует и наружное применение аммиака в медицине. Он отличный антисептик, которым хирурги обрабатывают свои руки перед операциями.

Важно

Аммиак, как продукт разложения нашатыря, используется при пайке металлов. При высокой температуре из нашатыря получается аммиак, который защищает металл от образования оксидной пленки. Аммиак – ядовитое вещество.

Нередко на производстве случаются отравления этим газом, которые сопровождаются удушьем, бредом и сильным возбуждением. Как помочь человеку, который попал в такую ситуацию? Сначала нужно промыть его глаза водой и надеть марлевую повязку, предварительно смоченную в слабом растворе лимонной кислоты.

Затем необходимо вывести его за пределы зоны, где наблюдается высокая концентрация аммиака. Отравление возможно при концентрации около 350 мг/м³. В случае попадания аммиака на кожу, нужно сразу же промыть пораженные участки водой.

В зависимости от количества аммиака, попавшего на кожу, могут наблюдаться сильные покраснения или химические ожоги с волдырями.На заводах, где производится аммиак, введены жесткие меры противопожарной безопасности. Дело в том, что смесь аммиака и воздуха легко воспламеняется.

Емкости, где он хранится, могут легко взорваться при нагревании.

Аммиак реагирует со многими кислотами. В результате такого взаимодействия получаются различные соли аммония. При реакции с многоосновными кислотами получаются два типа солей (в зависимости от количества молей аммиака).

• Чем опасен аммиак
• Химик.ру

Распечатать

Что такое аммиак

Химические свойства аммиака | Дистанционные уроки

Интересными химическими свойствами молекула аммиака обязана атому азота — p-элемент элемент 2-го периода V группы периодической системы имеет на внешнем энергетическом уровне 5 электронов. 

На 3  ковалентных связи с водородом расходуются 3 электрона. 2 остаются. Эти 2 неспаренных электрона образуют неподеленную электронную пару.

• Образование иона аммония:

— у аммиака есть неподеленная электронная пара, а у иона водорода есть абсолютно свободная орбиталь;

• молекула аммиака полярна — отрицательный заряд двух электронов и положительный — от трех водородов, поэтому вещество хорошо растворимо в воде, более того, водный раствор аммиака — широко известный «нашатырный спирт» — жидкость с очень характерным запахом

Формулу такого раствора часто записывают вот в таком виде:

NH4OH — гидроксид аммония. Т.к. азот притягивает к себе водород из воды, то по химическим свойствам аммиак —  слабое основание, т.е. очень слабо диссоциирует на NH4+ (ион аммония) и OH— — гидроксид-ион.

• соответственно, водород «любит» все, что содержит водород, например, кислоты:

NH3 + HСl → NH4Cl — хлорид аммония

• к химическим свойствам аммиака относится и  вытеснение металлов из водных растворов солей:

2NH3 + CuSO4 = (NH4)2SO4 + Cu

• к химическим свойствам аммиака относятся и реакции окисления:

(аммиак окисляется до азота)

• аммиак не восстанавливается, т.к. атом азота находится в низшей (№ группы-8) степени окисления;

• изменение окраски индикатора в водном растворе аммиака (щелочная среда):

лакмус — становится синим, фенолфталеин — малиновым,

метиловый-оранжевый — желтым;

• если к пробирке с раствором NH3  (NH3•H2O  или  NH4OH) поднести палочку, смоченную в концентрированной соляной кислоте  HCl – будет выделяться видимый  белый дым – образуется хлорид аммония (NH4Cl);

• ионная кристаллическая решетка;
• в растворе диссоциируют:

NH4X → NH4+ + X—

• подвергаются гидролизу с образованием кислой среды:гидролиз по катиону:

NH4Сl + H2O → NH3 ↑+ H2O + HCl (кислая среда)

гидролиз по катиону и аниону:

 (NH4)2СO3 +  H2O → 2NH3 ↑+ 2H2O + СO2 ↑ (нейтральная среда)

• свойства солей аммония соответствуют свойствам всех других солей — взаимодействие с основаниями, другими солями и кислотами. Главные условия протекания таких реакций до конца — образование газа, осадка или малодиссоциирующего вещества;
• важное химическое свойство солей аммония — разложение при нагревании:

Последняя реакция — разложение бихромата аммония часто используется в заданиях С3 ЕГЭ по химии (химический эксперимент), так что стоит ее выучить.

Химические свойства аммиака обусловлены строением молекулы, т.е. электронной конфигурацией атома азота. Т.к. в заданиях ГИА и ЕГЭ уделяется много внимания как самому аммиаку, так и его соединениям, то эту тему надо знать хорошо.

Обсуждение: “Химические свойства аммиака”

(Правила комментирования)

Аммиак – это нашатырный спирт. Формула, свойства и применение аммиака :: SYL.ru

Аммиак – это летучее водородное соединение (нитрид водорода), которое играет ведущую роль в современной промышленности.

Хоть его и открыли лишь в восемнадцатом веке, но он был известен человеку с незапамятных времен. Водный раствор аммиака – это нашатырный спирт. Данное вещество содержится в продуктах разложения живых организмов и моче. Поэтому при распаде органики (останков растений, животных) выделяется аммиак, и от этого появляется резкий запах гниения (нашатыря).

История аммиака

Аммиак был открыт в конце восемнадцатого века британским химиком Джозефом Пристли – одним из основоположников современной химии, который совершил также множество важных открытий в других сферах науки (физике, биологии, оптике).

Например, в списках его изобретений есть: газированная вода, за которую он получил медаль Лондонского Королевского общества, и всем известный ластик (раньше для стирания графита все пользовались хлебом).

Нельзя отрицать того, что Джозеф Пристли сделал огромный вклад в химию, особенно в области газов, однако многие свои достижения он совершил случайно.

Джозеф Пристли получил аммиак методом нагревания хлорида аммония (нашатырь) с гидроксидом кальция (гашеная известь) и затем собрал выделившийся газ в ртутной ванной.

Ртутная ванная – это специальный прибор, созданный Пристли для концентрирования газов. При комнатной температуре ртуть является жидкостью с высокой плотностью, что не позволяет ей абсорбировать газы. Их ученый легко выделял из веществ, нагревая над поверхностью ртути.

Уравнение аммиака:

2NH4Cl + Ca(OH)2 = NH3 + CaCl2.

После открытия Джозефом Пристли аммиака, его изучение не стояло на месте.

В 1784 был установлен состав этого вещества химиком Луи Бертолле, который разложил его на исходные элементы электрическим разрядом.

Именование “нашатырь” он получил уже в 1787 году от латинского названия нашатырной щелочи, а само наименование “аммиак”, которым мы привыкли пользоваться, ввел Яков Дмитриевич Захаров в 1801 году.

Совет

Но вот что интересно. За сто лет до Джозефа Пристли и его открытия аммиака, ученый Роберт Бойль наблюдал некое явление, при котором палочка, предварительно смоченная в соляной кислоте, начинала дымить, когда ее подносили к газу, выделяющемуся при сжигании навоза.

Это объясняется тем, что кислота и аммиак вступали в реакцию, и в ее продуктах содержался хлорид аммония, частицы которого и создавали дым. Получается, что экспериментальными методами аммиак был выявлен давно, но его нахождение в мире было доказано намного позже.

Состав молекулы

Молекула аммиака (NH3) имеет форму тетраэдра с атомом азота в вершине. В ней находятся четыре электронных облака, которые перекрываются вдоль линии связи, следовательно, в молекуле содержатся исключительно сигма-связи.

По сравнению с водородом азот имеет большую электроотрицательность, поэтому общие электронные пары в молекуле смещены в его сторону.

И так как в аммиаке везде одинарные связи, то тип гибридизации – sp3, а угол между электронными облаками равен 109 градусам.

Способы получения

В мире ежегодно производится около 100 миллионов тонн аммиака, поэтому этот процесс можно по праву считать одним из важнейших в мире. Выпускают его в жидком виде или как двадцати пяти процентный раствор.

Существуют следующие способы его получения:

1. В промышленности аммиак добывают посредством синтеза азота и водорода, что сопровождается выделением тепла. Причем данная реакция может проходить лишь при высокой температуре, давлении и в присутствии катализатора, который, ускоряя слабую реакцию, сам в нее не вступает.

Уравнение реакции аммиака:

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 + Q

2. Можно получить аммиак во время коксования каменного угля.

На самом деле в угле нет никакого аммиака, но в нем присутствует много органических соединений, в составе которых содержатся азот и водород. А при сильном нагревании угля (пиролизе) эти составляющие и образуют аммиак, который выходит как побочный продукт.

3. В лаборатории аммиак добывают нагреванием хлорида аммония и гидроксида кальция:

2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

4. Или нагреванием хлорида аммония с концентрированной щелочью:

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O

Применение

Аммиак – это незаменимое и действительно нужное вещество, без которого мировая промышленность замедлила бы свое движение. Область его применения широка: он задействован во всех производственных процессах человека, начиная от заводов и лабораторий, заканчивая медициной. Его преимущества в том, что он экологически чист и является довольно дешевым продуктом.

Области применения аммиака:

Химическая промышленность. Его используют в производстве удобрений, полимеров, азотной кислоты, взрывчатых веществ, в качестве растворителя (жидкий аммиак).

Холодильные установки. Аммиак испаряется с поглощением большого количества тепла из окружающей среды, так как обладает определенными термодинамическими свойствами. Холодильные системы, основанные на его применении более чем эффективны, поэтому он является главным хладагентом в промышленности.

Медицина. Нашатырный спирт или 10 % раствор аммиака используют при выведении из обморочного состояния (раздражение рецепторов слизистой оболочки носа способствует стимуляции дыхания), обработке рук хирурга, возбуждении рвоты и так далее.

Текстильная промышленность. С его помощью получают синтетические волокна. Также аммиак используют при очистке или окрашивании различных тканей.

Физические свойства

Вот какие физические свойства присущи аммиаку:

При нормальных условиях является газом.

Бесцветный.

Имеет резкий запах.

Ядовит и очень токсичен.

Очень хорошо растворим в воде (один объем воды на семьсот объемов аммиака) и ряде органических веществ.

Температура плавления составляет -80 °С.

Температура кипения – около -36 °С.

Является взрывоопасным и горючим веществом.

Примерно вдвое легче воздуха.

Имеет молекулярную кристаллическую решетку, соответственно, он легкоплавкий и непрочный.

Молярная масса аммиака равна 17 грамм/моль.

При нагревании в кислородной среде разлагается на воду и азот.

Химические свойства аммиака

Аммиак является сильным восстановителем, так как степень окисления азота в молекуле минимальная. Он способен также к окислительным свойствам, что случается намного реже.

Реакции с аммиаком:

• С кислотами аммиак образует соли аммония, разлагающиеся при нагревании. С соляной кислотой аммиак составляет хлорид аммония, а с серной – сульфат аммония.

NH3 + HCL = NH4CL

NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

• С кислородом при нагревании образуется азот, а при участии катализатора (Pt) получается оксид азота.

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

• С водой образуется неустойчивый гидрат аммиака.

NH3 + H2O = NH3 × H2O

Аммиак способен проявлять щелочные свойства, поэтому при взаимодействии с водой он образует слабое основание – NH4OH. Но на самом деле такого соединения не существует, поэтому формулу следует записывать так: NH3 × H2O.

2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O

8NH3 + 3Cl2 =N2 + 6NH4Cl

3NH3 + ЗН2О + AlCl3 = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl

Соединения аммиака

Есть несколько типов сложных веществ, образующихся при взаимодействии с аммиаком:

Соли аммония. Они образуются в результате реакций аммиака с кислотами и разлагаются при нагревании.

Амиды. Это соли, которые получают, действуя на щелочные металлы аммиаком.

Гидразин. Это вещество, которое получают в результате окисления аммиака гипохлоритом натрия в присутствии желатина.

Амины. Аммиак взаимодействует с галогеноалканами в качестве реакции присоединения, образуя соли.

Аммиакаты. С серебром и солями меди аммиак образует комплексные соли.

Биологическая роль

Аммиак – вещество, образующееся в организмах живых существ при метаболизме, являющееся в них продуктом азотистого обмена. В физиологии животных для него отведена важная роль, однако он имеет высокую токсичность для организмов и почти не содержится в них в чистом виде. Большая его часть перерабатывается печенью в безвредное вещество – мочевину или как ее еще называют карбамид.

Также он способствует нейтрализации кислот поступающих в организм с пищей, поддерживая кислотно-щелочной баланс крови.

Аммиак – это важный источник азота для растений. Главным образом они поглощают его из почвы, но это очень трудоемкий и неэффективный процесс. Некоторые растения способны накапливать азот, который содержится в атмосфере, с помощью специальных ферментов – нитрогеназов. После чего они перерабатывают азот в полезные им соединения, например, белки и аминокислоты.

Агрегатные состояния

Аммиак может находиться в разных агрегатных состояниях:

Он присутствует в виде бесцветного газа с неприятным резким запахом в нормальных условиях.

Также он очень хорошо может растворяться в воде, поэтому его можно хранить в виде водного раствора с определенной концентрацией. Он сжижается и становится жидкостью в результате давления и сильного охлаждения.

Аммиак имеет твердое состояние, в котором он предстает бесцветными кубическими кристаллами.

Отравление аммиаком

Как уже выше упоминалось, аммиак – это крайне токсичное и ядовитое вещество. Его относят к четвертому классу опасности.

Отравление этим газом сопровождается нарушением многих процессов организма:

• Сначала поражается нервная система и снижается усвоение кислорода нервными клетками.
• При проникновении в глотку, затем трахею и бронхи аммиак оседает на слизистых покровах, растворяется, образуя щелочь, которая начинает пагубно действовать на организм, вызывая внутренние ожоги, разрушая ткани и клетки.
• Это вещество также оказывает разрушающее воздействие на жировые компоненты, которые в том или ином виде входят в состав всех органов человека.
• Попадают под влияние сердечно-сосудистая и эндокринная система, нарушается их работа.

После контакта с аммиаком страдает почти весь организм человека, его внутренние ткани и органы, ухудшается процесс жизнедеятельности.

Чаще всего случаи отравления этим газом происходят на химических производствах в результате его утечки, но также можно им отравиться и в домашних условиях, например, если емкость, в которой содержится нашатырный спирт, неплотно закрыта, и его пары накапливаются в помещении.

Отравление может произойти, даже когда при обморочном состоянии человеку подносят к носу тампон, смоченный в нашатыре. Если пострадавшему дать понюхать его более пяти секунд, то высок риск интоксикации, так что с нашатырным спиртом всегда следует обращаться предельно осторожно.

Симптомы отравления

Ниже перечислен ряд признаков отравления аммиаком:

Сильный кашель, затруднение дыхания.

Жжение в глазах, слезоточивость, болевая реакция на яркий свет.

Жжение в полости рта и носоглотке.

Головокружение, головная боль.

Боли в животе, рвота.

Снижение слухового порога.

При более серьезном отравлении возможны: потеря сознания, судороги, остановка дыхания, острая сердечная недостаточность. Совокупность нарушений может привести пострадавшего в коматозное состояние.

Профилактика при отравлении

Первая помощь в данном случае состоит из нескольких простых действий. Сначала необходимо вынести пострадавшего на свежий воздух, промыть ему лицо и глаза проточной водой. Даже те, кто был не очень хорош в химии, со школы знают: щелочь нейтрализуется кислотой, поэтому ротовую полость и нос нужно обязательно промыть водой с добавлением лимонного сока или уксуса.

Если отравившийся потерял сознание, следует уложить его на бок на случай рвоты, а при остановке пульса и дыхания сделать массаж сердца и искусственное дыхание.

Последствия отравления

После интоксикации аммиаком человека могут ждать очень серьезные необратимые последствия. В первую очередь страдает центральная нервная система, что влечет за собой целый ряд осложнений:

• Мозг перестает полностью выполнять свои функции и начинает давать сбои, из-за этого снижается интеллект, появляются психические заболевания, амнезия, нервные тики.
• Понижается чувствительность некоторых частей тела.
• Нарушается работа вестибулярного аппарата. Из-за этого человек ощущает постоянное головокружение.
• Органы слуха начинают терять свою работоспособность, что приводит к глухоте.
• При поражении глазных покровов снижается зрение и его острота, в худшем случае пострадавшего ждет слепота.
• Наступление летального исхода. Это зависит от того, насколько концентрация газа в воздухе была высокой и сколько паров аммиака попало в организм.

Знать и соблюдать предписанные меры безопасности – значит оградить себя от риска угрозы собственной жизни или худшей участи – инвалидности, потери слуха или зрения.

Аммиак

Аммиак является газообразным веществом с резким неприятным запахом. Какими свойствами он обладает, и с какими веществами вступает в реакции?

Электронная формула аммиака выглядит следующим образом:

Рис. 1. Электронная формула аммиака.

Из четырех электронных пар при атоме азота – три общие и одна неподеленная.

В образовании молекулы NH3 участвуют три неспаренных p-электрона атома азота, электронные орбитали которых взаимно перпендикулярны, и 1s-электроны трех атомов водорода.

Молекула имеет форму правильной пирамиды: в углах треугольника находятся атомы водорода, а в вершине пирамиды – атом азота. Угол между связями H-N-H равен 107,78 градусов.

Аммиак – газ не имеющий цвета с характерным резким запахом. Температура кипения аммиака – -33,4 градуса по Цельсию, плавления – -77,8 градусов.

Аммиак хорошо растворяется в воде (при 20 градусах в 1 объеме воды растворяется до 700 объемов аммиака). Концентрированный раствор имеет плотность аммиака 0,91 г/см3.

Раствор аммиака в воде называется аммиачной водой или нашатырным спиртом. При кипячении растворенный аммиак улетучивается из раствора.

Рис. 2. Нашатырный спирт.

Несколько хуже аммиак растворим в органических растворителях (спирт, ацетон, хлороформ, бензол). Аммиак хорошо растворяет многие азотосодержащие вещества.

Жидкий аммиак имеет большую теплоту испарения (при -50 градусах 145 кДж/кг, при 0 градусах 1260 кДж/кг, при 50 градусах 1056 кДж/кг).

Молярная масса и молекулярная масса аммиака равна 17

Обратите внимание

В химическом отношении аммиак довольно активен. реакции, в которых участвует аммиак, сопровождаются либо изменением степени окисления азота, либо образованием особого вида ковалентной связи. Большая растворимость химического вещества в воде обусловлена образованием водородных связей между их молекулами.

Аммиак способен реагировать со следующими веществами:

• при взаимодействии с кислотами аммиак нейтрализует их, образуя при этом соли аммония:

• при взаимодействии с галогенами аммиак обычно окисляется до свободного азота:

• в смеси с кислородом аммиак горит зеленовато-желтым пламенем:

• при нагревании аммиак восстанавливает оксид меди (II), а сам окисляется до свободного азота:

– с помощью данной реакции можно получить кислород в лабораторных условиях.

В лаборатории аммиак получают, нагревая хлоридом амония NH4Cl с гашеной известью Ca(OH)2 :

2NH4 Cl+Ca(OH)2 =CaCl+2NH3+2H2O

– выделяющийся аммиак содержит пары воды.

В промышленности аммиак получают из азота и водорода. Реакция синтеза аммиака протекает с выделением тепла и уменьшением объема:

Температура, необходимая для проведения синтеза аммиака, достигается путем предварительного подогрева азото-водородной смеси и за счет выделения реакционного тепла.

Катализатором синтеза аммиака является губчатое железо, активированное некоторыми металлами. Сероводород, кислород, оксид и диоксид углерода, пары и другие смеси, содержащиеся в азото-водородной смеси, резко понижают активность катализатора.

Синтез ведут при при температуре 500-550 градусов и давлении от 15 до 100 МПа.

Схема установки синтеза аммиака выглядит так:

Рис. 3. Схема производства аммиака.

Большая часть синтезируемого в промышленности аммиака используется для получения азотной кислоты и других азотосодержащих веществ. На легком сжижении и последующем испарении с поглощением теплоты основано его применение в холодильных установках.

Водные растворы аммиака применяются в химических лабораториях и производствах в качестве слабого легколетучего основания. Также водные растворы используют в медицине и быту.

Изучение аммиака входит в обязательный школьный курс химии. Аммиак – химическое соединение, в состав которого входит азот и водород. Газ является бесцветным веществом с ярко выраженным запахом и вступает в реакции с кислотами, водой, галогенами, кислородом и другими сложными и простыми веществами.