Мария Йотова
преподава по Химия
в град Мездра
Големина на текста:
Азотната киселина е основен химически продукт на тежката
химическа промишленост, защото нейното производство е неразривно
свързано с редица клонове на едрото химическо производство и с други
клонове от промишлеността. Световния добив на азотна киселина
ежегодно расте.
Свойства
Чистата азотна киселина с концентрация 96-98% при обикновенна
температура е безцветна течност. При светлинно облъчване обаче
придобива от жълтеникаво до кафяво оцветяване вследствие на частичното
и разпадане.
4HNO
3
=4NO
2
+2H
2
O+O
2
Ако киселината се нагрява може да се стигне и до нейното пълно
разлагане по горната реакция. На същата реакция се дължи и особенно
силната окислителна способност, какжато притежава азотната киселина.
Това свойство се използва в практиката за разтваряне на редица метали.
Друго характерно свойство е това че тя действа силно нитриращо
върху органични съединения. Този процес се извършва в присъствието на
сярна киселина под названието нитрирана смес. На такава реакция се
дължи и получаването на нитроцелулоза от целулоза. При нитриране на
толуол, фенол се получават съответно тротил и пикринова киселина, които
представляват силни бризантни експлозиви.
Благодарение на тези си свойства азотната киселина намира голямо
приложение в производството на различни багрила, на фармацевтични
продукти, полиграфията, за взривни вещества и други. Помащаба на
производството азотната киселина заема второ място между другите
киселини, но най-жажното и приложение е за получаване на различни
видове азотни торове.
Методи за получаване на азотна киселина
Масовото използване на азотна киселина е наложило доста отдавна
търсенето на ефективни промишлени методи за нейното получаване.
До първата световна азотната киселина се е получавала чрез разлагане
на натриев нитрат(чилска селитра) със сярна киселина.
Този първи метод се основава на следната реакция
2NaNO
3
+H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+2HNO
3
Процесът се е провеждал в чугунени реторти, загрявани с димни
газове по специално огнище. Отделните пари на азотната киселина се
отвеждали от ретортата и кондензирали в охладители.
Този метод днес е напълно отстъпил място на синтетичното
получаване на азотна киселина и не се прилага вече в промишлеността
поради високата себестойност на получаваната азотна киселина.
I.Дъгов метод
Недостигът на суровинните запаси е свързан азот под формата на
обикновена селитра, бързото нарастване на нуждите на промишлеността и
селското стопанство от азотни съединения и особенно огромните усилия
на империалистите преди и през ПСВ към произвеждане на все по големи
количества експлозиви за бойни цели предизвикаха в началото на XX
голям интерес към проблема на използване на свободния атмосферен азот.
Въпреки голямата инертност и устойчивост на азота във въздушната среда
проучванията в продължение на десетки години успяха да създадът
промишлен метод за неговото свързване и превръщане в азотен окис. В
тази насока особено ценни са се оказзали проучванията на немския учен
Кавендиш, който практически реализира идеята за използване високата
температура от 3000 до 3500?C на волтовата дъга за свързване на азота с
кислорода под формата на азотен окис.
В последствие този азотен окис се окислява до азотен двуокис и при
разтваряне на последния във вода се получава азотна киселина. Този метод
носи названието дъгов метод. Този метод е изграден върху следните
химически процеси:
атмосферният азот се окислява до NO по реакцията: N
2
+ O
2
<-> 2NO –
Q. Полученият NO се доокислява до 2NO + O
2
<-> 2NO
2
и този окис с H
2
O
дава 3NO
2
+ H
2
O <-> 2HNO
3
+ NO.
Отделният NO наново се подлага на окисляване.
Характерно за този метод е че той използва естествената азото-
кислородна смес на въздуха и че процесът се извършва в сравнително
просто устроена апаратура, която служи само да превърне волтовата
електрическа дъга в по разширен и по-производителен електрически
пламък. Основният недостатък на всички дъгови методи за получаване на
азотна киселина е големият разход на електрическа енергия при малък
добив на азотен окис.
Окисляването на азота който е един ендотермичен процес, се
извършва според реакцията N
2
+O
2
<-> 2NO – 43140 kal. Равновесието а тази
реакция не се влияе от налягането съгласно закона на Бойл – Мариот, но
зависи от температурата. С повишаването на последната процеса се
измества на дясно към повишаване добива на азотен окис. Скоростта на
окисляването на азота при температура на електрическата дъга е толкова
голяма че равновесието във въздушната газова смес се установява
мигновенно.
От практическа гледна точка това положение би било извънредно
благоприятно ако не се обезсилваше до голяма степен от обратното
явление – разлагането на азотния окис. Дори нещо повече –скоростта на
установяване равновесието при разлагане равновесния окис е многократно
по-голяма, отколкото при образуването му, което довежда и до извънредно
малките добиви от азотен окис. Окисляването на азота от въздушната смес
е термичен процес и електрическата дъга играе ролята на топлинен
източник. Следователно същественото при него е създаването на висока
температура, а не специфичното действие на електричеството. В тази
насока продължават и днес проучванията с оглед да се създадат по
благоприятни условия за образуване на електрическа дъга и за повишаване
на температурата.
При по високи температури от 3500?C скоростта на разлагането на NO
е много по голяма от скоростта на образуването му. За това е необходимо
извънредно бързо охлаждане на продуктите на реакцията. Практически
при 1000?C азотният окис не се разпада. При ниски температури скоростта
на образуването и скоростта на разпадането на азотния окис са много
малки, а при обикновена температура практически са равни на 0.
Дъговият метод е първият метод за техническо свързване на
свободния азот, но не можа да се развие и бе изместен от другите методи.
Тъй като процесът за синтез на азотния окис от дъговия метод е
сравнително по прост, опитите за неговото усъвършенстване продължават.
Разрешаването на проблема за превръщане на електрическата енергия в
енергия на химичното сродство може да възобнови прекия метод за
получаване на азотна киселина от въздуха.
II.Получаване на азотна киселина, чрез окисляване на амоняк
Както вече се спомена една голяма част от синтетично произведения
амоняк се изразходва като основен продукт за получаване на азотна
киселина. Без този допълнителен процес амонячният синтез би изиграл
много по скромна роля, отколкото му се пада сега в техниката и световната
икономика. Производството на азотна киселина от амоняк заедно със
самия амонячен синтез се е оказало приблизително 10 пъти по икономично
отколкото директния и синтез от въздуха.
Поради това амонячния синтез е универсален технически метод на
свързване на азота и за получаване на многобройните и извънредно важни
азотни съединения. Превръщането на амоняка в азотна киселина става чрез
каталитичното му окисление. Този процес е бил известен много преди
амонячния синтез и е открит от немския учен Кьолман, но намери
индустриално приложение едва след като амоняка е станал изобилен и
евтин продукт.
Техническият метод за получаване на азотна киселина от амоняк се
състои от три етапа:
1.окисляване на амоняка според уравнението
4NH
3
+ 5O
2
= 4NO + 6H
2
O + Q

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.
Последно свалили материала:
ДАТА ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПОТРЕБИТЕЛЯ
05 авг 2019 в 21:45 потребител
11 фев 2019 в 14:01 студент на 30 години от София - СУ "Св. Климент Охридски", факулетет - Физически факултет, специалност - Астрофизика, метеорология и геофизика, випуск 2011
 
Домашни по темата на материала
Изразете моларните отношения,които може да се съставят по формулите на Al2O3 И на сярната киселина H2SO4.
добавена от cvetelinka_2002 06.05.2014
0
5
Подобни материали
 

Кръговрат на азота

19 дек 2010
·
285
·
12
·
532
·
771

Кръговрат на азота се нарича комплексен биогеохимичен кръговрат, който описва трансформациите на азота и азотните съединения в природата. Отличава се с особена сложност и с голяма скорост на циркулация в различните еко системи...
 

Електролиза

04 юни 2008
·
466
·
9
·
453
·
634
·
2

Електролиза – процес на отлагане на вещество върху електродите при протичане на ток в електролит. Ако анодът е от мед (Cu), а катодът от въглен (С), медните йони се отлагат върху катода във вид на неутрални атоми...
 

Производство на сярна киселина

28 фев 2010
·
211
·
30
·
5,117
·
304

Сярната киселина е най-старият (от Х в.) важен многотонажен продукт на неорганичния синтез. Тя се използва в производството на най-различни вещества: минерални соли, киселини, метали, различни органични съединения, оцветители...
 

Натриева основа

06 май 2008
·
209
·
2
·
187
·
427
·

Разтвори на натриева основа се използуват за неутрализиране на киселини и за получаване на натриеви соли при обработване на целулоза, за получаване на вискоза и целофан, производство на сапуни, пластмаси и т.н. ...
 

Нитрати - азот и неговите съединения.

24 мар 2009
·
211
·
12
·
3,799
·
306
·
1

Нитрати - азот, свойства. Неговите съединения...
1 2 3 4 5 » 11
 
Онлайн тестове по Химия
Киселини и основи
тематичен тест по Химия за Ученици от 9 клас
Тестът е на тема киселини и основи. Обхваща двата раздела химия - органична и неорганична. Има само един верен отговор на въпросите.
(За отличници)
15
13.08.2019
Химия
входен тест по Химия за Ученици от 11 клас
Тест - входно ниво, съдържащ 20 въпроса с цел проверка знанията на учениците, натрупани в десети клас. Всички въпроси са затворени и изискват един верен отговор.
(Лесен)
21
87
1
06.12.2014
» виж всички онлайн тестове по химия

Производство на азотна киселина

Материал № 219935, от 30 ное 2008
Свален: 186 пъти
Прегледан: 170 пъти
Качен от:
Предмет: Химия
Тип: Общ материал
Брой страници: 13
Брой думи: 2,353
Брой символи: 21,107

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Производство на азотна киселина"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Намери частен учител

Мария Йотова
преподава по Химия
в град Мездра
с опит от  7 години
327

Емил Младенов
преподава по Химия
в град София
с опит от  20 години
214

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения