Labaratoriya va sanoatda ammiak ishlab chiqarish

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3+ + 91,84 кДж
Bu Haber jarayoni deb ataladi (bu usulning fizik va kimyoviy asoslarini ishlab chiqqan nemis fizigi). Reaksiya issiqlik chiqishi va hajmning pasayishi bilan sodir bo’ladi. Shuning uchun Le Shatelier printsipiga asoslanib, reaktsiya mumkin bo’lgan eng past haroratlarda va yuqori bosim ostida amalga oshirilishi kerak, shunda muvozanat o’ng tomonga siljiydi. Ammo past haroratlarda reaktsiya tezligi o’zgarmaydi, yuqori haroratda esa teskari reaktsiya tezligi oshadi. Reaktsiyani juda yuqori bosimlarda o’tkazish uchun yuqori bosimga bardosh beradigan maxsus uskunalar yaratilishi va shuning uchun katta mablag’ sarflanishi kerak. Haber jarayonida har xil harorat va bosimdagi ammiakning rentabelligi (foizida) quyidagi ma’nolarga ega:
Katalizatordan foydalanish (Al2O3 va K2O qo’shilgan temir) muvozanat holatiga erishishni tezlashtirishga imkon berdi. Qizig’i shundaki, ushbu rol uchun katalizator qidirishda 20 mingdan ortiq turli xil moddalar sinab ko’rildi.
« harorat 500 °C;
« 350 atmosfera bosimi;
« katalizator.
« Bunday sharoitlarda ammiakning chiqishi 30% ga teng. Sanoat sharoitida aylanish printsipi qo’llaniladi, ammiak sovutish bilan chiqariladi va reaktivdagi azot va vodorod sintez ustuniga qaytariladi. Bu bosimning oshishi tufayli yuqori reaktsiya chiqishiga erishishdan ko’ra ko’proq iqtisodiy hisoblanadi. Uni laboratoriyada olish uchun ammoniy tuzlariga kuchli gidroksidi ta’sirini qo’llang:
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O
Odatda, laboratoriya usulida ammiak xlorid aralashmasini so’ndirilgan ohak bilan qizdirib ammiak olinadi.
2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Ammiakni quritish uchun ohakning kostik natriy bilan aralashmasi orqali o’tkaziladi. Juda quruq ammiakni metall natriyni eritib, keyinchalik distillangan holda olinishi mumkin. Sanoat ishlab chiqarishida odatda quritish uchun changni yutish ustunlari ishlatiladi.
Ammiak (vodorod nitridi , ammiak) – azot va vodoroddan tashkil topgan kimyoviy birikmadir. Ammiakning formulalsi quydagicha yoziladi NH3. U normal sharoitda o’tkir hidli va rangsiz gaz hisoblanadi.
Ko’rinib turibdiki, azotdagi to’rtla elektronlar juftidan uchtasi umumiy (bog’lovchi) va bittasi bo’linmagan (bog’lovchi emas). NH3 molekulasining tuzilishi piramida shaklida bo’ladi. Kimyoviy bog’lanish qutbli: musbat zaryad vodorod atomlarida, manfiy zaryad – azot atomida to’plangan. Shu tufayli ammiak molekulalari orasida vodorod bog’lanish hosil bo’ladi.
Ammiak kimyoviy xossalari
Ammiakning suvda ko’p eruvchanligiga sabab uning molekulalari orasida vodorod bog’lanishlar hosil bo’lishidir: Lekin ammiakning bunday gidratlari bilan bir qatorda qisman ammoniy ionlari va gidroksid-ionlar ham hosil bo’ladi
Gidroksid ionlar boriigi sababli ammiakli suv kuchsiz ishqoriy muhitga ega bo’ladi. Gidroksid-ionlar NH4+ ionlari bilan o’zaro ta’sirlashganida yana vodorod bog’lanish bilan bog’langan NH3 va H20 molekulalari hosil bo’ladi, ya’ni reaksiya teskari yo’nalishda ketadi. Ammiakli suvda ammoniy ionlari va gidroksid-ionlar hosil bo’lishini ushbu tenglama bilan ifodalash mumkin: