Maktab laboratoriysida ammaik olish tajribasini kimyo sanoat texnologiyalariga muvofiq tashkil etishning uslubiy masalalari

Laboratoriya ishi mavzusi: Ammiak olish
Ishning mаqsаdi: Sanoat usulida (havo va suv xomashyolaridan) ammiak olish.
Kerakli jihozlar: Probirkalar, shisha nay, rezina nay, spirt lampasi, rezina tiqin, qisqich, elektrolizyor, shtativ.
Kerakli reaktivlar: Fe kukuni, Al kukuni, suv (distillangan), NaOH eritmasi, lakmus qog’ozi, fenolftaliyen.
Nazariy qism. Ammiak olish uchta bosqichda amalga oshiriladi: 1)suvni elektroliz qilib vodorod olish 2)suyuqlantirilgan havodan azot ajratib olish 3)katalizator ishtirokida (Al₂O₃, K₂O va Fe)
Havo ^P→ suyuq havo → N₂
Suv ^elektroliz→ H₂ (- katodda) ^{Al2O3, Fe}→ NH₃
Laboratoriya sharoitida katta bosimda suyuq havo hosil qilish imkoni bo’lmaganligi uchun, havoni qizigan mis ustidan o’tkazib kislorodni sarflab yuborish usulidan foydalaniladi. Shunda sxema quyidagi ko’rinishga keladi.
Havo ^{Cu, t}→ N₂
Suv ^elektroliz→ H₂ (- katodda) ^{Al2O3, Fe}→ NH₃
Quyidagi reaksiyalar amalga oshadi.
1)O₂ + 2Cu = 2CuO
2)2H₂O ^elektroliz→ 2H₂ + O₂
3)N₂ + 3H₂ ^{Al2O3, Fe}→ 2NH₃ (P, 300-500 ºC)
Ishning bajarilish tartibi.
(Eslatma: jarayonlarni mo’rili shkafda olib boring).
1. Havodan azotni ajratib olish bosqichi. Probirka tubiga temir va alyuminiy kukunlari aralashmasidan soling va rezina nay o’rnatilgan tiqin bilan berkiting (alyuminiy oksidlanib, probirka ichidagi kislorodni sarflaydi, qolgan Fe va Al₂O₃ keyingi jarayon uchun katalizatorlik qiladi). Rezina nayni gaz o’tmaydigan qilib qisqich bilan siqib qo’ying. Probirkani kukun aralashma turgan joyini spirt lampasida qizdiring. Kukun rangi o’zgarishiga e’tibor bering. Probirkadagi kislorod sarflanib, havo tarkibida asosan azot qolganligini nazarda tuting (1-rasm).
2. Suvni elektroliz qilib vodorod olish bosqichi. Elektrolizyorga suv solib, uni elektr o’tkazuvchanligini oshirish uchun natriy gidroksid eritmasidan qo’shing. Stakanga ikkita grafit elektrod o’rnatib, ularni ustiga probirkalarni to’nkarib, elektrolizyor yig’ishingiz mumkin. Elektrodlarni o’zgarmas tok manbaiga ulang (0,5 – 1 A, 6-12 V). Katodda (-) (H₂) probirkadagi suvni siqib chiqarish bilan anoddagidan (+) (O₂) ikki barobar ko’p hajmli gaz chiqishiga e’tibor bering. Katodda yig’ilgan vodorodni probirka og’zini tiqin bilan berkitib, keyingi jarayon uchun qoldiring (2-rasm).
3. Azot va vodoroddan ammiak olish bosqichi. Azot va vodorod yig’ilgan probirkalarni rezina nay bilan o’zaro tutashtiring. So’ngra oradagi qisqichni bo’shatib, gazlarni o’zaro aralashishiga imkon bering. Azotli probirkada bosim pastligi (chunki havoning 1/5 qismini tashkil etuvchi kislorod sarflanib ketgan) va vodorodning diffuziya tezligi kattaligi sababli, vodorod azotli probirkaga tezroq o’tishini nazarda tuting. Azotli probirka ostidagi Fe va Al₂O₃ aralashmasini asta qizdiring. 3-4 daqiqadan so’ng qizdirishni to’xtating (3-rasm).
4. Ammiak hosil bo’lganligini tekshirib ko’rish bosqichi. Probirkani sovigach, tashqariga chiqaruvchi nayning qisqichini bo’shatib, yelpish orqali ammaikni kuchli hidini darrov payqash mukin. Namlangan lakmus qog’ozni nay uchiga qo’ying (4-rasm). Lakmus qog’ozini ko’karishi ammiak hosil bo’lganligini tasdiqlaydi. Shu jarayonni fenolftaliyen shimdirilgan qog’oz bilan amalga oshiring. Fenolftaliyenni qizil rangga kirishi ishqoriy muhit, ya’ni ammiak hosil bo’lganligini anglatadi. Chunki reaksiya uchun olingan moddalar (N₂, H₂) bunday muhit hosil qilmaydi.