Ma`ruza-9 Mavzu: Sanoatda ammiak va nitrat kislotasi ishlab chiqarish. Reja

Atm osfera azotini biriktirib olish usullari
Atmosfera azotini tabiatda faqat tugunak bakteriyalari (dukkakli o`simliklar ildizida bo`ladi) o`zlashtira oladi. Yana chaqmoq chaqqanda havoda azot oksidlanadi, yog`in bilan birga yerga tushadi. 1898-yilda olimlarning Britaniya assotsiatsiyasi majlisida Kruks texnologlar uchun muhim muammoni o`rtaga tashladi: «Atmosfera azotini bog`lab olish buyuk kashfiyotlardan biri bo`lib, uni kimyogarlar ixtirochiligidan kutish kerak» degan edi. Shundan keyin ko`p o`tmay bu kashfiyot amalga oshdi. XX asrning boshlarida atmosfera azotini biriktirib olishning uch usuli topildi:
1) sianamidli usul;
2) elektr yoy usuli;
3) ammiak sintezi usuli.
Sianamidli usulda (1904-yilda Frak va Karolar bu usulni kashf etishgan) yuqori haroratda ohakka ko`mir qo`shib maxsus pechlarda qizdiriladi. So`ngra hosil bo`lgan kalsiy karbid sianamidga aylanadi.

Kalsiy sianamid, sianamid — NH₂CN ning hosilasi bo`lib, kukunsimon kulrang modda (sianamidning tuzilishi quyidagicha

Unga suv bug`i ta`sir ettirilganda osonlikcha parchalanib, ammiak va kalsiy karbonatga aylanadi.

Shu usulga asoslangan birinchi ammiak zavodi 1905-yilda Italiyada qurilib ishga tushirildi. Uning mahsuldorligi 4 ming t/yilga teng bo`ladi. Bu usulda ishlab chiqarilgan ammiak qimmatga tushar edi. 1 t. sianamidga 12 000 kVt/s elektr energiyasi sarflanadi.
Elektr yoy (plazma) usuli (1905-yilda kashf etilran). Atmosfera azotini past haroratli plazmaga (2200 К dan yuqori odatda 103—105 К haroratda) to`g`ridan-to`g`ri kislorod bilan oksidlashga asoslangan (elektr uchqunida azot yonishini Kevendish va Pristli topgan edi). Past haroratli havo plazmasi bu ionlashgan havo bo`lib, gaz ionlari va erkin elektronlardan iborat bo`ladi. Plazma holati yuqori chastotali elektr yoyida gazlarning zaryadsizlanishidir, yadro peaksiyalarida kuzatilada. Plazma usuliga asoslangan zavod 1905-yilda shimoliy Amerikada qurilib ishga tushirildi. Bu usulda ko`p energiya sarflanadi (1 t. NO olish uchun 60 000 kVt/s elektr energiyasi sarflanadi), NO ning unumi past (5%) bo`ladi. NO ning tannarxi qimmatga tushadi.
Ammiakli usulda N<sub>2</sub> to`g`ridan to`g`ri H₂ bilan biriktiriladi. Bu harorat, bosim va katalizator ishtirokida boradi.

Bu usulda olingan ammiakning tannarxi ancha arzonga tushadi. Hozirgi vaqtda bu usul ammiakni sanoatda ishlab chiqarishning birdan-bir usulidir. Bu usulni ancha vaqtgacha qo`llashning iloji bo`lmadi. Chunki bunda yuqori bosim (1000 atm. gacha) talab qilinardi. Yuqori bosimni faqatgina XX asrning 10- yillarida hosil qilish mumkin bo`ldi. Bu usulni birinchi bo`lib, 1908- yilda nemis olimi Gaber kashf etdi, 1913- yilda uni ishlab chiqarishga tatbiq etdi. Bu kashfiyot uchun u 1920- yilda Nobel mukofotiga sazovor bo`ldi. Bu usulga asoslangan birinchi zavod Germaniyada qurildi, uning mahsuldorligi 20—25 t/sutkaga teng bo`lib, reaksiya 200—225 atm. bosim va 550°C haroratda, katalizator ishtirokida olib boriladi. Sobiq ittifoqda birinchi ammiak sintezi zavodi 1927-yilda qurilib ishga tushirilgan. Hozirgi paytda ammiak ishlab chiqarish sohasi ancha rivojlangan. Shuningdek, (ammiak) atmosfera azotini biriktirib olishning mikrobiologik usuli kashf etilgan. Hech qanday yuqori haroratsiz, bosim va katalizatorsiz labaratoriya sharoitida atmosfera azotini biriktirib olish mumkinligi aniqlandi. Kelajakda ushbu usul bilan juda arzon azot birikmalari ishlab chiqarish yo`lga qo`yiladi.