Введение……………………………………………………………………………

Основная часть

1. 
   Общая характеристика аммиака…………………………………………………..
   
2. 
   История открытия аммиака………………………………………..........................
   
3. 
   Получение аммиака………………………………………………………………...
   
4. 
   Физические и химические свойства аммиака…………………………………….
   
5. 
   Применение аммиака………………………………………………………………
   

Заключение …………………………………………………………………………

Использованная литература………………………………………………………..

Введение

Президент Узбекистана Шавкат Мирзиёев считает, что «предпринимательство, особенно малый и средний бизнес, — наша самая большая возможность и ресурс в этом направлении». В связи с этим в стране начали практиковать разработку и реализацию «молодежных тетрадей», в которые на сегодня включены более 650 тысяч безработных. Реализуются инициативы главы государства по расширению мер поддержки молодежного предпринимательства и внедрения новых механизмов обеспечения занятости, предусматривающие новые льготы как для студентов, ищущих работу лиц и начинающих предпринимателей, так и для организаций-работодателей. Институты гражданского общества, в частности молодежные организации, активно участвуют в процессе по осуществлению программ и мероприятий в сфере молодежной политики. К примеру, на основе Концепции молодежной политики Совета Федерации профсоюзов Узбекистана при профсоюзных организациях созданы структуры по работе с молодежью.

Цель изучения продолжить формировать умения:

составлять технологическую карту;

применять теоретические знания о свойствах и лабораторном способе получения аммиака, при выполнении химического эксперимента;

проводить химический эксперимент, соблюдая правила ТБ, записывать уравнения химических реакций;

работать с реактивами, химической посудой;

развивающая:

продолжить формировать ОУУН:

самостоятельно организовывать учебную деятельность, работать в группе;

наблюдать, делать выводы, подводить итоги проделанной экспериментальной работы, оформлять технологическую карту по результатам эксперимента;

описывать химические реакции, наблюдаемые в ходе эксперимента.

участвовать в совместном обсуждении результатов опытов.
Общая характеристика аммиака

Во всех индустриально развитых странах азотная промышленность является в настоящее время одной из основных ведущих отраслей. Доказательством этого служат цифры, характеризующие стремительный рост производство связанного азота. В 1955г во всем мире было произведено аммиака около 8 млн. т, в 1965г - 20 млн. т, в 1975г - 66 млн. т, в 1980г - 100 млн. т, в 1985 - 120 млн. т.

Такое бурное развитие азотной промышленности диктуется в первую очередь необходимостью удовлетворения неудержимо растущего населения земного шара продуктами земледелия. Без минеральных удобрений, и в первую очередь азотных, невозможно решить задачи интенсификации сельского хозяйства.

Производству азотных удобрений и их основы, аммиака, в нашей стране всегда уделялось первостепенное внимание. Среднегодовой прирост темпа аммиака за последние 20 лет составлял 10-19%.

Производство аммиака, как известно, отличается большой энергоемкостью. Историю развития производства аммиака можно рассматривать как борьбу за повышение полезного использования электрической, тепловой, и механической энергии. На первых установках производства аммиака к. п. д. на превышал 10-11%. Использование природного газа в производстве аммиака увеличило общий энергетический к. п. д. до 40%. Современные энерготехнологические агрегаты аммиака практически автономны и имеют производительность 450-500 тыс. т. в год и общий энергетический к. п. д.50-52%. Это обеспечено достижениями химической технологии, химического и энергетического машиностроения, металлургической и приборостроительной промышленности, а также высокой квалификацией строителей, монтажников, эксплуатационников.


Характеристика исходного сырья

Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности является атмосферный воздух и различные виды топлива.

В число постоянных составляющих воздуха входят следующие газы (в% по объему): азот - 78,16; кислород - 20,90; аргон - 0,93; гелий, неон, криптон, ксенон и другие инертные газы - 0,01. В технических расчетах принимают, что воздух содержит 79% азота и 21% кислорода.

Для синтеза аммиака в некоторых схемах необходима азотоводородная смесь в соотношении N2: H3=1: 3. Азот получают разделением воздуха или же совместно с водородом в виде азотоводородной смеси. В других схемах используют и чистый жидкий азот для тонкой очистки синтез - газа от вредных примесей, и газообразный, вводя его в строго корректируемом соотношении в конвертированный газ. В последнем случае воздух подвергают разделению методом глубокого охлаждения.

Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья - топливом, применяемым для получения водорода или водородсодержащего газа.

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака является природный газ.

Синтез-газ из твердых топлив. Первым из основных источников сырья для получения синтез - газа явилось твердое топливо, которое перерабатывалось в газогенераторах водяного газа по следующим реакциям:

C+H3O ↔ CO +H3; ΔH>0

C+O2 ↔CO2; ΔH<0

Такой способ получения заключается в попеременной подаче через слой крупнокускового твердого топлива (антрацита, кокса, полукокса) воздушного и парового дутья. Синтез - газ получают на стадии парового дутья, а необходимая температура слоя топлива достигается в течение стадии воздушного дутья. Цикл работы генератора составляет 3-5 мин. Полученный водяной газ содержит 50-53% Н2 и

365 СО.

---

Для дальнейшего использования в производстве водяной газ необходимо очистить от сернистых соединений и провести конверсию оксида углерода по реакции:

CO+H3O↔CO2+H3; ΔH<0

а затем удалить диоксид углерода полностью в случае его применения для синтеза аммиака.

Недостатками процесса являются его периодичность, низкая единичная производительность газогенератора, а также высокие требования к сырью по количеству и температуре плавления золы, его гранулометрическому составу и другим характеристикам.

Другим направлением является газификация топлива в виде пыли. Этот процесс позволяет использовать практически любые виды топлива. Его особенностями является высокая турболизация в зоне реакции за счет подачи встречных потоков топливной смеси и хорошее смешение парокислородной смеси с топливной пылью.

Синтез - газ из жидких углеводородов. По технологическим схема переработки в синтез - газ жидкие топлива можно разделить на две группы. Первая группа включает топливо, перерабатываемые высокотемпературной кислородной конверсией. Сюда относятся тяжелые жидкие топлива - мазут, крекинг - остатки и т.п. Вторая группа - легкие прямоточные дистилляты (нафта), имеющие конечную температуру кипения не выше 200-220°С; она включает бензин, лигроины, смеси светлых дистиллятов. Вторая группа жидких топлив перерабатывается в синтез - газ каталитической конверсией водяным паром в трубчатых печах.

Достоинством этого метода является возможность получения синтез - газ под давлением, легкость регулирования состава синтез - газа, малый расход электроэнергии. К недостаткам можно отнести высокие требования к углеводородному составу исходного сырья по содержанию в нем непредельных и циклических углеводородов, серы и других примесей, большой удельный расход углеводородов.

Синтез-газ из природного газа. Синтез - газ из углеводородных газов (природного, попутного, газов переработки других топлив) в настоящее время является основным источником получения аммиака. По использованию окислителя и технологическому оформлению можно выделить следующие варианты процесса получения водородосодержащих газов:

высокотемпературная кислородная конверсия, каталитическая парокислородная конверсия в шахтных реакторах, каталитическая паро-углекислотная конверсия в трубчатых печах.

Окисление метана (основного компонента углеводородных газов) при получении синтез - газа протекает по следующим основным суммарным реакциям:

---

CH4+0,5O2 = CO+2H3; ΔH=-35,6 кДж

CH4+H3O = CO+3H3; ΔH=206,4 кДж

CH4+CO2 = 2CO+2H3; ΔH=248,3 кДж

Аналогичным образом осуществляются реакции окисления гомологов метана.

История открытия аммиака

Еще тысячи лет назад люди, возделывающие землю, заметили, что, удобряя почву экскрементами животных и людей, можно повысить урожайность. Гниющий помет является естественным источником легко доступных соединений азота, калия и фосфора — трех важнейших элементов для растений. В природе аммиак образуется как продукт гниения белковых веществ.

Первое описанное соединение аммиака — хлорид аммония было получено около 332 г. до н.э. из экскрементов верблюда возле храма Амона в оазисе Сива в сегодняшнем Египте. Отсюда и название «аммиак», которое используется в различных формах в большинстве языков мира.

Химический состав аммиака был установлен в 1784 году французским химиком Клодом Луи Бертолле.

Рост населения в девятнадцатом и двадцатом веках привел к огромному увеличению спроса на продукты питания. В свою очередь, интенсивное земледелие приводило к стерилизации почвы, которая быстро теряла ценные элементы, например азот, необходимый для многих жизненных процессов.

Возникла необходимость в удобрении почвы. Гуано стало важным источником удобрений. Этот птичий помет был завезен в Европу с побережья Перу. Затраты на импорт значительно увеличили стоимость производства продуктов питания.

Это означало, что на рубеже XIX и XX веков начались интенсивные исследования по получению аммиака из неиссякаемого источника азота, т.е. воздуха. Хотя азот составляет более 78% атмосферы Земли, он находится в форме, недоступной для растений. Необходимо было найти способ получить аммиак.

Только в начале 20 века немецкий химик Фриц Габер обнаружил, что водород в присутствии подходящего катализатора реагирует с азотом с образованием аммиака. Реакция протекает при высоком давлении и высокой температуре. За это открытие Габер был удостоен Нобелевской премии.

В настоящее время ежегодно производится около 120–130 миллионов тонн аммиака, 80% которого приходится на сельское хозяйство. Азотные удобрения привели к демографическому взрыву 20-го века. Аммиак также используется для производства пластмасс, искусственных волокон и синтетических смол. Из-за резкого запаха аммиачная вода используется в качестве компонента отрезвляющих солей для восстановления сознания людей, страдающих обмороком.

Получение аммиака

---

Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота (процесс Габера):

N₂+H₂=2NH₃ {\displaystyle {\ce {N2\ +\ 3H2\rightleftarrows 2NH3}}}+ 91,84 кДж.

Реакция происходит с выделением тепла и понижением объёма. Следовательно, исходя из принципа Ле-Шателье, реакцию следует проводить при возможно низких температурах и при высоких давлениях — тогда равновесие будет смещено вправо. Однако скорость реакции при низких температурах ничтожно мала, а при высоких увеличивается скорость обратной реакции. Проведение реакции при очень высоких давлениях требует создания специального, выдерживающего высокое давление оборудования, а значит, и больших капиталовложений. Кроме того, равновесие реакции даже при 700 °C устанавливается слишком медленно для практического её использования.

Выход аммиака (в объёмных процентах) за один проход катализатора при различных температурах и давлении имеет следующие значения

Применение катализатора (пористое железо с примесями Al₂O₃ и K₂O) позволило ускорить достижение равновесного состояния. Интересно, что при поиске катализатора на эту роль пробовали более 20 тысяч различных веществ.

Учитывая все вышеприведённые факторы, процесс получения аммиака проводят при следующих условиях: температура 500 °C, давление 350 атмосфер, катализатор. Выход аммиака при таких условиях составляет около 30 %. В промышленных условиях использован принцип циркуляции — аммиак удаляют охлаждением, а непрореагировавшие азот и водород возвращают в колонну синтеза. Это оказывается более экономичным, чем достижение более высокого выхода реакции за счёт повышения давления.

Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония:

NH₄Cl + NaOH = NH₃ + NaCl +H₂O

Обычно лабораторным способом аммиак получают слабым нагреванием смеси хлорида аммония с гашёной известью.

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

Для осушения аммиака его пропускают через смесь извести с едким натром.

---

Очень сухой аммиак можно получить, растворяя в нём металлический натрий и впоследствии перегоняя. Это лучше делать в системе, изготовленной из металла под вакуумом. Система должна выдерживать высокое давление (при комнатной температуре давление насыщенных паров аммиака около 10 атмосфер). В промышленности аммиак осушают в абсорбционных колоннах
Физические свойство аммиака

Аммиак — газ без цвета, с резким запахом, почти в два раза легче воздуха, при охлаждении до  он сжижается, а при температуре  затвердевает. Растворимость аммиака в воде чрезвычайно велика и превосходит растворимость всех других газов: в одном объёме воды при  растворяется около  объёмов аммиака, а при температуре  — около  объёмов. Полученный раствор называют аммиачной водой. В лаборатории применяют водный раствор аммиака, в котором его массовая доля составляет  %. Водный раствор аммиака с массовой долей  %, используемый в медицине, называют нашатырным спиртом.

При испарении жидкого аммиака поглощается большое количество теплоты, поэтому аммиак используют как хладагент в холодильниках.

Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи.

Химические свойства аммиака

Аммиак химически активен и способен принимать участие как в реакциях, протекающих как без изменения степени окисления азота, так и в окислительно-восстановительных реакциях.

Реакции, протекающие без изменения степени окисления атома азота

1.Взаимодействие с водой

Аммиак обратимо растворяется в воде. Получающийся при этом гидрат аммония диссоциирует с образованием катионов аммония и гидроксид-ионов:

NH₃ + H₂O = NH₃ * H₂O = NH₄⁺ + OH^-

О наличии гидроксид-ионов в растворе аммиака можно сделать вывод по появлению в нём розовой окраски фенолфталеина. Водный раствор аммиака обладает свойствами слабого основания.

Водный раствор аммиака, как и растворы щелочей, используют для получения нерастворимых в воде оснований, например:

FeCl₃ + 3NH₃ + H₂O = Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl

2. Взаимодействие с кислотами

При взаимодействии аммиака с кислотами образуются соли аммония, содержащие катион аммония NH

---

Смотрите также файлы

• Шмелев Иван Сергеевич (18731950).pptx

• Укажите материальные непроизведенные активы 1 человеческие ресурсы.docx

• Покровский И. А. Основные проблемы гражданского законодательства.docx

• Биотические 9 абиотические 1, 6,7 антропогенные 4,5,8.docx

• Конспект лексика и семантика lexicology and semantics.doc