Нитрати, нивно производство и својства. Термичко распаѓање на нитрати. Примена на азот и неговите соединенија. Натриум нитрат: својства, подготовка, употреба Подготовка на натриум нитрат дома

Пронајдокот се однесува на производство на соли на азотна киселина. Суштината на методот е во тоа што растворите на нитрит-нитрат добиени со апсорпција на азотни оксиди со сода или каустична сода се испаруваат до вкупна концентрација на сол од 750-900 g/l без да се изолира цврстата фаза и на температура од 70-90 o. C се испраќаат на инверзија, инверзија, гасовите се разредуваат со воздух и се враќаат во фазата на апсорпција, а контактното одвојување на амонијак за производство на азотни гасови периодично се вклучува додека се обработува натриум нитрит, а растворите на производот на натриум нитрат се обработуваат во солен производ на познат начин, вклучувајќи кристализација и сушење на производот. Техничкиот резултат е дека методот овозможува да се добие натриум нитрат без да се произведува натриум нитрит, а исто така да се користи азотна киселина како донатор на азотни оксиди во фазата на инверзија наместо каталитичка оксидација на амонијак. 1 плата f-ly, 1 болен.

Пронајдокот се однесува на хемиската индустрија и може да се користи во претпријатија кои произведуваат соли на азотна киселина. Постои познат метод за производство на натриум нитрат со неутрализирање на раствор од сода и (или) натриум хидроксид со азотна киселина (В.А. Клевке, Н.Н. Полјаков, Л.З. Арсенјева. Технологија на азотни ѓубрива. - М.: Госхимиздат, 1956, стр. 94 RF патент 2159738 од 3 декември 1999 година. Метод за производство на натриум нитрат). Недостаток на познатите методи е ниската концентрација на натриум нитрат во растворот на производот (320-360 g/l) и поврзаната голема потрошувачка на пареа за нејзината концентрација пред кристализација на готовиот производ. Најблизок по техничка суштина е методот за добивање натриум нитрат од раствори на нитрит-нитрат со инвертирање на вториот со азотна киселина (М.А. Миниович, В.М. Миниович. Соли на азотна киселина. - М.: Хемија, 1997, стр. 100-101). . Недостаток на овој метод е потребата за истовремено производство на натриум нитрит и употребата на скапи платински катализатори за конверзија на амонијакот во азотни оксиди. Целта на овој предложен изум е да се развие метод за производство на натриум нитрат од раствори нитрит-нитрат без производство на натриум нитрит, чија побарувачка е многу сезонска, како и употреба на азотна киселина за производство на азотни оксиди при инверзија. фаза наместо каталитичка оксидација на амонијакот со атмосферски кислород. Оваа цел се постигнува со тоа што по фазата на оксидација на амонијакот со атмосферски кислород, ладење на азотни гасови, нивна апсорпција со раствор од сода или каустична сода, растворот нитрит-нитрат се испарува без да се изолира цврстата фаза до збир. на соли од 750-900 g/l и испратени на инверзија. Кога растворот се меша со неконцентрирана азотна киселина, интензивно се јавува добро позната реакција: 3NaNO 2 + 2HNO 3 = 3NaNO 3 + 2NO + H 2 O. Односот на протокот на азотна киселина и раствор од нитрит-нитрат соли, во кои збирот на соли е 750-900 g/l, се одржува на тој начин што киселоста на среднопроизводниот раствор е во опсег од 30-80 g/l HNO 3 . Добиените азотни оксиди се издувани со воздух во инверзивна колона. Бидејќи инверзијата се изведува во присуство на зголемена концентрација на натриум нитрит, инверзивните гасови се разредуваат со дополнителен воздух пред да влезат во фазата на апсорпција. За време на апсорпцијата, тие се апсорбираат од циркулирачки раствор кој содржи вишок на алкалност во форма на сода или натриум хидроксид. Во овој случај, повторно се формираат натриум нитрит и нитрат. На цртежот е прикажан дијаграм на имплементација на методот за производство на натриум нитрат. Стартувањето на технолошката шема се врши на традиционален начин: контактниот апарат се запали во фазата на конверзија на амонијак, за што се користат амонијак гас и воздух. Азотните гасови минуваат низ котел за отпадна топлина, каде што се ладат на 200-220 o C и влегуваат во апсорбер наводнет со циркулирачки раствор на нитрит-нитрат кој содржи вишок на сода или каустична сода. Овој раствор (збирот на соли е 320-400 g/l) периодично се зема за испарување, при што со испарување збирот на соли (NaNO 2 + NaNO 3 + Na 2 CO 3) се зголемува на 750-900 g/l. Температурата на испарениот раствор се одржува во рамките на 70-90 o C за да се спречи таложење на цврстата фаза. Овој раствор се испраќа во колона на континуиран реактор со инверзија, во која истовремено се дозира неконцентрирана азотна киселина која содржи 56-58 wt.% HNO 3. Односот на протоците на азотна киселина и раствор од нитрит-нитратни соли се избира така што во колоната се одржува кисела средина и растворот на меѓупроизводот има киселост од 30-80 g/l HNO 3 . Воздухот континуирано се доставува во реакторот, кој освен што го подобрува мешањето на реагенсите, обезбедува и отстранување на азотни гасови од зоната на реакција. Средниот кисел раствор на натриум нитрат се испраќа во неутрализатор, каде што се неутрализира до pH од 8-10 со мешање со раствор од сода или каустична сода. Превртените азотни гасови се разредуваат со дополнителен воздух и се испраќаат во колона за апсорпција. По акумулацијата на одредена количина нитрит-нитратни раствори, одделот за контакт се прекинува, а производството на натриум нитрат продолжува поради инверзија на азотни гасови. Во овој случај, како што може да се види од горенаведената реакција, донорот на азотен оксид е азотна киселина, а процесот продолжува се додека во системот е присутен редукциониот агенс натриум нитрит. Како што се троши натриум нитрит и се намалува концентрацијата на азотни гасови, станува неопходно да се поврзе контактната оксидација на амонијак. Добиениот раствор на производот на натриум нитрат се преработува во солен производ според познат методсо испарување, кристализација и одвојување на натриум нитрат, проследено со сушење. Рециклираните мајчини ликери, по акумулацијата на нечистотии (Cl-јони) во нив, се користат во процесот на претворање на калиум нитрат од калиум хлорид.

Побарување

1. Метод за производство на натриум нитрат, вклучувајќи оксидација на амонијак со атмосферски кислород, ладење на азотни гасови, нивна апсорпција со раствор од сода или каустична сода, испарување на добиените раствори нитрит-нитрат, инверзија на натриум нитрит со азотна киселина на температура од 70-90 o C со враќање на инверзивните гасови во фаза на апсорпција, неутрализација на меѓурастворот на натриум нитрат, испарување, кристализација и сушење на готовиот производ, што се карактеризира со тоа што растворите нитрит-нитрати испаруваат до вкупно концентрацијата на сол од 750-900 g/l без да се изолира цврстата фаза се испраќаат на инверзија и киселоста на меѓурастворот се одржува на 30-80 g/l HNO 3, а инверзивните гасови се разредуваат со воздух пред да се вратат на апсорпција. фаза. 2. Методот според барањето 1, назначен со тоа, што фазата на оксидација на амонијак периодично се вклучува додека натриум нитрит се обработува во инверзија и концентрацијата на инверзивните азотни гасови се намалува.

Слични патенти:

Пронајдокот се однесува на полето на рециклирање компоненти на течни ракетни горива, особено преработка на специјални нитро мешавини, кои се оксидатор на ракетното гориво, во ѓубрива и соли

Пронајдокот се однесува на метод за производство на нитрат од алкален метал и фосфат на алкален метал во истиот технолошки процес од фосфатни суровини и нитратни суровини, вклучувајќи ги следните чекори: а) интеракција на фосфатните суровини со нитратните суровини за да се формира воден нитрофосфат реакциона смеса, проследено со опционално одвојување на цврст материјал, б) внесување на водена нитрофосфатна реакциона смеса во првата фаза на јонска размена, спроведена во присуство на смола за размена на катјони заситена со јони на алкални метали, за размена на катјони присутни во реакционата смеса за јони на алкални метали присутни во оваа смола, добивање на проток збогатен со јони на алкален метал, в) спроведување на првата кристализација на струјата добиена во чекор (б), под услови кои обезбедуваат кристализација на нитратот на алкалниот метал и одвојување на кристализираниот алкал метал нитрат од мајчиниот пијалак, г) внесување на мајчиниот алкохол формиран во чекор (в) во втор чекор на јонска размена извршена во присуство на смола за размена на катјони богата со јони на алкален метал за размена на катјони присутни во мајчиниот алкохол за алкали метални јони присутни во смолата за да се добие струја богата со јони на алкален метал што содржи фосфат, и д) изведување на втора кристализација на струјата добиена во чекор (г), под услови кои обезбедуваат кристализација на фосфатот на алкалниот метал и раздвојување на кристализираниот алкал метален фосфат од мајчиниот алкохол

Пронајдокот се однесува на производство на соли на азотна киселина

Хемијата е фасцинантна наука. Оние кои се заинтересирани не само за теорија, туку и ги пробуваат своите вештини во пракса, точно знаат за што зборуваме ние зборуваме за. Секој ученик е запознаен со повеќето елементи од периодниот систем. Но, дали секој можел од прва рака да се обиде да меша реагенси и да спроведе хемиски тестови? И денес не во сите модерни училиштапотребната опрема и реагенси се достапни, затоа хемијата останува наука отворена за самостојно учење. Многумина се обидуваат да го разберат подлабоко со спроведување на истражување дома.

Ниту еден домашен работник не може без азотна киселина - исклучително важна работа во домаќинството. Тешко е да се добие супстанцијата: може да се купи само во специјализирана продавница, каде што се купуваат со помош на документи кои ја потврдуваат мирната употреба на супстанцијата. Затоа, ако сте сам сам, најверојатно нема да можете да ја добиете оваа компонента. Тука се поставува прашањето како да се направи азотна киселина дома. Процесот не се чини дека е комплициран, сепак, излезот треба да биде супстанца со доволно ниво на чистота и потребната концентрација. Не постои начин да се направи ова без вештините на експериментален хемичар.

Каде се користи супстанцијата?

Разумно е да се користи азотна киселина за безбедни цели. Супстанцијата се користи во следниве области на човековата активност:

• создавање на пигменти за боење;
• развивање на фотографски филмови;
• подготовка на лекови;
• рециклирање на пластични производи;
• употреба во хемијата;
• ѓубрење на градинарски и градинарски култури;
• производство на динамит.

Чистата азотна киселина во непроменета форма се појавува како течна супстанца, која при контакт со воздухот почнува да ослободува бели пареи. Замрзнува веќе на -42 o C, а врие на +80 o C. Како да отстраните супстанција како што е азотна киселина со свои раце дома?

Метод 1

Супстанцијата за испарување се добива со изложување на концентратот на натриум (калиум) нитрат (натриум (калиум) нитрат). Како резултат на реакцијата се добива саканата супстанција и натриум (калиум) водород сулфат. Шемата за реакција изгледа вака: NaNO 3 + Х 2 ПА 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Запомнете дека концентрацијата на добиената супстанција зависи од пред да влезете во реакцијата.

Метод 2

Добивањето азотна киселина дома со помала концентрација на супстанцијата се случува на ист начин, само треба да го замените натриум нитрат со амониум нитрат. Хемиската равенка изгледа вака: Н.Х. 4 БР 3 + Х 2 ПА 4 =>(Н.Х.4) 2 ПА 4 + HNO 3 . Ве молиме имајте предвид дека амониум нитратот е попристапен од калиум или натриум нитрат, поради што повеќето истражувачи ја спроведуваат реакцијата врз основа на него.

Колку е поголема концентрацијата на H 2 SO 4, толку повеќе ќе биде концентрирана азотна киселина. За да се добие избалансирана супстанција, неопходно е да се зголеми волуменот на електролитот потребен за реакцијата. За да го постигнат посакуваниот резултат, во пракса го користат методот на испарување, кој се состои од постепено намалување на волуменот на електролитот за околу 4 пати од оригиналот.

Карактеристики на методот на испарување

Просеаниот песок се истура на дното на садот и се става резервоар со електролит. Во овој процес, шпоретот на гас се вари со вртење или намалување на топлината. Процесот трае долго, па трпението е важно во ова прашање. Експертите препорачуваат користење котли - стаклени или керамички цевки дизајнирани за хемиски експерименти, вклучително и испарување. Тие го неутрализираат формирањето на меурчиња и ја намалуваат силата на вриење, спречувајќи прскање на супстанцијата. Во такви услови, дозволено е да се добие азотна киселина дома со концентрација од околу 93%.

Алатки и реагенси за практична подготовка на супстанцијата

За да ја спроведете реакцијата ќе ви требаат:

• концентриран H2SO4 (>95%) - 50 ml;
• амониум нитрат, калиум, натриум;
• Контејнер од 100 ml;
• Контејнер од 1000 ml;
• стаклена инка;
• еластични ленти;
• водена бања;
• кршен мраз (може да се замени со снег или ладна вода);
• термометар.

Добивање на азотна киселина дома, како и секоја друга хемиска реакција, ги бара следните мерки на претпазливост:

• Во процесот на производство на азотна киселина дома, неопходно е да се одржува температурата во рамките на 60-70 o C. Доколку се надминат овие граници, киселината ќе почне да се распаѓа.
• За време на реакцијата може да се ослободат пареи и гасови, па кога работите со киселини, задолжително користете заштитна маска. Рацете мора да бидат заштитени од ненадеен контакт на супстанцијата со кожата, така што хемичарите работат во гумени ракавици. Во големите хемиски погони, каде што луѓето доаѓаат во контакт со супстанции опасни за здравјето, работниците обично работат во специјални заштитни одела.

Сега знаете како да добиете азотна киселина во едноставна реакција. Бидете внимателни кога користите таква супстанца и користете ја само за мирни цели.

Ако најдете грешка на страницата, изберете ја и притиснете Ctrl + Enter

Изработка на азотен оксид дома

Постојат неколку начини да се добие гас за смеење. Најпристапен дома е методот на Г. Дејви - термичко распаѓање на амониум нитрат (амониум нитрат) според реакцијата:

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O.

Во лабораториски услови, попогодно е да се загрее сулфаминска киселина со азотна киселина:

NH 2 SO 2 OH + HNO 3 (73%) = N 2 O + H 2 SO 4 + H 2 O.

Сепак, сулфаминските и азотни киселини се потешко да се добијат, па затоа ќе се фокусираме на разградувањето на амониум нитрат. Патем, распаѓањето на амониум нитрат се користи за синтеза на азотен оксид на индустриско ниво.

Кога амониум нитрат се загрева, се случуваат неколку реакции. Еве извадоци од книгата Л.И. Багал хемија и технологија на иницијатори експлозиви (1975)

Амониум нитрат, кога се загрева малку над неговата точка на топење (сувиот амониум нитрат се топи на 169,6°C), се распаѓа според реакцијата

NH 4 NO 3 NH 3 + HNO 3 (1)
<...>

Реакцијата на распаѓање на азотен оксид и вода ја проучувале Бертелот, Томсен и Велеј. Првите двајца истражувачи откриле дека реакцијата била егзотермна

NH 4 NO 3 => N 2 O + 2H 2 O + 8,8 kcal (2)

Главните реакции на распаѓање на амониум нитрат на температури до 270°C се (1) и (2). Растопениот амониум нитрат, кога се загрева над 250-260°C, може да ослободи азотни оксиди, азот и вода:

NH 4 NO 3 => 0,5N 2 + NO + 2H 2 O
4NH 4 NO 3 => 3N 2 + N 2 O 4 + 8H 2 O
3NH 4 NO 3 => 2N 2 + N 2 O 3 + 6H 2 O

Сандерс (1922), врз основа на резултатите од анализата на гасот, дошол до заклучок дека главните реакции на распаѓање на температури до 260°C се (1) и (2), како и реакцијата

5NH 3 + 3HNO 3 => 4N 2 + 9H 2 O

Според него, распаѓањето за време на експлозија се одвива според реакцијата

8NH 4 NO 3 => 16H 2 O + 2NO 2 + 4NO + 5N 2
<...>

За нормален процес на формирање на азотен оксид со разградување на амониум нитрат, неговиот температурен режим и степенот на чистота се од исклучителна важност.

Како што може да се види од горенаведените податоци, амониум нитратот, кога се загрева на 240-250 ° C, се распаѓа за да формира азотен оксид и вода, меѓутоа, дури и на оваа температура добиениот „суров“ гас содржи пареа на азотна киселина, азотни оксиди NO и NO 2, амонијак, хлор (поради нечистотии од хлорид), азот и „магла“ од сублимиран амониум нитрат. Јасно е дека таквата мешавина не може да се вдишува (ако се појави идеја за повторување на експериментите на Дејви), бидејќи смртоносно!Покрај тоа, ако колбата е затворена со гумен затворач, тогаш дури и по краткотрајна употреба постепено се урива (со формирање на сосема безопасни производи).

Затоа, методот на производство на гас за смеење со загревање на амониум нитрат во тава (што често го препорачуваат „гуруа“ да се смеат на „лаиците“) во најдобар случај изгледа како црн хумор.

Ајде да преминеме на инсталацијата.Амониум нитратот се разложува во Вурцова колба под благо загревање. Подобро е да користите термометар, но можете без него ако е потребно. Како што покажа искуството, подобро е да се користи греење до приближно 220 ° C, во тој случај се забележува мало „врие“ на топењето. Добиениот „суров гас“ за прочистување најпрво се пренесува низ замка што се лади со мраз за да се собере дестилирана вода измешана со азотна киселина. Следно, гасот поминува низ колба Дрексел со раствор од железен сулфат; тој исто така служи како еден вид показател за брзината на ослободување на гасот. Потоа гасот се мие во импровизирана машина за перење (со порозен спреј) со раствор од 5-7% алкали (натриум или калиум хидроксид), каде што се чисти од NO 2, азотна киселина и хлор. И на крај, во третото миење со порозен спреј, во кој се истура раствор од железен (II) сулфат, азотен оксид се чисти од NO и траги од преостанатите нечистотии. По ова, гасот содржи азотен оксид со малку вода и азот, како и траги од NO 2 и NO.

Треба да се запомни дека прочистувањето на азотен оксид, ако се користи за повторување на експериментите на Дејви, треба да се даде Посебно внимание, инаку гасот ќе биде токсичен.

Амониум нитрат ѓубриво (амониум нитрат) се користеше како реакционо оптоварување.

Нитритите и нитратите се разликуваат не само по име, туку и во нивната формула различни елементи. Сепак, има нешто што „ги прави слични“. Опсегот на примена на овие супстанции е доста широк. Ги има и во човечкото тело, а доколку се акумулира премногу, лицето добива тешко труење кое може да доведе дури и до смрт.

Што се нитрати

Едноставно кажано, нитратите се соли на азотна киселина. Во својата формула тие содржат едноцифрен анјон. Претходно, нитратот беше наречен. Сега ова е името за минерали, како и ѓубрива што се користат во земјоделството.

Нитратите се произведуваат со помош на азотна киселина, која ги напаѓа металите, оксидите, солите и хидроксидите. Сите нитрати може да се разредат во вода. Во цврста состојба, тие се силни оксидирачки агенси, но нивните својства исчезнуваат ако во растворот се додаде азотна киселина.

Нитратите ги задржуваат својствата на обични температури, но на ниски температури се топат, и додека целосно распаѓање. Процесот на добивање на овие супстанции е многу сложен, па веројатно ќе биде од интерес само за хемичарите.

Нитратите се основа за експлозиви - тоа се амонити и други супстанции. Тие главно се користат како минерални ѓубрива. Сега веќе не е тајна дека растенијата користат азот од сол за да ги градат клетките на нивните тела. Растението создава хлорофил, од кој живее. Но, во човечкото тело, нитратите стануваат нитрити, што може да доведе човек до гроб.

Нитритите се исто така соли

Нитритите се исто така соли на азотна киселина, но со различна формула во нивната хемиски состав. Познати се натриум и калциум нитрити. Нитрити на олово, сребро, алкали, алкална земја и 3Д метали се исто така познати.

Ова кристални материи, кои се исто така својствени за калиум или бариум. Некои супстанции се многу растворливи во вода, додека други, како што се среброто, живата или бакарните нитрити, се слабо растворливи во неа. Вреди да се одбележи дека нитритите се исто така практично нерастворливи во органски растворувачи. Но, ако ја зголемите температурата, се подобрува растворливоста на нитритите.

Човештвото користи нитрити во производството на азотни бои, за производство на капролактам, а исто така и како оксидирачки и редукциони реагенси во индустријата за гума, текстил и метал. На пример, натриум нитритот е добар конзерванс и се користи во производството на бетонски мешавини како забрзувач на стврднување и додаток против мраз.

Нитритите се отровни за човечкиот хемоглобин, па затоа мора секојдневно да се отстрануваат од телото. Влегуваат во човечкото телоили директно или со други супстанции. Ако човечкото тело функционира нормално, потребната количина на супстанцијата останува, а непотребното се отстранува. Но, ако некое лице е болно, се јавува проблем со труење со нитрити.

Нитрат е името дадено на нитратните соли (нитрати) на амониум, натриум, калциум и калиум. Тие главно се користат во земјоделството, како минерални ѓубрива и во индустриското производство на пиротехнички производи и експлозиви.

Калиум нитратот се смета за многу вредно ѓубриво, бидејќи истовремено содржи две супстанции важни за животот на растенијата - азот и калиум. Но, во исто време, калиум нитратот е основа на црниот барут и е едноставно незаменлив во производството на разни пиротехнички средства. Меѓутоа, експериментите на домашните мајстори за создавање ракети, димни бомби и други „експлозиви“ често завршуваат многу катастрофално. Затоа, продажбата на калиум нитрат неодамна е ограничена, а со почетокот на пролетта, летните жители се повеќе се принудени да размислуваат како сами да направат нитрат. Нашиот совет е наменет за аматерски градинари кои користат калиум нитрат исклучиво за мирни цели.

Како да направите калиум нитрат

1. Купете калиум карбонат, исто така познат како поташа, и амониум нитрат во продавницата за хардвер.
2. Растворете ги одделно во топла вода, по можност дестилирана. Користете еднакви делови по тежина на реагенсите. Измешајте ги двата раствори во непотребен сад, истурајќи го растворот од поташа во растворот на амониум нитрат.
3. Ставете ја тавата на тивок оган. Тавата мора да биде доволно голема, бидејќи за време на реакцијата смесата се пени и се зголемува во волуменот. Редовно мешајте ја смесата. Наскоро од него ќе почне да се ослободува гас од амонијак со остар карактеристичен мирис - тоа значи дека реакцијата започна. Поради остриот мирис на гас, подобро е процесот да се спроведе на отворено или во затворено со добра вентилација.
4. Откако ќе престане еволуцијата на гасот, тргнете ја тавата од оган и оставете на ладно место еден ден. По ова, на дното се формираат големи кристали на калиум нитрат во облик на игла, кои можат да се отстранат само со исцедување на течноста и сушење.

Амониум нитратот е едно од најчестите ѓубрива, се применува при сеидба на речиси сите земјоделски култури, како житарките така и зеленчукот, а се користи и како врвен прелив за возрасни растенија. Во рударството, амониум нитратот е широко користен како главна компонента на високи експлозиви - амонил, амонит или амотол. Амониум нитрат се продава во сите продавници за хардвер во одделенијата „Ѓубрива“, каде што може лесно да се купи. Правењето амониум нитрат во занаетчиски услови е крајно опасно и целосно неисплатливо! Може да се обидете сами да го синтетизирате само во мали дози, почитувајќи ги сите безбедносни правила, за едукативни цели.

Како да направите амониум нитрат

1. Во продавницата за хардвер треба да купите: амонијак, бакар сулфат, калциум нитрат.
2. Измешајте го амонијакот со бакар сулфат додека не добиете сина бојарешение. Како резултат на реакцијата на супституција, добиваме талог од бакар хидроксид и амониум сулфат кој останува во раствор.
3. Исцедете го растворот на амониум сулфат од седиментот и измешајте го со калциум нитрат. Како резултат на тоа, добиваме калциум сулфат во форма на талог и раствор кој го содржи нашиот амониум нитрат.

Ги опишавме главните методи за добивање на шалитра, а на вас е да одлучите што може да се направи од шилезата произведена дома.