Азот қышылын алу
Аммиак ауада немесе оттегіде жанғанда көбіне азот және азот /111/ оксиді тузіледі.
4 NH + 3O = 2 N + 6 HO
4 NH + 5O = 4NH + 6 HO
Арнайы католизатор қатысында екінші реакция жеделдетуге болады. Өнеркәсіпте платинаға механикалық беріктігін жоғарылату үшін 5-10% қымбат радий катализатор қолданылады. Әсіресе әр түрлі тотығу дәрежесін көрсететін элементтермен түзілген оксидтер қолданылады.
Аммиактың тотығу нәтижесінде азот оксиді, әсіресе азот /11/ оксиді, су, азотта бар нитроады газ алады. Азот /11/ оксиді суытқан кезде азоттын /4/ оксидіне айналады.
2NO + O = 2NO
Азот қышкылын алудын келесі стадиясы – азот /4/ сумен сіңіріп алу.
2NO + HO = HNO + HNO
Азот қышқылының концентрациясы өскен сайын азотты қышқылдың турақтылығын төмендеп, ол азот /11/ оксиді мен азот қышқылына ыдырайды. Соңында оттегінің артық мөлшерінде, барлық азот оксиді азот қышылына айналады.
Жұмыс мақсаты:
Амиакты тотықтыру жолмен азот қышылының сулы ертіндісін алу. Азот қышқылының шығынын анықтау.
Құрал жабдықтар мен материалдар:
- 800 С тағы электр пеші. 2. Нире электрлі галвонометрлі терменора. 3. 12/ амиак ертіндісі бар колба/. 4. Католизаторы бар фосфарлы немесе кварцты трупка. 5. Азот оксидтерін сумен аулауға арналған қабылдағыш.т6. 0.05 H сілті ертіндісі. 7. Индикатор. 8.Шыны цилиндр, ариометр. 9. 0.5л өлшеуіш колба.
Жұмыс барысы.
Аммиакты тотықтуруға арналған қондырғыны сурет бойынша жинайды. Газдарды узілісіз жіберу үшін, осы қондырғыны су насосына қосады.
Форфарлы немесе кварцты трубкасы катализатор көбіне қөлданылатын унтақ тәріздес марганец /4/ мыс /2/ немесе ванадий /5/ оксидтері мен орналасқан асбеспен толтырылады. Ол үшін фарфор чашкада аммений ванадағы немесе марганец, нитратынын концертіндісін асбестке сіңдіртеді. Туздар ыдырау үшін 500-600 С қыздырады. Түтікті католизатор. Түтікті католизатормен қатты тығыздамай толтырады немесе ылғанданған асбесті марганец, ванадий, хромный порошок тәрізді оксидтермен араластыруға болады.
Аммений хрематын ыдырату арқылы алынған хромның каталетикалық активтілігі жоғары t – да алынған реактивтік препарат пен салыстырғанда жоғары болады. Колбаға /3/ концентрациясы алдын ала ариометрмен анықталған 12-15% аммиак ертіндісін құяды. 4. колбаға су құйылады. 5. Азот қышқылының қабылдағышна оның көлемінің — бөлігінде дейін су құйяды. Қабылдағыштар алдын ала сынған шыны түтікшелермен толтырылады.
Электр пешін /6/ 700-300 С дейін қыздырып алып. Системаны су ағын насосына қосады. Лсы кезде аммиак ертіндісі мен судан бірдей молшерде ауа көңіршіктері ертіп туру керек. Осы көпіршіктердің жылдамдығын трубканың ертіндіге бату тереңдігіне байланысты. Біраз уақытан кейін колбадағы /7/ азот /4/ оксидінің қоңыр бояу пайда болу керек.
20-25 мин кейін қысқыш /83/ көмегімен аммиак ертіндісі бар колбаны бекітеміз. Ал ауаны кобадағы /7/ қоңыр бу жойылғанша бірнеше уақыт бойы жіберіп турады. Азот буының пайда болғанын және жойылғанын колбаның артына ақ қағаз қою арқылы байқамыз.
Жұмыс аяқталғанан кейін су ағын насосты бекітіп, қабылдағыштан азот қышқылы ертіндісі ққйып алып, қабылдағышты бір рет судың кішкене мөлшерін шаяды. 7 кобаны қабылдағыштан алып оны да судың аздаған мөлшерімен жуады, қышқыл ертіндісін және жуып суларын 0,5л өлшеуіш колбаға бөлігіне шейін толтырып, араластырады. Аммиак бойынша қышқыл шығынын анықтау үшін үш колбадан аммиак ертіндісін цилиндрге құйып, арометр көмегімен оның концентрациясын анықтайды. Таблица бойынша аммиак конц-ын тауып алады. Аммиак ертіндісін көлемін алғашқы және соңғы концентрациясын білген соң тотығуға кеткен аммиак мөлщерін анықтайды. Алынған азот қышқылының мөлшерін өлшеуіш колбадан тамшылатқыш көмегімен алынған пробаны 3 рет титрлеу арқылы анықтайды. Азот қышқылының шығынын реакция теңдеуі бойынша теорема жүзінде алынған мөлшерге, практикада алынған азот қышқылының мөлшері процентік қатынас ретінде есептейді.
Жұмысты қортындылау:
1) NH азот оксидіне тотығу үшін өндірісте және лабараторияда қандай катализатор қолданылады?
2) Аммиак тотықан кезде алдымен неге азот /11/ оксиді түзіледі?
3) Аммиак жанғанда қандай өндімдері пайда болады?
4) Кентактылы аппаратан азоттын /4/ оксиді газ қоспасын алғанда неліктен суытады?
5) Азотты /4/ оксиді су сіңіргенде оттегінің артық мөлшерінен алады?
6) Неліктен азоттың /4/ оксидіне бірнеше рет су мен сіңіргенде соңғы өнімі HN пайда болады. Ал азот /4/ оксидін сілтімен сіңіргенде митраттар мен нитридтердің қоспасы пайда болады?
7) Конц. Азот қышқылының алыну әдістерін айтыңдар? Реакция теңдеуін жаз. Жұмыс қортындысын жазу.
Азот қышқылын алу қондырғының суретін сал және жұмыс істеу принципін жаз. Сандық мәліметті таблицаға жаз.
Алынған NH в\ конц Алынған Терория бой- қышқыл
ертінді бастапқы соңғы қышқыл ынша алын- шығын
H мл в\г\ ған қышқыл в\
в\г\
