Азотын хүчил (4) - Хураангуй. Тусгай цэвэр азотын хүчил

Азотын хүчил хуудас 3

Азотын хүчлийн исэлдэлтийн шинж чанар 3-р хуудас

Нитратууд 6-р хуудас

Азотын хүчлийн үйлдвэрийн үйлдвэрлэл хуудас 7

Байгаль дахь азотын эргэлт 8-р хуудас

6. Ном зүйн хуудас 10

1. Азотын хүчил.Цэвэр азотын хүчил HNO нь өнгөгүй шингэн бөгөөд 1.51 г/см нягттай - 42 ° C-т тунгалаг талст масс болж хатуурдаг. Агаарт энэ нь төвлөрсөн давсны хүчил шиг "утаа гаргадаг" тул түүний уур нь агаар дахь чийгтэй манангийн жижиг дусал үүсгэдэг.

Азотын хүчил нь удаан эдэлгээтэй биш боловч гэрлийн нөлөөн дор аажмаар задардаг.

Температур өндөр, хүчил нь илүү их концентрацитай байх тусам задрал хурдан явагдана. Гарсан азотын давхар исэл нь хүчилд уусч, бор өнгөтэй болдог.

Азотын хүчил нь хамгийн хүчтэй хүчлүүдийн нэг юм; шингэрүүлсэн уусмалд H ба NO ионуудад бүрэн задардаг.

2. Азотын хүчлийн исэлдүүлэх шинж чанар.Азотын хүчлийн онцлог шинж чанар нь түүний тодорхой исэлдүүлэх чадвар юм. Азотын хүчил нь хамгийн эрч хүчтэй исэлдүүлэгч бодисуудын нэг юм. Олон металл бус металлууд амархан исэлдэж, харгалзах хүчил болж хувирдаг. Ийнхүү азотын хүчилтэй хамт буцалгахад хүхэр аажмаар хүхрийн хүчил, фосфор нь фосфорын хүчил болж исэлддэг. Баяжуулсан HNO-д дүрж, асч буй гал нь хурц гэрэлтдэг.

Азотын хүчил нь бараг бүх металлд (алт, цагаан алт, тантал, родий, иридиумаас бусад) нөлөөлж, тэдгээрийг нитрат, зарим металлыг исэл болгон хувиргадаг.

Баяжуулсан HNO нь зарим металлыг идэвхгүй болгодог. Ломоносов мөн шингэрүүлсэн азотын хүчилд амархан уусдаг төмөр нь хүйтэн концентрацитай HNO-д уусдаггүй болохыг олж мэдсэн. Хожим нь азотын хүчил нь хром, хөнгөн цагаанд ижил төстэй нөлөө үзүүлдэг болохыг тогтоожээ. Эдгээр металлууд нь төвлөрсөн азотын хүчлийн нөлөөн дор идэвхгүй төлөвт шилждэг.

Азотын хүчил дэх азотын исэлдэлтийн зэрэг нь 4-5 байна. Исэлдүүлэгч бодисоор ажилладаг HNO-ийг янз бүрийн бүтээгдэхүүн болгон бууруулж болно.

Эдгээр бодисуудын аль нь үүсдэг, тухайлбал, тухайн тохиолдолд азотын хүчлийг хэр гүн бууруулж байгаа нь бууруулагчийн шинж чанар, урвалын нөхцөл, юуны түрүүнд хүчлийн концентрацаас хамаарна. HNO-ийн концентраци их байх тусам түүний гүн багасна. Төвлөрсөн хүчилтэй урвалд ороход ихэвчлэн ялгардаг. Шингэрүүлсэн азотын хүчил нь бага идэвхтэй металл, жишээлбэл, зэстэй урвалд ороход ялгардаг ҮГҮЙ. Илүү идэвхтэй металлын хувьд төмөр, цайр үүсдэг. Хүчтэй шингэрүүлсэн азотын хүчил нь идэвхтэй металлууд - цайр, магни, хөнгөн цагаантай урвалд орж аммонийн ион үүсгэдэг бөгөөд энэ нь аммонийн нитратыг хүчилтэй хамт өгдөг. Ихэвчлэн хэд хэдэн бүтээгдэхүүн нэгэн зэрэг үүсдэг.

Жишээлбэл, бид зарим металлын азотын хүчилтэй исэлдэх урвалын диаграммыг үзүүлэв;

Азотын хүчил метал дээр үйлчлэхэд устөрөгч нь дүрмээр бол ялгардаггүй.

Металл бус исэлдүүлэх үед металлынх шиг төвлөрсөн азотын хүчил нь жишээлбэл, болж буурдаг.

Илүү шингэрүүлсэн хүчил нь ихэвчлэн NO болж буурдаг, жишээлбэл:

Өгөгдсөн диаграммууд нь азотын хүчлийн метал ба металл бустай харилцан үйлчлэлийн хамгийн ердийн тохиолдлыг харуулсан болно. Ерөнхийдөө исэлдэлттэй холбоотой исэлдэлтийн урвал нь нарийн төвөгтэй байдаг.

1 эзэлхүүн азот, 3-4 боть өтгөрүүлсэн давсны хүчлээс бүрдсэн хольцыг гэнэ. хааны архи. Aqua regia нь азотын хүчилтэй урвалд ордоггүй зарим металлыг уусгадаг бөгөөд үүнд "металлын хаан" - алт орно. Түүний үйлдлийг азотын хүчил давсны хүчлийг исэлдүүлж, чөлөөт хлорыг ялгаруулж, үүсдэгтэй холбон тайлбарладаг. азотын хлороксид a(III), эсвэл нитрозил хлорид, :

Нитрозил хлорид нь урвалын завсрын бодис бөгөөд задардаг.

Хлор нь ялгарах агшинд атомуудаас бүрддэг бөгөөд энэ нь aqua regia-ийн өндөр исэлдүүлэх чадварыг тодорхойлдог. Алт ба цагаан алтны исэлдэлтийн урвал нь үндсэндээ дараах тэгшитгэлийн дагуу явагдана.

Илүүдэл давсны хүчилтэй бол алт (III) хлорид ба цагаан алт (IV) хлорид нь нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

Олон хүний ​​хувьд органик бодисАзотын хүчил нь органик нэгдлийн молекул дахь нэг буюу хэд хэдэн устөрөгчийн атомыг нитро бүлгүүдээр солих замаар үйлчилдэг. Энэ процессыг нитраци гэж нэрлэдэг ба байна их ач холбогдолорганик химийн чиглэлээр.

Азотын хүчил нь азотын хамгийн чухал нэгдлүүдийн нэг юм: энэ нь азотын бордоо, тэсрэх бодис, органик будагч бодис үйлдвэрлэхэд их хэмжээгээр ашиглагддаг, олон химийн процесст исэлдүүлэгч бодисоор үйлчилдэг, азотыг ашиглан хүхрийн хүчил үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. арга бөгөөд целлюлозын лак, хальс үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

3. Нитратууд.Азотын хүчлийн давсыг нитрат гэж нэрлэдэг. Тэд бүгд усанд сайн уусдаг бөгөөд халах үед тэд задарч, хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Энэ тохиолдолд хамгийн идэвхтэй металлын нитратууд нитрит болж хувирдаг.

Бусад ихэнх металлын нитратууд нь метал исэл, хүчилтөрөгч, азотын давхар исэлд халах үед задардаг. Жишээлбэл:

Эцэст нь, хамгийн бага идэвхтэй металлын нитратууд (жишээлбэл, мөнгө, алт) чөлөөт металл хүртэл халах үед задардаг.

Хүчилтөрөгчийг амархан салгадаг нитратууд нь өндөр температурт эрч хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Тэдний усан уусмал нь эсрэгээрээ бараг исэлдүүлэх шинж чанартай байдаггүй.

Ихэнх чухалпрактикт нитрат гэж нэрлэгддэг натри, кали, аммони, кальцийн нитратуудтай.

Натрийн нитратэсвэл натрийн нитрат,заримдаа бас дууддаг Чилийн хужир, олдсонзөвхөн Чилид байгальд их хэмжээгээр .

Калийн нитрат, эсвэл калийн нитрат,Энэ нь мөн байгальд бага хэмжээгээр тохиолддог боловч гол төлөв натрийн нитратыг калийн хлоридтой урвалд оруулснаар зохиомлоор үүсдэг.

Эдгээр хоёр давсыг бордоо болгон ашигладаг бөгөөд калийн нитрат нь ургамалд шаардлагатай хоёр элементийг агуулдаг: азот, кали. Натри, калийн нитратыг мөн шил хайлуулах болон Хүнсний үйлдвэрлаазлах зориулалттай.

Кальцийн нитратэсвэл кальцийн нитрат,азотын хүчлийг шохойгоор саармагжуулах замаар их хэмжээгээр олж авсан; бордоо болгон ашигладаг.

4. Азотын хүчлийн үйлдвэрийн үйлдвэрлэл.Азотын хүчил үйлдвэрлэх орчин үеийн үйлдвэрлэлийн аргууд нь аммиакийг агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй каталитик исэлдүүлэхэд суурилдаг. Аммиакийн шинж чанарыг тайлбарлахдаа энэ нь хүчилтөрөгчөөр шатдаг бөгөөд урвалын бүтээгдэхүүн нь ус, чөлөөт азот юм. Гэхдээ катализатор байгаа тохиолдолд аммиакийг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх үйл явц өөр байж болно. Хэрэв аммиак ба агаарын холимогийг катализатороор дамжуулж, 750 ° C температурт, хольцын тодорхой найрлагад бараг бүрэн хувиргах болно.

Үүссэн хольц нь агаар мандалд хүчилтөрөгчийн агууламжтай усаар азотын хүчил үүсгэдэг.

Платинум дээр суурилсан хайлшийг аммиакийн исэлдэлтийн катализатор болгон ашигладаг.

Аммиакийг исэлдүүлэх замаар олж авсан азотын хүчил нь 60% -иас ихгүй концентрацитай байдаг. Шаардлагатай бол төвлөрч,

Аж үйлдвэр нь 55, 47, 45% -ийн агууламжтай шингэрүүлсэн азотын хүчил, 98 ба 97% -ийн концентрацитай баяжмал хүчил нь хөнгөн цагаан саванд, шингэрүүлсэн хүчилд тэсвэртэй ган саванд тээвэрлэгддэг.

5. Байгаль дахь азотын эргэлт.Органик бодис ялзрах үед тэдгээрт агуулагдах азотын нэлээд хэсэг нь аммиак болж хувирдаг бөгөөд энэ нь хөрсөнд амьдардаг азотжуулагч бактерийн нөлөөн дор азотын хүчил болж исэлддэг. Сүүлийнх нь хөрсөн дэх карбонатуудтай, жишээлбэл кальцийн карбонаттай урвалд орж нитрат үүсгэдэг.

Азотын зарим хэсэг нь ялзралын үед агаар мандалд чөлөөт хэлбэрээр үргэлж ялгардаг. Мөн органик бодисыг шатаах, мод, нүүрс, хүлэр шатаах үед чөлөөт азот ялгардаг. Нэмж дурдахад, хэрэв агаар хангалтгүй байвал нитратаас хүчилтөрөгч авч, тэдгээрийг устгаж, чөлөөт азотыг ялгаруулдаг бактери байдаг. Эдгээр деатрификаторын бактерийн үйл ажиллагаа нь ногоон ургамалд (нитрат) байгаа азотын нэг хэсэг нь хүртээмжгүй (чөлөөт азот) болоход хүргэдэг. Тиймээс үхсэн ургамлын нэг хэсэг байсан бүх азот хөрсөнд буцаж ирдэггүй; хэсэг нь аажмаар чөлөөт хэлбэрээр гардаг.

Хэрэв азотын алдагдлыг нөхөх үйл явц байгальд байхгүй байсан бол ашигт малтмалын азотын нэгдлүүдийн тасралтгүй алдагдал нь дэлхий дээрх амьдрал бүрэн зогсоход хүргэсэн байх ёстой. Ийм үйл явц нь юуны түрүүнд агаар мандалд тохиолддог цахилгаан цэнэггүйдэл бөгөөд энэ үед тодорхой хэмжээний азотын исэл үргэлж үүсдэг; Сүүлийнх нь усаар азотын хүчил үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хөрсөн дэх нитрат болж хувирдаг. "Хөрс дэх азотын нэгдлүүдийг нөхөх өөр нэг эх үүсвэр нь агаар мандлын азотыг шингээх чадвартай, эдгээр бактерийн зарим нь буурцагт ургамлаас гаралтай ургамлын үндэс дээр суурьшиж, шинж чанарыг бий болгодог хаван - "зангилаа" гэж нэрлэгддэг тул тэдгээрийг зангилааны бактери гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь атмосферийн азотыг шингээж, зангилааны бактери нь түүнийг азотын нэгдэл болгон боловсруулж, ургамал нь эргээд уураг болон бусад нарийн төвөгтэй бодис болгон хувиргадаг.

Тиймээс байгальд азотын тасралтгүй эргэлт үүсдэг. Гэсэн хэдий ч жил бүр үр тариа зэрэг ургамлын уургаар баялаг хэсгүүдийг ургац хураалттай хамт талбайгаас зайлуулдаг. Тиймээс ургамлын тэжээлийн чухал элементүүдийн алдагдлыг нөхөхийн тулд хөрсөнд бордоо нэмэх шаардлагатай.

Ургамлын тэжээллэг чанарыг судлах, бордоо ашиглах замаар тэдгээрийн бүтээмжийг нэмэгдүүлэх нь агрохими гэж нэрлэгддэг химийн тусгай салбарын сэдэв юм.

Азотын хүчил (HNO3) нь хүчтэй нэг суурьт хүчил бөгөөд хамгийн чухал эрдэс хүчлүүдийн нэг юм. Уг бодис нь амьсгал боогдуулах хурц үнэртэй, гэрэлд мэдрэмтгий, хурц гэрэлд задардаг. Азотын хүчил ямар ч харьцаатай устай холилдоно. Усан уусмалд бараг бүрэн ион болгон задалдаг.

Энэ нь байгальд чөлөөт төлөвт байдаггүй бөгөөд зөвхөн нитратын давс хэлбэрээр (агаар, борооны усанд аммонийн нитрат хэлбэрээр, ялангуяа аадар борооны дараа, дараа нь Чили эсвэл Перугийн нитрат, калийн натрийн нитрат хэлбэрээр) үүсдэг. болон кальцийн нитрат тариалангийн талбайн дээд давхарга, малын хашааны хана, Ганга болон Энэтхэгийн бусад голуудын нам дор газар).

Натрийн нитратыг халаахдаа төвлөрсөн хүхрийн хүчлээр задлах замаар азотын хүчлийг гаргаж авдаг.

Хүчилтөрөгчийг бусад биед хялбархан өгдөг бөгөөд олон бодисыг хүчтэй исэлдүүлэгч, уусгагч юм. Түүнчлэн, ямар ч концентраци дахь азотын хүчил нь исэлдүүлэгч хүчлийн шинж чанарыг харуулдаг. Гэсэн хэдий ч азотын хүчил, тэр ч байтугай концентрацитай байсан ч алт, цагаан алттай харилцан үйлчилдэггүй, гэхдээ эдгээр металлыг уусгадаг "regia архи" гэж нэрлэгддэг архины нэг хэсэг юм.

Азотын хүчил нь янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг.

• үйлдвэрлэлд
• цэргийн үйлдвэрлэлд (утаа - тэсрэх бодис үйлдвэрлэх, пуужингийн түлшний исэлдүүлэгч, шингэрүүлсэн - нийлэгжилтэнд) янз бүрийн бодисууд, түүний дотор хортой)
• Мобайл график дээр - хэвлэх хэлбэрийг сийлбэрлэх зориулалттай (цайнкографийн хэвлэх хэлбэр, магнийн клише)
• будагч бодис үйлдвэрлэхэд
• фармакологийн чиглэлээр (нитроглицерин)
• В үнэт эдлэл хийх- алтны хайлш дахь алтыг тодорхойлох үндсэн арга
• ихэвчлэн органик синтез(нитроалкан, анилин, нитроцеллюлоз, TNT).

Азотын хүчил нь хүний ​​хувьд маш хортой. Түүний утаа нь ядаргаатай амьсгалын замын, мөн хүчил нь өөрөө сайн эдгэдэггүй арьсан дээр шарх үлдээдэг. Халаах эсвэл гэрэлд өртөх үед хүчил нь маш хортой азотын давхар ислийг үүсгэдэг.

Аюултай ачаа тээвэрлэх дүрэм журмын дагуу тээвэрлэлтийг агаараас бусад бүх төрлийн тээврийн хэрэгслээр гүйцэтгэж болно. Хүчил нь гэрэлд мэдрэмтгий тул хүчилийг зөвхөн тунгалаг саванд хадгалах, тээвэрлэх боломжтой. Баяжуулсан азотын хүчил, тусгай цэвэршилттэй, зэвэрдэггүй гангаар хийсэн шилэн сав, торх, сав, саванд хийнэ. Хадгалалт нь +40 ° C-аас ихгүй температурт явагддаг.

АЗОТЫН ХҮЧИЛ, HNO 3 нь азотын ислийг усанд уусгах замаар гаргаж авдаг.

3NO 2 + H 2 O = 2HN 3 + NO
N 2 O 3 + H 2 O = HNO 3 + NO
N2O5 + H2O = 2HNO3

Азотын хүчлийн физик шинж чанар. Моляр жин- 63.016; өвөрмөц үнэртэй өнгөгүй шингэн; буцлах цэг 86 °, хайлах цэг -47 °; тодорхой татах хүч 15°-д 1.52; нэрэх явцад 2HNO 3 = N 2 O 3 + 2O + H 2 O задралын улмаас азотын хүчил нэн даруй хүчилтөрөгч, N 2 O 3 ба усыг ялгаруулдаг; Сүүлчийн шингээлт нь буцалгах цэгийг нэмэгдүүлдэг. Усан уусмалд хүчтэй азотын хүчил нь ихэвчлэн азотын ислийг агуулдаг бөгөөд бүрэн усгүй азотын хүчлийг бэлтгэх нь ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг. Усгүй азотын хүчлийг нэрэх замаар олж авах боломжгүй, учир нь тэдгээр нь хамгийн бага уян хатан чанартай байдаг усан уусмалазотын хүчил, өөрөөр хэлбэл хүчилд ус нэмж, эсрэгээр нь уурын даралтыг бууруулдаг (мөн буцалгах цэгийг нэмэгдүүлдэг). Тиймээс сул хүчлийг нэрсний үр дүнд (Д< 1,4) получается постоянно кипящий остаток D = 1,415, с содержанием 68% HNО 3 и с температурой кипения 120°,5 (735 мм). Перегонка при пониженном давлении дает остаток с меньшим содержанием HNО 3 , при цусны даралт өндөр байх- HNO 3-ийн өндөр агууламжтай. N 2 O 4-аас агаар үлээж цэвэршүүлсэн хүчил D = 1.503 (85%) нь нэрэх явцад 77.1% HNO 3-тай үлдэгдэл үүсгэдэг. Нэрэлтийн үед хүчил D = 1.55 (99.8%) нь эхлээд азотын ислээр хүчтэй өнгөтэй болсон D = 1.62 уусмал, үлдсэн хүчил D = 1.49. Тэр. Азотын хүчлийг нэрэх үлдэгдэл нь хамгийн бага уян хатан чанарт (хамгийн их буцалгах цэг) тохирох хүчлийг үргэлж агуулна. Хүчтэй (99.1%) азотын хүчлийг азотын ангидридтай холиход л усгүй хүчлийг гаргаж авч болно.

Хөлдөөх замаар 99.5% -иас дээш хүчил авах боломжгүй юм. Нитрийн хүчлийг давсны уусмалаас гаргаж авах шинэ аргуудын (Валентинер) хүчил нь нэлээд цэвэр боловч хуучин аргаар үүнийг голчлон хлоридын нэгдлүүд болон N 2 O 4 уураас цэвэрлэх шаардлагатай байв. Хамгийн хүчтэй хүчил нь D0 = 1.559, D15 = 1.53, 100% HNO3 - D4 = 1.5421 (Veley болон Manley); Агаарт 100% хүчиллэг утаа гарч, усны уурыг хүхрийн хүчил шиг хүчтэй татдаг. D = 1.526 хүчил нь цастай холилдоход халдаг.

Үүсэх дулаан (1/2 H 2 + 1/2 N 2 + 3/2 O 2-аас):

HNO 3 - уур + 34400 кал
HNO 3 – шингэн + 41600 кал
HNO 3 – талстууд + 42200 кал
HNO 3 – уусмал + 48800 кал

Шингэрүүлэх дулаан: HNO 3-д H 2 O-ийн нэг ширхэгийг нэмэхэд - 3.30 Кал, хоёр ширхэг - 4.9 Кал, таван ширхэг - 6.7 Кал, арав - 7.3 Кал. Цаашид нэмэлт нь дулааны эффектийг өчүүхэн төдий хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг. Кристал хэлбэрээр та дараахь зүйлийг авна.
1) HNO 3 ·H 2 O = H 3 NO 4 - AgNO 3-ыг санагдуулам ромбо хэлбэртэй шахмал, хайлах цэг = -34 ° (-38 °);
2) HNO 3 (H 2 O) 2 = H 5 NO 5 - зүү, хайлах цэг -18 °.2, зөвхөн -15 ° -аас доош тогтвортой байна. Усан хүчлийн талсжих температурын муруй нь гурван эвтектик (-66°.3, -44°.2, -43°) ба хоёр максим (HNO 3 H 2 O -38°, HNO 3 3H 2 O -18) байна. °,2). Уусмалын дулаан болон цахилгаан дамжуулах муруйн эргэлтийн хувьд ижил онцгой цэгүүд ажиглагдаж байгаа боловч сүүлийн үед 2HNO 3 · H 2 O ба HNO 3 · 10 H 2 O ажиглагдаж байна фосфорын хүчлүүдтэй зүйрлэвэл азотын хүчлийн уусмалд түүний гидрат HNO 3 байдаг боловч маш амархан задардаг бөгөөд энэ нь өндөр агууламжийг тодорхойлдог. реактив байдал HNO3. Уусмал дахь NO 2 агуулсан азотын хүчлийг гэнэ тамхи татах(улаан).

Химийн шинж чанар. Цэвэр HNO 3 нь 2HNO 3 = 2NO 2 + O 2 + H 2 O урвалын үр дүнд үүссэн азотын ангидридын шингээлтийн улмаас амархан задарч, шаргал өнгөтэй болдог. Цэвэр азотын хүчил ба хүчтэй азотын хүчил нь зөвхөн бага температурт тогтвортой байдаг. Азотын хүчлийн гол онцлог нь хүчилтөрөгч ялгаруулдаг тул маш хүчтэй исэлдүүлэх чадвар юм. Тиймээс, метал дээр (Pt, Rh, Ir, Au-аас бусад нь хлор байхгүй үед HNO 3 нөлөө үзүүлэхгүй) үйлчлэх үед азотын хүчил нь металыг исэлдүүлж, азотын ислийг ялгаруулж, исэлдэлтийн түвшин бага байх тусам илүү эрч хүчтэй болдог. исэлдсэн металл нь бууруулагч бодис байсан. Жишээлбэл, хар тугалга (Pb) ба цагаан тугалга (Sn) нь N 2 O 4; мөнгө - голчлон N 2 O 3. Хүхэр, ялангуяа шинэхэн тунадас, фосфор нь бага зэрэг халах үед фосфорын хүчил болж хувирдаг. Улаан халуун нүүрс нь азотын хүчлийн уур болон азотын хүчилд өөрөө гал авалцдаг. Утаатай улаан хүчлийн исэлдүүлэх нөлөө нь өнгөгүй хүчилээс илүү байдаг. Түүнд дүрсэн төмөр нь идэвхгүй болж, хүчилд өртөх чадваргүй болно. Усгүй азотын хүчил эсвэл хүхрийн хүчилтэй холилдсон нь цикл органик нэгдлүүдэд (бензол, нафталин гэх мэт) маш хүчтэй нөлөө үзүүлж, нитро нэгдлүүдийг C 6 H 5 H + HNO 3 = C 6 H 5 NO 2 + HOH үүсгэдэг. Парафины нитратжилт аажмаар явагддаг бөгөөд зөвхөн сул хүчлийн нөлөөн дор ( өндөр зэрэгтэйионжуулалт). Азотын хүчилтэй гидроксил (глицерин, эслэг) агуулсан бодисуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд нитроглицерин, нитроцеллюлоз гэх мэтийг буруу гэж нэрлэдэг нитратын эфирийг олж авдаг.Азотын хүчилтэй бүх туршилт, бүх ажлыг агааржуулалт сайтай өрөөнд хийх ёстой. , гэхдээ болж өгвөл тусгай төслийн дагуу .

Шинжилгээ. Азотын хүчлийн ул мөрийг илрүүлэхийн тулд: 1) дифениленданил дигидротриазол (худалдаагаар "нитрон" гэж нэрлэдэг); 5% -ийн нитроны 10% -ийн уусмалаас 5 эсвэл 6 дусал Цууны хүчилШинжилгээний уусмалын 5-6 см 3-т хийнэ, түүнд нэг дусал H 2 SO 4 нэмнэ: мэдэгдэхүйц хэмжээний NO 3 ион байгаа тохиолдолд маш сул уусмалд зүү хэлбэртэй их хэмжээний тунадас ялгарна талстууд ялгардаг; 0°-д 1/80000 HNO 3 ч гэсэн нитроноор нээх боломжтой; 2) уусмал дахь бруцин; туршилтын уусмалтай хольж, туршилтын хоолойн ханын дагуу хүчтэй хүхрийн хүчил хүртэл болгоомжтой хийнэ; туршилтын хоолой дахь хоёр давхаргын хүрэлцэх цэг дээр ягаан-улаан өнгө үүсч, доороосоо ногоон болж хувирна.

Утаатай азотын хүчлийн уусмал дахь HNO 3-ийн хэмжээг тодорхойлохын тулд N 2 O 4-ийг KMnO 4-ийн уусмалаар титрлэх, шингэний нягтыг гидрометрээр тодорхойлж, N 2 O 4 агууламжийн засварыг хасах шаардлагатай. тусгай хүснэгтэд заасан.

Аж үйлдвэрийн аргаазотын хүчлийн үйлдвэрлэл. Азотын хүчлийг гаргаж авдаг. арр. давсны уусмалаас. Өмнө нь хужир олборлолт гэж нэрлэгддэг газарт хийгддэг байсан. Бууц, шээс гэх мэт холилдсоны үр дүнд "салпетриер" эсвэл "бөрт". хуучин гипстэй, аажмаар, хэсэгчлэн бактерийн үйлчлэл, мочевин болон бусад исэлдэлтийн улмаас органик нэгдлүүдазотын хүчилд азот (амин, амид г.м.), шохойн чулуутай кальцийн нитрат үүсгэдэг. Халуун өдрүүдэд, ялангуяа өмнөд хэсэгт (жишээлбэл, Энэтхэг болон Төв Ази), үйл явц маш хурдан явагддаг.

Францад 1813 онд хужираас 2,000,000 кг хүртэл давс гаргаж авсан байна. 25 бод мал жилд 500 кг хужир гаргадаг. Амьтны үлдэгдлээр баялаг үндсэн хөрстэй зарим газар (жишээлбэл, Кубан муж) хөрсөн дэх нитрат мэдэгдэхүйц байх магадлалтай боловч олборлоход хангалтгүй байдаг. Ганга мөрний хөндийд мэдэгдэхүйц хэмжээгээр олборлосон бөгөөд манай Төв Азийн цайзуудаас олддог бөгөөд хужир агуулсан хөрсний нөөц газар бүрт 17 тонн хүрдэг боловч түүний агууламж 3% -иас ихгүй байна. Натрийн нитратын ордууд - Чили - 1809 онд нээгдсэн; Тэд гол төлөв Тарапака мужид, зүүн уртрагийн 68° 15" ба 70° 18" ба 19° 17" ба 21° 18" хооронд байдаг. өмнөд өргөрөг, гэхдээ өмнөд болон хойд хэсэгт хоёуланд нь (Перу, Боливид) байдаг; тэдний орд далайн түвшнээс дээш 1100 м өндөрт оршдог. Ордууд нь 200 орчим км урт, 3-5 км өргөн, NaNO 3-ын дундаж агууламж 30-40% байна. Нөөцийг жил бүр 50 мянган тонноор нэмэгдүүлбэл 300 жил хадгална. 1913 онд 2,738,000 тонн экспортолсон боловч Европ руу экспортолсон хэмжээ бага зэрэг буурсан боловч дайны үед экспорт маш мэдэгдэхүйц буурсны дараа 1920 оноос хойш дахин бага зэрэг өссөн. Ихэвчлэн орой дээр нь "гал" (50 см - 2 м зузаан) байдаг. ), кварц ба хээрийн элсээс бүрдэх ба түүний доор хужир агуулсан "калихе" (25 см - 1.5 м) (хурдууд нь давс, борын кальцийн давсны ордын дэргэд элсэн цөлд байрладаг). "Калихэ" -ийн найрлага нь маш олон янз байдаг; Энэ нь NaNO 3 - 30% -аас 70%, иод ба иодын давс - 2% хүртэл, натрийн хлорид - 16-30%, сульфатын давс - 10% хүртэл, магнийн давс - 6% хүртэл агуулдаг. Хамгийн сайн сортууд нь дунджаар: NaNO 3 - 50%, NaCl - 26%, Na 2 SO 4 - 6%, MgSO 4 - 3% агуулдаг. NaNO 3 нь өндөр температурт уусдаг тул уусмалд NaCl-ээс хамаагүй их NaNO 3 ордог бөгөөд уусах чанар нь температурын дагуу бага зэрэг нэмэгддэг. 3 тонн “калихэ”-ээс 95-96 хувийн дундаж агууламжтай 1 тонн түүхий хужир авдаг. 1 литр эхийн давсны уусмалаас ихэвчлэн 2.5-5 г иод авдаг. Ихэвчлэн түүхий давс нь төмрийн ислийн хольцтой тул бор өнгөтэй байдаг. Бордооны хувьд 1-2% хүртэл хлоридын нэгдлүүдийг агуулсан хужирыг ашигладаг. Цэвэр натрийн нитрат нь хлоридын нэгдэл агуулаагүй бол өнгөгүй, тунгалаг, гигроскопгүй; шоо хэлбэрээр талсждаг. Азотын хүчил авахын тулд давсны уусмалыг хүхрийн хүчлээр халаана; харилцан үйлчлэл нь тэгшитгэлийн дагуу явагдана.

NaNO 3 + H 2 SO 4 = HNO 3 + NaSO 4

өөрөөр хэлбэл хүчил сульфатыг гаргаж авдаг. Сүүлийнх нь NaHSO 4 ба NaCl-ийн холимогийг муфельд шохойжуулж устөрөгчийн хлорид үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Тэгшитгэлийн дагуу харилцан үйлчлэлийн хувьд

Онолын хувьд 100 кг NaNO 3 тутамд 57.6 кг H 2 SO 4 буюу 60 кг хүчил 66° Bẻ авах шаардлагатай. Үнэн хэрэгтээ задралаас зайлсхийхийн тулд 20-30% илүү хүхрийн хүчил авдаг. Харилцан үйл ажиллагаа нь 1.5 м урт, 60 см диаметртэй, 4 см зузаантай хана бүхий хэвтээ цилиндр хэлбэртэй төмөр тортоор хийгддэг. Цилиндр бүрт 75 кг хужир, 75 кг H 2 SO 4 агуулагдана. Уурыг эхлээд керамик хөргөгчөөр дамжуулж, усаар хөргөж, эсвэл налуу керамик хоолойгоор дамжуулж, дараа нь шингээгчээр дамжуулдаг: "цилиндр" эсвэл "бонбон", өөрөөр хэлбэл том керамик "Wulf колбо". Хэрэв хүхрийн хүчил 60° Вẻ (71%) авч, эхний шингээгчд 100 кг давс тутамд 4 кг ус хийвэл 40-42° Вẻ (38-41%) хүчил авна; 66 ° В-т хүчил (99.6%) ба хуурай хужир ашиглан бид 50 ° В (53%) авна; 36 ° В-ийн температурт хүчил авахын тулд эхний шингээгчд 8 литр, хоёр дахь нь 4 литр, дараагийнх нь 2.6 литр ус хийнэ. Тооцоонд шаардагдах хэмжээний хагас хүхрийн хүчлийг хужирт урвалд оруулснаар азотын хүчлийг гаргаж авдаг. Тиймээс энэ арга нь процессын эхэнд үлдсэн нитрозил хлорид болон бусад бодисоор бохирдсон хүчил, нэрэхийн төгсгөлд азотын ислээр бохирдсон хүчил үүсгэдэг. Азотын исэл нь хүчилээр дамжин агаар гүйлгээг үлээхэд харьцангуй хялбар байдаг. Бүх талаараа галаар хүрээлэгдсэн, мэдэгдэхүйц хэмжээний хүчил агуулсан бисульфат ялгаруулах хоолойтой байх нь ретортод ажиллах нь илүү ашигтай байдаг. Баримт нь цутгамал төмрийг хангалттай халааж, галд бүх талаас нь хүрвэл хүчилд дусал дуслахгүй бол хүчилд зэврдэггүй. Ийм реторт (өргөн нь 1.20, диаметр нь 1.50 м, ханын зузаан нь 4-5 см), давсны уусмалыг 660 кг H 2 SO 4 тутамд 450 кг, бүр 610 кг давсны уусмалаар хүхрийн хүчилээр эмчилдэг. 66 ° Bẻ). Одоо цилиндрийн оронд босоо хоолойг ихэвчлэн ашигладаг эсвэл эдгээр хоолойг цилиндрт холбодог.

Гуттманы аргын дагуу задралыг хэд хэдэн хэсгээс бүрдсэн цутгамал төмрийн ретортуудад гүйцэтгэдэг (Зураг 1 ба 1а); Эд ангиуд нь ихэвчлэн 100 хэсгээс бүрдэх шаваасаар холбогддог. төмрийн үртэс, Хүхрийн 5 хэсэг, аммонийн хлоридын 5 хэсэг нь аль болох бага устай; retortts ба хэрэв боломжтой бол ачих нүх нь хаалттай байна тоосгоны ажилба зуухны хийгээр халаана.

Реторорт 800 кг хужир, 800 кг 95%-ийн хүхрийн хүчил ачиж 12 цагийн турш нэрэх; Үүнд 100 кг орчим нүүрс зарцуулна. Цилиндр хэлбэрийн ретортыг мөн ашигладаг. Гарсан уур нь эхлээд 8-р цилиндрт ордог; дараа нь устай модон хайрцагт байрлуулсан 12 ба 13-р цуврал керамик хоолойг дамжуулна; энд уур нь азотын хүчил болж өтгөрдөг бөгөөд энэ нь Гутман суурилуулалтын 22, 23-р цуглуулгын 28-р хоолойгоор урсдаг бөгөөд 8-р цилиндрийн конденсат мөн энд ордог; 12-р хоолойд өтгөрүүлээгүй азотын хүчил нь 15а-аар дамжин бөмбөгөөр дүүрсэн цамхаг руу орж, усаар угаана; цамхагт шингээгүй хүчлийн сүүлчийн ул мөр нь 43а цилиндрт баригдсан; хий нь яндан руу 46а хоолойгоор дамждаг. Нэрэлтийн явцад үүссэн азотын ислийг исэлдүүлэхийн тулд агаарыг ретортоос гарах хэсэгт шууд хий рүү холино. Хүчтэй хүхрийн хүчил, хатаасан хужирыг үйлдвэрлэлд ашиглавал өнгөгүй 96-97% азотын хүчил гарна. Хоолойд бараг бүх хүчил өтгөрдөг, зөвхөн багахан хэсэг нь (5%) цамхагт шингэж, 70% азотын хүчил өгч, дараагийн нитратын ачаалалд нэмдэг. Тэр. үр дүн нь онолын 98-99% -ийн гарцтай, хлоргүй, өнгөгүй азотын хүчил юм. Гутманы аргыг хүлээн авсан өргөн тархсансуурилуулалтын энгийн, хямд өртөгтэй холбоотой.

1000 кг NaNO 3, 1000 кг H2SO 4 (66 ° Вẻ) ба ийм хэмжээний хольцыг цутгамал төмрийн ретортонд бууруулсан даралтын дор (30 мм) нэрэх замаар валентинерын аргаар 96-100% хүчил гаргаж авдаг. 100 кг ус нэмдэг сул хүчил HNO 3. Нэрэлт нь 10 цаг үргэлжилдэг бөгөөд агаарыг хайлш руу байнга оруулдаг. Харилцан үйлчлэл нь 120 ° -д тохиолддог боловч үйл явцын төгсгөлд "хямрал" (1 цаг) үүсч, хүчтэй цочрол үүсэх боломжтой (120-130 °). Үүний дараа халаалтыг 175-210 хэмд хүргэнэ. Өтгөрүүлэх, хүчиллэгийг зөв барих нь маш чухал. Ретортын уур нь цилиндрт орж, түүнээс өндөр хөргөлттэй 2 ороомог, тэдгээрээс цуглуулгад (Вульф колбо гэх мэт), дараа нь дахин ороомог, дараа нь 15 цилиндрт орж, түүний ард насос байрлуулна. 6-8 цагийн дотор 1000 кг NaNO 3-ийн ачаалалд 600 кг HNO 3 (48° Вẻ) авна, өөрөөр хэлбэл нормын 80%.

Норвегийн нитратаас (кальци) азотын хүчлийг авахын тулд сүүлчийнхийг нь уусгаж, хүчтэй азотын хүчил нэмээд холино. хүхрийн хүчил, үүний дараа азотын хүчлийг гипсээс шүүнэ.

Хадгалалт, сав баглаа боодол. Азотын хүчлийг хадгалахын тулд та шил, шамот, цэвэр хөнгөн цагаан (5% -иас ихгүй хольц) аяга таваг, мөн тусгай цахиурын хүчилд тэсвэртэй Krupp гангаар хийсэн аяга таваг (V2A) ашиглаж болно. Учир нь хүчтэй азотын хүчил нь мод, модны үртэс, өөдөс, нойтон дээр үйлчилдэг ургамлын тос, гэх мэт дэгдэлт, гал түймэр гарах боломжтой (жишээлбэл, тээвэрлэх явцад лонх хагарвал), азотын хүчлийг зөвхөн тусгай галт тэргээр тээвэрлэх боломжтой. Турпентин нь хүчтэй азотын хүчилтэй харьцах үед халах үед амархан гал авалцдаг.

Хэрэглээ: 1) бордооны давс хэлбэрээр, 2) тэсрэх бодис үйлдвэрлэх, 3) будагч бодис үйлдвэрлэх хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн, хэсэгчлэн будагч бодисыг өөрсдөө үйлдвэрлэх. Ч. арр. бордоонд азотын хүчил эсвэл нитратын давс (натри, аммони, кальци, кали) ашигладаг. 1914 онд дэлхийн азотын хэрэглээ Чилийн нитрат хэлбэрээр 368,000 тонн, агаар дахь азотын хүчил хэлбэрээр - 1925 онд 360,000 тонн азотын хүчилд хүрэх ёстой байв. Дайны үед нитроглицерин, нитроцеллюлоз зэрэг тэсрэх бодисын зарцуулалтаас болж азотын хүчлийн хэрэглээ ихээхэн нэмэгддэг. янз бүрийн төрөл, нитро нэгдлүүд (нитротолуол, TNT, мелинит гэх мэт) болон гал хамгаалагчийн бодисууд (мөнгөн усны фульминат). IN Амар амгалан цагазотын хүчил нь нитробензолоос ангижруулах замаар гаргаж авсан анилинаар дамжуулан будагч бодис руу шилжихийн тулд нитро нэгдлүүд, жишээлбэл, нитробензол үйлдвэрлэхэд зарцуулагддаг. Их хэмжээнийазотын хүчлийг металл сийлбэр хийхэд ашигладаг; азотын хүчлийн давс (сальт) нь тэсрэх бодис (аммонийн нитрат - утаагүй, калийн нитрат - дотор) хар нунтаг) болон салют буудуулах зориулалттай (барийн нитрат - ногоон өнгөтэй).

Азотын хүчлийн стандарт. Азотын хүчлийн стандарт нь өнөөг хүртэл зөвхөн ЗХУ-д байдаг бөгөөд СТО-ын Стандартчиллын хорооноос 40 ° Bẻ-ийн хүчлийн бүх холбооны заавал дагаж мөрдөх стандарт (OST-47) болгон баталсан. Стандарт нь азотын хүчил дэх HNO 3-ийн агууламжийг 61.20% болгож, хольцын агууламжийг хязгаарласан: хүхрийн хүчил 0.5%, хлор 0.8%, төмөр 0.01%, хатуу үлдэгдэл 0.9% -иас ихгүй байна; стандарт азотын хүчил нь тунадас агуулаагүй байх ёстой. Стандарт нь худалдагч ба худалдан авагчийн хоорондын харилцааг зохицуулж, дээж авах, дүн шинжилгээ хийх аргыг хатуу зохицуулдаг. Азотын хүчлийн агууламжийг хүчилд NaOH нэмээд хүчилтэй дахин титрлэх замаар тодорхойлно. Хүхрийн хүчлийн агууламжийг BaCl 2 тунадасжуулах замаар BaSO 4 хэлбэрээр тодорхойлно. Хлорын агууламжийг мөнгөн нитраттай шүлтлэг орчинд титрлэх замаар тодорхойлно. Төмрийн агууламжийг сесквиоксидыг аммиакаар тунадасжуулах, төмрийн ислийг төмрийн төмр болгон бууруулж, дараа нь KMnO 4 титрлэх замаар тодорхойлно. Азотын хүчлийн савлагаа стандарт болоогүй байна. Савны хэмжээ, жин, чанарыг хөндөхгүйгээр азотын хүчлийг шилэн саванд савлахыг стандартад зааж, савлаж, битүүмжлэх зааварчилгааг өгдөг.

Азотын хүчил бэлтгэх.

I. Агаараас. Галын нумын нөлөөн дор агаараас азотын хүчлийн нийлэгжилт нь хүртэл давтагдана тодорхой хэмжээгээрхаягдлын нөлөөн дор байгальд тохиолддог үйл явц атмосферийн цахилгаан. Кавендиш анх удаа (1781 онд) агаарт H 2 шатаах үед азотын исэл үүсэхийг ажиглаж, дараа нь (1784 онд) цахилгаан очагаараар дамжин. 1903 онд Мутман, Гофер нар N 2 + O 2 2NO тэнцвэрийг судлахыг анх оролдсон. Агаарт вольтын нумыг дамжуулах Хувьсах гүйдлийн 2000-4000 В-т тэд NO-ийн концентрацийг 3.6-6.7 воль% болгон барагдуулсан. Тэдний 1 кг HNO 3-т ногдох эрчим хүчний хэрэглээ 7.71 кВт.ц хүрсэн байна. Дараа нь Нернст иридиум хоолойгоор агаар дамжуулж энэ тэнцвэрийг судлав. Цаашилбал, Нернст, Желлинек болон бусад судлаачид ижил чиглэлд ажилласан. Экстраполяци хийх замаар туршилтын үр дүнАгаар ба азотын ислийн тэнцвэрт байдлыг судалснаар Нернст тэгшитгэлийн баруун талд 3750°-ийн температурт (өөрөөр хэлбэл вольт нумын температурт) 7 эзэлхүүний % NO агуулагдаж байгааг тооцоолж чадсан. байгуулагдаж байна.

Агаар мандлын азотыг тогтоохын тулд вольтын нумыг техникийн ашиглах санааны тэргүүлэх чиглэл нь 1859 онд Англид агаараас азотын хүчил үйлдвэрлэх аргыг патентжуулсан Францын судлаач Лефебр юм. Гэхдээ тэр үед зардал цахилгаан эрчим хүчЛефебрийн арга нь практикт хэрэг болохуйц хэт өндөр байсан. Түүнчлэн 1902 онд Америкийн Atmospheric Products С° компани (1 сая долларын хөрөнгөтэй) техникийн хэмжээнд хэрэгжүүлсэн McDougal (An. P. 4633, 1899) болон Брэдли, Лавжой аргын патентыг дурдах нь зүйтэй. Ниагара хүрхрээний эрчим хүчийг ашиглан. Ковальски болон түүний хамтран зүтгэгч И.Мосцицки нарын хийсэн агаар мандлын азотыг засахын тулд 50,000 В-ын хүчдэлийг ашиглах оролдлого нь мөн энэ цаг үед хамаарах ёстой. Гэхдээ агаараас азотын хүчил үйлдвэрлэх анхны томоохон амжилтыг Норвегийн инженер Биркеланд азотын ислийн гарцыг нэмэгдүүлэхийн тулд хүчтэй цахилгаан соронзон орон дээр сунгах чадварыг ашиглах тухай түүхэн санаа авчирсан юм. агаарт вольтын нумыг нэвтрүүлэх үед. Биркеланд энэ санаагаа Норвегийн өөр нэг инженер Эйдетэй нэгтгэж, түүнийг техникийн суурилуулалт болгон орчуулж, агаараас азотын хүчлийг гарган авах зардлын хэмнэлттэй боломжийг нэн даруй олгожээ. Гүйдлийн чиглэл болон цахилгаан соронзон үйлчлэлийн байнгын өөрчлөлтийн улмаас үүссэн галт нумын дөл нь янз бүрийн чиглэлд байнга хавдах хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь бүх цаг үед хурдацтай хөдөлдөг вольт нум үүсэхэд хүргэдэг. 100 м/сек хүртэл хурдтай, 2 м ба түүнээс дээш диаметртэй, тайван шатаж буй өргөн цахилгаан нарны сэтгэгдэл төрүүлдэг. Энэ нарны дундуур хүчтэй агаарын урсгал тасралтгүй үлээдэг бөгөөд нар өөрөө зэсээр бэхлэгдсэн галд тэсвэртэй шавараар хийсэн тусгай зууханд хаалттай байдаг (Зураг 1, 2, 3).

Вольтын нумын хөндий электродуудыг дотроос нь усаар хөргөнө. Сувгаар дамжин агаар Азуухны галт шавар доторлогоонд нуман камерт ордог b; исэлдсэн хийгээр дамжин зуухнаас гарч, түүний дулааныг ашиглан ууршуулагчийн бойлерыг халаахад хөргөнө. Үүний дараа NO нь исэлдэлтийн цамхагуудад орж, агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр NO 2 болж исэлддэг. Сүүлийн процесснь экзотермик процесс (2NO + O 2 = 2NO 2 + 27Кал), тиймээс дулаан шингээлтийг ихэсгэх нөхцөл нь энэ чиглэлд урвалыг ихээхэн дэмждэг. Дараа нь азотын давхар ислийг дараахь тэгшитгэлийн дагуу усаар шингээнэ.

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO
2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2

Өөр нэг аргаар хийн урвалж буй хольцыг шингээхээс өмнө 150 ° -аас доош хөргөнө; энэ температурт урвуу тэлэлт– NO 2 = NO + O бараг байхгүй. Тодорхой нөхцөлд NO + NO 2 N 2 O 3 тэнцвэрт байдал нь N 2 O 3-ийн хамгийн их агууламжтай байдаг гэдгийг санаж, халуун нитрит хийг бүрэн исэлдэхээс өмнө 200 хэмийн температурт асгах замаар олж авч болно. 300 °, нитратын давсны оронд сод эсвэл идэмхий содын уусмалаар - цэвэр нитритүүд (Норск Гидро арга). Зуухнаас гарах үед үлээлгэсэн агаарт 1-2% азотын исэл агуулагддаг бөгөөд тэдгээр нь шууд усны эсрэг урсгалаар баригдаж, дараа нь шохойгоор саармагжуулж, кальци гэж нэрлэгддэг. "Норвегийн" хужир. Үйл явц нь өөрөө явуулах N 2 + O 2 2NO - 43.2 Cal цахилгаан эрчим хүчний харьцангуй бага хэмжээний зарцуулалт шаарддаг, тухайлбал: NO хэлбэрээр 1 тонн холбогдсон азотыг авахын тулд зөвхөн 0.205 кВт-жил; Үүний зэрэгцээ орчин үеийн хамгийн сайн суурилуулалтанд 1 тонн тутамд 36 дахин их, өөрөөр хэлбэл ойролцоогоор 7.3 ба 8 кВт-ын эрчим хүч зарцуулах шаардлагатай болдог. Өөрөөр хэлбэл зарцуулсан энергийн 97 гаруй хувь нь NO үүсэхэд зориулагдаагүй, харин энэ үйл явцыг бий болгоход зарцуулагддаг. таатай нөхцөл. Тэнцвэрийг хамгийн их NO-ийн агууламж руу шилжүүлэхийн тулд 2300-аас 3300 ° хүртэлх температурыг ашиглах шаардлагатай (2300 ° -т NO-ийн агууламж 2 эзлэхүүн%, 3300 ° - 6 эзлэхүүн%), гэхдээ ийм температурт 2NO хурдан задардаг. N 2 + O 2 руу буцах. Тиймээс секундын багахан хугацаанд NO-ийн задрал удаан явагдах үед хийг халуун газраас хүйтэн газар руу зайлуулж, дор хаяж 1500 ° хүртэл хөргөх шаардлагатай. N 2 + O 2 2NO тэнцвэрийг 1500 ° -т 30 цагт, 2100 ° -д 5 секундэд, 2500 ° -т 0.01 секундэд тогтооно. ба 2900°-д - 0.000035 сек.

BASF-ийн ажилтан Шонхеррын арга нь Биркеланд ба Эйдегийн аргаас ихээхэн ахиц гарсан юм. Энэ аргын оронд лугшилттай, тасалдалтай ажилладаг галт нумын дөл хувьсагчгүйдэл, өндөр тайван дөл хэрэглэнэ байнгынОдоогийн Энэ нь дөлийг байнга үлээхээс сэргийлж, үйл явцад маш их хор хөнөөл учруулдаг. Гэсэн хэдий ч ижил үр дүнд хувьсах гүйдлийн нумын тусламжтайгаар хүрч болно, гэхдээ шатаж буй дөлөөр агаарыг шулуун шугамаар биш, харин галын нумын дөл дагуу эргүүлэх салхи хэлбэрээр үлээж болно. Тиймээс зууханд хийж болно нэлээн нарийхан металл хоолой хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд нумын дөл нь түүний хананд хүрэхгүй. Schongherr зуухны дизайны диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 4.

Нуман аргын цаашдын сайжруулалтыг Полингийн аргаар хийдэг (Зураг 5). Шатаах зуухны электродууд нь эвэр цэнэглэгч шиг харагддаг. Тэдний хооронд үүссэн 1 м урттай вольт нум нь хүчтэй агаарын урсгалаар дээшээ үлээгдэнэ. Хамгийн ихдээ гацааХэрэв дөл тасарвал нумыг нэмэлт электрод ашиглан дахин асаана.

Агаарын азотыг исэлдүүлэх зориулалттай зуухны арай өөр загварыг I. Mościtsky патентжуулсан. Хоёр электродын аль нэг нь (Зураг 6) хавтгай диск хэлбэртэй бөгөөд нөгөө электродоос маш хол байрладаг. ойрын зай. Дээд электрод нь хоолой хэлбэртэй бөгөөд төвийг сахисан хий нь хурдан урсгалаар дамжин урсаж, дараа нь конус хэлбэрээр тархдаг.

Вольтийн нумын дөл нь өгөгдсөн Тойрог эргэлтнөлөөлсөн цахилгаан соронзон орон, мөн хурдан конус хэлбэрийн хийн урсгал нь сэргийлдэг богино холболт. Дэлгэрэнгүй тодорхойлолтсуулгацыг бүхэлд нь W. Waeser, Luftstickstoff-Industrie, х. 475, 1922. Швейцарь дахь нэг үйлдвэр (Чиппис, Уоллис) И.Мощицкийн аргын дагуу ажиллаж, 40% HNO 3 үйлдвэрлэдэг. Польш дахь өөр нэг үйлдвэр (Бори-Жаворцно) нь 7000 кВт-д зориулагдсан бөгөөд баяжуулсан HNO 3 ба (NH 4) 2 SO 4 үйлдвэрлэх ёстой. Азотын ислийн гарцыг сайжруулж, галт нумын дөлийг нэмэгдүүлэхийн тулд Сүүлийн үедболгон ашигладаг анхны бүтээгдэхүүнагаар биш харин хүчилтөрөгчөөр баялаг азот ба хүчилтөрөгчийн холимог, 1: 1 харьцаатай. Ларош-де-Рам дахь Францын үйлдвэр энэ хольцтой маш сайн үр дүнд хүрч ажилладаг.

Үүссэн азотын тетроксид N 2 O 4-ийг -90 хэм хүртэл хөргөж шингэн болгон хувиргах нь зүйтэй. Урьдчилан хатаасан хий - хүчилтөрөгч ба агаараас гаргаж авсан ийм шингэн азотын тетроксид нь металтай урвалд ордоггүй тул ган бөмбөгөнд тээвэрлэж, хүчтэй концентрацитай HNO 3 үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Толуолыг энэ тохиолдолд хөргөлтийн бодис болгон ашиглаж байсан боловч азотын исэл зайлшгүй нэвчиж, толуолд үзүүлэх нөлөөнөөс болж Церневиц (Германд) ба Бодио (Швейцарь) үйлдвэрүүдэд аймшигт дэлбэрэлт болж, хоёр аж ахуйн нэгжийг устгасан. Хийн хольцоос N 2 O 4 гаргаж авах. Мөн цахиурт гелээр N 2 O 4-ийг шингээж, халаахад шингэсэн N 2 O 4-ийг буцааж гаргадаг.

II. Аммиакийн контактын исэлдэлт. Нийлэг азотын хүчлийг агаараас шууд үйлдвэрлэх бүх тайлбарласан аргууд нь хямд усан цахилгаан эрчим хүч байгаа тохиолдолд л ашигтай байдаг. Хэрэв харьцангуй хямд нийлэг азотын хүчил үйлдвэрлэх аргыг олоогүй бол холбосон азотын асуудал (Азотыг үзнэ үү) эцэслэн шийдэгдсэн гэж үзэж болохгүй. Хэрэв эдгээр бордоо нь азотын хүчлийн давс байвал ургамалд бордооноос холбосон азотыг шингээх нь ялангуяа хөнгөвчилдөг. Хөрсөнд оруулсан аммонийн нэгдлүүдийг эхлээд хөрсөнд нитрификаци хийх ёстой (Азотын бордоог үзнэ үү). Үүнээс гадна азотын хүчил нь хүхрийн хүчилтэй хамт олон тооны үйлдвэрлэлийн үндэс суурь болдог химийн үйлдвэрболон цэргийн хэрэг. Тэсрэх бодис үйлдвэрлэх ба утаагүй нунтаг(TNT, нитроглицерин, динамит, пикриний хүчил болон бусад олон бодисууд), анилин будагч бодисууд, целлюлоид ба районууд, олон эм гэх мэтийг азотын хүчилгүйгээр хийх боломжгүй юм. Тийм ч учраас дэлхийн дайны үед Чилийн нитратын эх үүсвэрээс хаалтанд өртөн тасарсан, тэр үед хямд усан цахилгаан эрчим хүчгүй байсан Германд нийлэг азотын хүчлийн үйлдвэрлэл контактын аргаар ихээхэн хөгжсөн. , нүүрс эсвэл синтетик аммиакаас эхлээд катализаторын оролцоотойгоор агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх замаар . Дайны үед (1918) Герман өдөрт 1000 тонн азотын хүчил, аммонийн нитрат үйлдвэрлэж байжээ.

1788 онд Кембрижийн Милнер халах үед манганы хэт ислийн нөлөөн дор NH 3-ыг азотын исэл болгон исэлдүүлэх боломжийг тогтоожээ. 1839 онд Кульман аммиакийг агаартай исэлдүүлэх явцад цагаан алтны холбоо барих үйлдлийг тогтоожээ. Техникийн хувьд аммиакийг азотын хүчилд исэлдүүлэх аргыг Оствальд, Браувер нар боловсруулж, 1902 онд патентжуулсан (Сонирхолтой нь Германд Оствальдын хүсэлтийг нэн тэргүүнд хүлээн зөвшөөрснөөр татгалзсан юм. Францын химичКулман.) Нилээд буталсан цагаан алт ба хийн хольцын удаан урсгалын нөлөөн дор исэлдэлт нь 4NH 3 + ZO 2 = 2N 2 + 6H 2 O урвалын дагуу явагддаг. Тиймээс процессыг хийх ёстой. контакт "хувиргагч" -аар үлээлгэсэн хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хөдөлгөөний мэдэгдэхүйц хурд, хийн хольцын найрлагын хувьд хоёуланг нь хатуу зохицуулдаг. "Хөрвүүлэгч" рүү орж буй хийн холимог байх ёстой. цагаан алтны катализаторыг "хордуулах" боломжтой тоос, хольцоос өмнө нь сайтар цэвэрлэсэн.

Платин байгаа нь NH 3 молекулын задрал, устөрөгчтэй цагаан алтны тогтворгүй завсрын нэгдэл үүсэхэд хүргэдэг гэж үзэж болно. Энэ тохиолдолд statu nascendi дахь азот нь агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэлтэнд өртдөг. NH3-ийн HNO3-ийн исэлдэлт дараах урвалаар явагдана.

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 0;

Хөргөсөн өнгөгүй NO хий нь агаарын шинэ хэсэгтэй холилдож, аяндаа исэлдэж, NO 2 эсвэл N 2 O 4 үүсгэдэг.

2NO + O 2 = 2NO 2, эсвэл N 2 O 4;

Илүүдэл агаар эсвэл хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолд үүссэн хийг усанд уусгах нь урвалын дагуу цаашдын исэлдэлттэй холбоотой:

2NO 2 + O + H 2 O = 2HNO 3,

Үүний дараа ойролцоогоор 40-50% бат бэхтэй HNO 3-ийг авна. Үүссэн HNO 3-ийг хүчтэй хүхрийн хүчлээр нэрэх замаар эцэст нь концентрацитай синтетик азотын хүчил гаргаж авах боломжтой. Оствалдын хэлснээр катализатор нь хэсэгчлэн эсвэл бүрэн хөвөн цагаан алт эсвэл хар цагаан алтаар бүрсэн металл цагаан алтнаас бүрдэх ёстой.

Улаан дулаан дөнгөж эхэлж амжаагүй, 1 цагт NH 3 агаарын 10 ба түүнээс дээш хэсгээс бүрдэх хийн хольцын ихээхэн урсгалын хурдтай үед урвал явагдах ёстой. Хийн хольцын удаан урсгалыг дэмждэг бүрэн уналт NH 3 элементүүдэд. 2 см-ийн цагаан алтны контактын тортой бол хийн урсгалын хурд нь байх ёстой 1-5 м/сек, өөрөөр хэлбэл хий цагаан алттай харьцах хугацаа 1/100 сек-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Хамгийн оновчтой температур нь ойролцоогоор 300 ° байна. Хийн хольцыг урьдчилан халаана. Хийн хольцын урсгалын хурд өндөр байх тусам NO гаралт их болно. Ойролцоогоор 6.3% NH 3 агуулсан аммиак ба агаарын холимог бүхий маш зузаан цагаан алтны тор (катализатор) дээр ажиллахдаа Нейман, Роуз нар 450 ° -ийн температурт (3.35 см 2 цагаан алтны контакт гадаргуутай) дараах үр дүнг олж авсан.

Өндөр эсвэл бага NH 3 агууламж нь химийн процессын чиглэлд чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь тэгшитгэлийн дагуу явагдах боломжтой: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (14.38% NH 3 агууламжтай) , эсвэл тэгшитгэлийн дагуу: 4NH 3 + 7O 2 = 4NO 2 + 6H 2 O (10.74% NH 3 хольцтой). Платинумаас бага амжилтаар, магадгүй. Бусад катализаторуудыг (төмрийн исэл, висмут, цери, торий, хром, ванади, зэс) ашигласан. Эдгээрээс зөвхөн төмрийн ислийг 700-800 градусын температурт хэрэглэх, 80-85% NH 3 гарцтай байх нь анхаарал татахуйц байх ёстой.

-д чухал үүрэг гүйцэтгэнэ исэлдэлтийн процесс NH 3-ийн HNO 3 руу шилжихэд температур нөлөөлдөг. Аммиакийн исэлдэлтийн урвал нь өөрөө экзотермик: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O + 215.6 Кал. Зөвхөн эхлээд холбоо барих төхөөрөмжийг халаах шаардлагатай урвал явагдаж байнаөөрийн дулааны улмаас. Аммиакийн исэлдэлтийн "хөрвүүлэгч"-ийн техникийн зураг төсөл өөр өөр системүүдөгөгдсөн тооноос тодорхой харагдаж байна (Зураг 7-8).

Одоогийн байдлаар хүлээн зөвшөөрөгдсөн Франк-Каро аргын дагуу HNO 3 үйлдвэрлэх схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 9.

Зураг дээр. Хечст дэх Мейстер Люциус, Брюннинг нарын үйлдвэрт NH 3-ийн исэлдэлтийн диаграммыг 10-т үзүүлэв.

Орчин үеийн суурилуулалтанд NH 3-аас NO-ийн исэлдэлтийг 90% хүртэл, дараа нь үүссэн азотын ислийг усаар исэлдэж, шингээх ажлыг 95% хүртэл гүйцэтгэдэг. Тиймээс бүх процесс нь 85-90% -ийн холбосон азотын гарцыг өгдөг. Нитратаас HNO 3 үйлдвэрлэхэд одоогийн байдлаар (100% HNO 3-ын хувьд) 1 тонн нь 103 доллар, нумын процессын дагуу 1 тонн нь 97.30 доллар, харин NH -3-ийн исэлдэлтээр олж авсан 1 тонн HNO 3 нь ердөө 85.80 долларын үнэтэй байдаг. . Эдгээр тоо байж болохыг хэлэх шаардлагагүй Эдгээр нь зөвхөн ойролцоо бөгөөд аж ахуйн нэгжийн хэмжээ, цахилгаан эрчим хүч, түүхий эдийн өртөг зэргээс ихээхэн хамаардаг боловч HNO 3 үйлдвэрлэх контакт арга нь бусад аргуудтай харьцуулахад ойрын ирээдүйд давамгайлах байр суурь эзэлнэ гэдгийг харуулж байна.

бас үзнэ үү

Амьсгалах үнэртэй өнгөгүй эсвэл бага зэрэг шаргал өнгөтэй тунгалаг шингэн. Хадгалах явцад азотын ислийн агууламж нэмэгдэж, үүний үр дүнд азотын хүчлийн өнгө нь бага зэрэг шаргал хүрэн болж өөрчлөгддөг.

ГОСТ 3885-73

Синоним ба гадаад нэр:азотын хүчил

Бодисын төрөл:органик бус

Гадаад төрх:өнгөгүй шингэн

Кристалын өөрчлөлт, молекулын бүтэц, уусмал, уурын өнгө:Хатуу хэлбэрээр энэ нь цагаан талст (нягт 1.52 г / см3) юм.

Бүдүүн томъёо(Уулын систем): HNO 3

Текст хэлбэрээр томъёо: HONO2

CAS дугаар:-

Молекулын масс(Аму дахь): 63.01

Хайлах температур(°С-ээр): -41.6

Буцалж буй температур(°С-д): 83

Хольцын температурын тогтмол үзүүлэлт (агууламж жингийн хувиар): 121.9 °C (азеотропын буцлах цэг, даралт 1 атм) азотын хүчил 68.4% ус 31.6%

Бүтээгдэхүүн дулааны задрал: -

Уусах чадвар (г/100 г уусгагч эсвэл шинж чанарт):ус: холимог [Лит. ] диэтил эфир: уусдаг [Ref. ]

Бодисын урвал:

1. Хүйтэнд устөрөгчийн иодидыг исэлдүүлж, иод, азотын исэл (II) үүсгэдэг. [Лит. ]
   6HI ​​+ 2HNO 3 → 3I 2 + 2NO + 4H 2 O
2. 10% -ийн концентрацид цайртай урвалд орж цайрын нитрат, голчлон азотыг үүсгэдэг. [Лит. ]
   5Zn + 12HNO 3 (10%) → 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O
3. 10-20% -ийн концентрацид магнийн нитрат болон 80% хүртэл устөрөгчийн агууламжтай хийн хольцыг өгөх магнитай урвалд ордог. [Лит. ]
   Mg + 2HNO 3 (10%) → Mg(NO 3) 2 + H 2
4. 10-20% -ийн концентрацид мангантай урвалд орж, 80% хүртэл устөрөгчийн агууламжтай хийн хольц үүсгэдэг. [Лит. ]
   Mn + 2HNO 3 (10%) → Mn(NO 3) 2 + H 2
5. Алт, цагаан алт зэргийг өтгөрүүлсэн давсны хүчилтэй хольж уусгана. [Лит. ]
6. 68% -ийн концентрацитай бол мөнгөн ус, цайр, зэс, магни, никельтэй урвалд орж металл (II) нитрат, азотын исэл (IV) болон ус үүсгэдэг. [Лит. ]
7. Халах үед иод, хүхэр, нүүрс, фосфорыг исэлдүүлдэг. [Лит. ]
8. 30% -ийн концентрацид мөнгөн устай урвалд орж мөнгөн ус (II) нитрат, ус, азотын исэл (II) үүсгэдэг. [Лит. ]
9. Металлуудтай урвалд орж, метал, аммонийн нитрат, устөрөгч, азот, азотын исэл (I), азотын исэл (II) эсвэл азотын исэл (IV) -ийн концентраци, идэвхи зэргээс хамаарч өөр хоорондоо холилддог. [Лит. ]
10. Турпентин гал авалцдаг. [Лит. ]
11. Селен, теллур, хүнцлийг уусгана. [Лит. ]
12. Баяжуулсан азотын хүчил нь хар тугалганы сульфидыг исэлдүүлэн хар тугалга сульфат болгодог. [Лит. ]
13. Цахиур, титан, ниобий, тантал, цирконий, гафни, вольфрам, цагаан тугалга, тэдгээрийн хайлшийг уусгахад азот ба гидрофторын хүчлийн хольцыг ашигладаг. [Лит. ]

Бодисын оролцоогүй урвалууд:

• Төвлөрсөн хэлбэрээр энэ нь идэвхгүй байдлын улмаас хөнгөн цагаан, хром, төмөртэй урвалд ордоггүй. [Лит. ]
• Баяжуулсан хэлбэрээр нитрат нь төвлөрсөн азотын хүчилд бага уусдаг тул кальци, баритай урвалд ордоггүй. [Лит. ]
• Алт, цагаан алт, родий, иридиум, осми, рутенитэй урвалд ордоггүй. [Лит. ]
• Идэвхгүй байдлын улмаас индий, галлий, ниобий, тантал, торий, титан, циркони, гафни, бортой урвалд ордоггүй. [Лит. ]

Нягт: 1.36 (25°С, г/см 3, бодисын төлөв - талстууд

Хугарлын индекс(натрийн D шугамын хувьд): 1.397 (10.4°C)

Уурын даралт(ммМУБ-аар): 10 (-4.4°C) 100 (34.2°C)

Шийдлийн шинж чанарууд: -

Диссоциацийн үзүүлэлтүүд: pK a (1) = 4.42 (25°C, ус), pK a (2) = 5.28 (25°C, ус)

Агаар дахь галын цэг (°C): -

Агаар дахь галын цэг (°C): -

Агаар дахь автомат гал асаах температур (°C): -

Үхлийн тун (LD50, мг/кг): -

Үүсгэх стандарт энтальпи ΔH (298 К, ​​кЖ/моль):-174.1 (w)

Шаталтын дулаан (кЖ/моль): -

Хэрэглээ:Тусгай цэвэршилттэй азотын хүчлийг хагас дамжуулагч, электрон төхөөрөмж, металл ба хайлш, катализатор, ион солилцооны давирхай, лазер, ховор элемент үйлдвэрлэх, түүнчлэн шинжлэх ухааны нарийн судалгаанд ашигладаг.

Нэмэлт мэдээлэл:

Азотын давхар ислийг азотын хүчлээр шингээх үед нитроолиум үүсдэг - утаатай шаргал шингэн, хүчтэй исэлдүүлэгч бодис. 100 кПа даралттай 30% NO2 агуулсан азотын хүчил 38 С-т буцалгаж, 40% NO2 - 29 С-т буцалгана. Энэ тохиолдолд уур нь 96.5% азотын исэл, 3.5% азотын хүчлийн уур агуулдаг. Өнгөгүй хүчил нь азотын давхар исэлд задарснаар хадгалалтын явцад хурдан шар өнгөтэй болдог.

Цагаан алт, алттай урвалд ордоггүй. Төвлөрсөн азотын хүчил төмрийг идэвхгүй болгодог.

Мөнгө, мөнгөн ус, зэсийг уусгаж, эдгээр металлын нитратыг үүсгэж, NO эсвэл NO2 ялгаруулдаг. Устөрөгчийн өмнө зогсож буй металууд нь азотын хүчил нь түүний бууралтын бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг - аммонийн нитрат, азот, азотын исэл (I), азотын исэл (II), азотын исэл (IV); ялгарсан бүтээгдэхүүний харьцаа нь металлын идэвхжил ба хүчлийн концентрацаас хамаарна. Тодорхой хүчлийн концентраци болон металыг сонгохдоо устөрөгчийг авч болно. Азотын болон давсны хүчлийн холимогийг "региа архи" гэж нэрлэдэг бөгөөд алт, цагаан алтыг уусгадаг.

Шингэрүүлсэн азотын хүчил нь иодид устөрөгчийг исэлдүүлдэггүй, харин төвлөрсөн азотын хүчил исэлдүүлдэг. Буцалж буй хүчил нь хүхрийг хүхрийн хүчил, нүүрс болон олон органик бодисыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон исэлдүүлдэг.

Азотын хүчил нь хүчтэй нэг суурьт хүчил юм. ХАМТ үндсэн оксидууд, сул хүчлүүдийн суурь ба давс нь нитрат гэж нэрлэгддэг усанд уусдаг давс үүсгэдэг.

Тээвэр

Тусгай цэвэршилттэй азотын хүчлийг 20 литрийн шилэн саванд хийж нэн даруй түгжих төхөөрөмжөөр хаадаг. Шилэн савыг полиэтилен бөмбөрт хийнэ. Тээвэрлэлтийг бүх төрлийн тээврийн хэрэгслээр гүйцэтгэдэг.

Хадгалах

Өндөр цэвэршилттэй азотын хүчлийн шилийг бусад урвалжаас тусад нь энгийн харанхуй агуулахад 300С-аас ихгүй температурт хадгална.

Азотын хүчил- өнгөгүй, хурц үнэртэй агаарт "тамхи татдаг" шингэн. Химийн томъёо HNO3.

Физик шинж чанар. 42 ° C-ийн температурт цагаан талст хэлбэрээр хатуурдаг. Усгүй азотын хүчил буцалгана агаарын даралтба 86 ° C. Дурын харьцаагаар устай холилдоно.

Гэрэлд өртөх үед концентрацитай HNO3 нь азотын исэлд задардаг.

HNO3 нь сэрүүн, харанхуй газар хадгалагдана. Түүний доторх азотын валент нь 4, исэлдэлтийн төлөв нь +5, зохицуулалтын тоо 3 байна.

HNO3 - хүчтэй хүчил. Уусмалын хувьд энэ нь ион руу бүрэн задардаг. Үндсэн исэл ба суурь, сул хүчлийн давстай харилцан үйлчилнэ. HNO3 нь хүчтэй исэлдүүлэх чадвартай. Нитратыг нэгэн зэрэг үүсгэх үед харилцан үйлчлэлцэж буй металлын концентраци, идэвхжил, нөхцлөөс хамааран нэгдэл болгон бууруулж болно.

1) төвлөрсөн HN03, бага идэвхтэй металлуудтай харилцан үйлчилж, азотын исэл (IV) NO2 болж буурдаг.

2) хэрэв хүчил шингэрсэн бол азотын исэл (II) NO болж буурна:

3) илүү идэвхтэй металлуудшингэрүүлсэн хүчлийг азотын исэл (I) N2O болгон бууруулах:

Маш шингэрүүлсэн хүчил нь аммонийн давс болж буурдаг.

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti нь төвлөрсөн HNO3-тай урвалд ордоггүй бөгөөд Al, Fe, Co, Cr нь "идэвхгүй" байдаг.

4) HNO3 нь металл бустай урвалд орж, тэдгээрийг багасгадаг харгалзах хүчил, мөн өөрөө исэл болж буурдаг:

5) HNO3 нь зарим катион ба анион, органик бус ковалент нэгдлүүдийг исэлдүүлдэг.

6) олон органик нэгдлүүдтэй харилцан үйлчилдэг - нитрацийн урвал.

Азотын хүчлийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O.

Аммиак– NO нь NO2 болж хувирдаг бөгөөд энэ нь агаар мандлын хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор устай хамт азотын хүчил үүсгэдэг.

Катализатор - цагаан алтны хайлш. Үүссэн HNO3 нь 60% -иас ихгүй байна. Шаардлагатай бол энэ нь төвлөрсөн байдаг. Тус үйлдвэр нь шингэрүүлсэн HNO3 (47–45%) ба өтгөрүүлсэн HNO3 (98–97%) үйлдвэрлэдэг. Баяжуулсан хүчил нь хөнгөн цагаан саванд, шингэрүүлсэн хүчил нь хүчилд тэсвэртэй гангаар хийгдсэн саванд тээвэрлэгддэг.

34. Фосфор

Фосфор(R)Д.И.-ийн үечилсэн системийн үндсэн дэд бүлгийн V бүлэгт 3-р үед байна. Менделеев. Серийн дугаар 15, цөмийн цэнэг +15, Ar = 30.9738 a.u. м... энергийн 3 түвшинтэй, энергийн бүрхүүлд 15 электрон байдгаас 5 нь валент. Фосфор нь d дэд түвшинтэй. Цахим тохиргоо P: 1 s2 2s2 2p63 s2 3p33d0. Онцлог шинж чанар нь sp3 эрлийзжүүлэлт ба sp3d1 нь бага байдаг. Фосфорын валент нь III, V. Хамгийн онцлог исэлдэлтийн төлөв нь +5 ба -3, бага шинж чанартай: +4, +1, -2, -3. Фосфор нь исэлдүүлэх, багасгах шинж чанартай байдаг: электрон хүлээн авах, өгөх.

Молекулын бүтэц:β-бонд үүсгэх чадвар нь азотынхоос бага тод илэрдэг - хийн фазын ердийн температурт фосфор нь 60 ° өнцгөөр тэгш талт пирамид хэлбэртэй P4 молекул хэлбэрээр илэрдэг. Атомуудын хоорондын холбоо нь ковалент, туйлшралгүй байдаг. Молекул дахь Р атом бүр нь бусад атомуудаар ?-бондоор холбогддог.

Физик шинж чанар: Фосфор нь цагаан, улаан, хар гэсэн гурван аллотроп үүсгэдэг. Өөрчлөлт бүр өөрийн гэсэн хайлах, хөлдөх цэгтэй байдаг.

Химийн шинж чанар:

1) халах үед P4 урвуу диссоциаци:

2) 2000 ° C-аас дээш температурт P2 атомуудад задардаг.

3) фосфор нь металл бус бодисуудтай нэгдлүүд үүсгэдэг:

Бүх галогентэй шууд нийлдэг: 2P + 5Cl2 = 2PCl5.

Металлуудтай харилцан үйлчлэхэд фосфор нь фосфид үүсгэдэг.

Устөрөгчтэй нийлж фосфины хий үүсгэдэг: Р4 + 6Н2 = 4РН3?.

Хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үед P2O5 ангидрид үүсгэдэг: P4 + 5O2 = 2P2O5.

Баримт бичиг:Фосфорыг хольцыг шохойжуулах замаар гаргаж авдаг Ca3(P O4 )2 элс, кокстой цахилгаан зууханд 1500 ° C-ийн температурт агаар нэвтрэхгүйгээр: 2Ca3(PO4)2 + 1 °C + 6SiO2 = 6CaSiO3 + 1 °CO + P4?.

Фосфор нь байгальд цэвэр хэлбэрээр байдаггүй, харин химийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг. Байгалийн гол фосфорын нэгдлүүд нь дараах эрдэс бодисууд юм: Ca3(PO4)2 – фосфорит; Ca3(PO4)2?CaF2 (эсвэл CaCl) эсвэл Ca3(PO4)2?Ca(OH)2 – апатит. Фосфорын биологийн ач холбогдол асар их. Фосфор нь зарим ургамал, амьтны уургийн нэг хэсэг юм: сүү, цус, тархи, мэдрэлийн эд дэх уураг. Үүний ихээхэн хэсэг нь сээр нуруутан амьтдын ясанд 3Ca3(PO4)2?Ca(OH)2 ба 3Ca3(PO4)2?CaCO3?H2O нэгдлүүд хэлбэрээр агуулагддаг. Фосфор нь нуклейн хүчлийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд удамшлын мэдээллийг дамжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Фосфор нь шүдний паалан болон эд эсэд лецитин хэлбэрээр агуулагддаг - фосфороглицеролын эфиртэй өөх тосны нэгдэл.