Химия - Азот - Получение

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Азот
2. История открытия
3. Происхождение названия
4. Азот в природе
5. Получение
6. Свойства
7. Соединения азота
8. Применение
9. Маркировка баллонов



В лабораториях его можно получать по реакции разложения нитрита аммония:

NH4NO2 → N2↑ + 2H2O

Реакция экзотермическая, идёт с выделением 80 ккал, поэтому требуется охлаждение сосуда при её протекании.

Практически эту реакцию выполняют, добавляя по каплям насыщенный раствор нитрита натрия в нагретый насыщенный раствор сульфата аммония, при этом образующийся в результате обменной реакции нитрит аммония мгновенно разлагается.

Выделяющийся при этом газ загрязнён аммиаком, оксидом азота и кислородом, от которых его очищают, последовательно пропуская через растворы серной кислоты, сульфата железа и над раскалённой медью. Затем азот осушают.

Ещё один лабораторный способ получения азота — нагревание смеси дихромата калия и сульфата аммония. Реакция идёт по уравнениям:

K2Cr2O7 +2SO4 =2Cr2O7 + K2SO4
2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + 4H2O

Самый чистый азот можно получить разложением азидов металлов:

2NaN3 → 2Na + 3N2

Так называемый «воздушный», или «атмосферный» азот, то есть смесь азота с благородными газами, получают путём реакции воздуха с раскалённым коксом:

O2+ 4N2 + 2C → 2CO + 4N2

При этом получается так называемый «генераторный», или «воздушный», газ — сырьё для химических синтезов и топливо. При необходимости из него можно выделить азот, поглотив монооксид углерода.

Молекулярный азот в промышленности получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этим методом можно получить и «атмосферный азот». Также широко применяются азотные установки и станции, в которых используется метод адсорбционного и мембранного газоразделения.

Один из лабораторных способов — пропускание аммиака над оксидом меди при температуре ~700 °C:

2NH3 + 3CuO → N2↑ + 3H2O + 3Cu

Аммиак берут из его насыщенного раствора при нагревании. Количество CuO в 2 раза больше расчётного. Непосредственно перед применением азот очищают от примеси кислорода и аммиака пропусканием над медью и её оксидом, затем сушат концентрированной серной кислотой и сухой щёлочью. Процесс происходит довольно медленно, но он того стоит: газ получается весьма чистый.



Просмотров: 15991


<<< Актиний