Получение азотной кислоты из аммиачной селитры

Содержание

Введение

Важнейшим видом минеральных удобрений являются азотные: аммиачная селитра, карбамид, сульфат аммония, водные растворы аммиака и др. Азоту принадлежит исключительно важная роль в жизнедеятельности растений: он входит в состав хлорофилла, являющегося акцептором солнечной энергии, и белка, необходимого для построения живой клетки. Растения могут потреблять только связанный азот — в форме нитратов, солей аммония или амидов. Сравнительно небольшие количества связанного азота образуются из атмосферного за счет деятельности почвенных микроорганизмов. Однако современное интенсивное земледелие уже не может существовать без дополнительного внесения в почву азотных удобрений, полученных в результате промышленного связывания атмосферного азота.

Азотные удобрения отличаются друг от друга по содержанию в них азота, по форме соединений азота (нитратные, аммонийные, амидные), фазовому состоянию (твердые и жидкие), различают также физиологически кислые и физиологически щелочные удобрения.

Производство аммиачной селитры

Аммиачная селитра, или нитрат аммония, NН4NО3 — кристаллическое вещество белого цвета, содержащее 35% азота в аммонийной и нитратной формах , обе формы азота легко усваиваются растениями. Гранулированную аммиачную селитру применяют в больших масштабах перед посевом и для всех видов подкормок. В меньших масштабах ее используют для производства взрывчатых веществ.

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде и обладает большой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу из воздуха). Это является причиной того, что гранулы удобрения расплываются, теряют свою кристаллическую форму, происходит слеживание удобрений- сыпучий материал превращается в твердую монолитную массу.

Аммиачную селитру выпускают трех видов:

А и В- используют в промышленности; применяют во взрывчатых смесях (аммонитах, аммониалах)

В- эффективное и наиболее распространенное азотное удобрение , содержащее около 33-34% азота; обладает физиологической кислотностью.

Исходное сырьё

Исходным сырьем в производстве аммиачной селитры является аммиак и азотная кислота.

Азотная кислота. Чистая азотная кислота HNO

—бесцветная жидкость плотностью 1,51 г/смпри — 42 ° С застывающая в прозрачную кристаллическую массу. На воздухе она, подобно конце нтрированной соляной кислоте, «дымит», так как пары ее образуют с ‘ влагой воздуха мелкие капельки тумана. Азотная кислота не отличается прочностью, Уже под влиянием света она постепенно разлагается:

Чем выше температура и чем концентрированнее кислота, тем быстрее ид ет разложение. Выделяющийся диоксид азота растворяется в кислоте и придает ей бурую окраску.

Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот; в разбавленных растворах она полностью распадается на ионы Н

и- NO. Азотная кислота — одно из важнейших соединений азота: в больших количествах она расходуется в произв одстве, азотных удобрений, взрывчатых ве ществ и органических красителей, служи т окислителем во многих химических процесс ах, используется в производстве серной кислоты по нитрозному способу, применяется для изготовления целлюлозных лаков, кинопленки.

Промышленное получение азотной кислоты. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При» описании свойств аммиака было указано, что он горит в кислороде, причём продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов — окисление аммиака кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определенном составе смеси происходит почти полное превращение

Образовавшийся

легко переходит в, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту.

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины.

Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%.

При необходимости ее концентрируют,

Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а концентрированная—98 и 97%, Концентрированную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах, разбавленную — в цистернах из кислотоупорной стали.

Синтез аммиака

Аммиак — ключевой продукт различных азотсодержащих веществ, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве. Д. Н. Прянишников назвал аммиак «альфой и омегой» в обмене азотистых веществ у растений.

На схеме показаны основные области применения аммиака. Состав аммиака был установлен К. Бертолле в 1784 г. Аммиак NНз — основание, умеренно сильный восстановительный агент и эффективный комплексообразователь по отношению к катионам, обладающим вакантными связывающими орбиталями.

Физико-химические основы процесса. Синтез аммиака из элементов осуществляется по уравнению реакции

N2+ЗН2 =2NНз; ∆H<0

Реакция обратимая, экзотермическая, характеризуется большим отрицательным энтальпийным эффектом (∆Н=-91,96 кДж/моль) и при высоких температурах становится еще более экзотермической (∆H=-112,86 кДж/моль). Согласно принципу Ле Шателье при нагревании равновесие смещается влево, в сторону уменьшения выхода аммиака. Изменение энтропии в данном случае тоже отрицательно и не благоприятствует протеканию реакции. При отрицательном значении ∆S повышение температуры уменьшает вероятность протекания реакции,

Реакция синтеза аммиака протекает с уменьшением объема. Согласно уравнению реакции 4 моль исходных газообразных реагентов образуют 2 моль газообразного продукта. Основываясь на принципе Л е Шателье, можно сделать вывод о том, что в условиях равновесия содержание аммиака в смеси будет больше при высоком давлении, чем при низком.

Характеристика целевого продукта

Физико-химические свойства Аммиачная селитра (нитрат аммония) NH4NO3 имеет молекулярную массу 80,043; чистый продукт — бесцветное кристаллическое вещество, содержащее 60% кислорода, 5% водорода и 35% азота (по 17,5% в аммиачной и нитратной формах). Технический продукт содержит не менее 34,0% азота.

Основные физико-химические свойства аммиачной селитры :

Аммиачная селитра в зависимостиот температуры существует в пяти кристаллических модификациях, термодинамически устойчивых при атмосферном давлении (табл.).

Каждая модификация существует лишь в определенной области температур, и переход (полиморфный) из одной модификации в другую сопровождается изменениями кристаллической структуры, выделением (или поглощением) тепла, а также скачкообразным изменением удельного объема, теплоемкости, энтропии и т. д. Полиморфные переходы являются обратимыми — энантиотропными.

Таблица. Кристаллические модификации аммиачной селитры

Система NH4NO3—Н2О (рис. 11-2) относится к системам с простой эвтектикой. Эвтектической точке соответствует концентрация 42,4% МН4МОз и температура —16,9 °С. Левая ветвь диаграммы—линия ликвидуса воды отвечает условиям выделения льда в системе НН4МОз—Н20. Правая ветвь кривой ликвидуса — кривая растворимости МН4МОз в воде. Эта кривая имеет три точки перелома, соответствующие температурам модификационных переходов NH4NO3 1=11(125,8 °С), II=III (84,2 °С) и 111 =IV (32,2 «С). Температура плавления (кристаллизации) безводной аммиачной селитры равна 169,6 °С. Она понижается с увеличением влагосодержания соли.

Зависимость температуры кристаллизации NH4NO3 (Tкрист, «С) от содержания влаги {X, %) до 1,5% описывается уравнением:

tкрист == 169,6— 13,2x (11.6)

Зависимость температуры кристаллизации аммиачной селитры с добавкой сульфата аммония от содержания влаги {X, %) до 1,5% и сульфата аммония (У, %) до 3,0% выражается уравнением :

>Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний, аммонийная соль азотной кислоты)

Аммиачная селитра

— представляет собой кристаллический порошок или гранулы белого цвета с желтоватым оттенком, соль азотной кислоты. Хорошо растворяется в воде, аммиаке, пиридине, метаноле, этаноле. В обычных атмосферных условиях разлагается крайне медленно.
Плотность 1,725 г/см³. Температура плавления — 169,6° C, температура кипения — 235° C, температура разложения — 210° C.

Химическая формула: NH4NO3

Аммиачная селитра — сильный окислитель, в сухом виде взрывается от детонаторов.

К механическим воздействиям (удар, трение) не чувствительна. При воздействии огня и искры на аммиачную селитру загорания не происходит. При пожарах она разлагается, выделяя кислород, что усиливает горение легковоспламеняющихся предметов. При сильных пожарах складов, содержащих большое количество селитры, возможны взрывы вследствие ее бурного термического разложения и интенсивного газообразования.

Применение аммиачной селитры.

Сельское хозяйство.
Это хорошо растворимое высокоэффективное минеральное аммонийно-нитратное высококонцентрированное удобрение. Содержит 34,4 % азота. Для сельского хозяйства аммиачная селитра выпускается в виде гранул сферической формы. Среди всех удобрений она занимает первое место по использованию в сельском хозяйстве, которое составляет 55-60% рынка минеральных удобрений. Обладает высокой гигроскопичностью, чтобы не отсыревало добавляют добавки поглощающие влагу: молотый известняк, мел, фосфоритную муку, фосфогипс.
Применяется для минерального питания культур при основном, предпосевном внесении и для подкормки сельскохозяйственных культур. Наибольшая эффективность достигается при использовании аммиачной селитры для ранневесенней подкормки озимой пшеницы, озимого рапса а также для внесения поверхностно или локально к посеву или при посеве яровых культур, подкормки технических, овощных и бахчевых культур. Высокий эффект получается при совместном внесении с фосфором и калием. Запрещено аммиачную селитру вносить под огурцы, кабачки, патиссоны и тыкву, так как способствует накоплению нитратов!
Это удобрение производят следующим образом: азот связывают с водородом, в результате происходящей реакции образуется аммиак; аммиак впоследствии окисляется до азотной кислоты, и если соединить аммиак с азотной кислотой, то получится нитрат аммония т.е. аммиачная селитра. Такая агрохимия будет содержать азот в двух формах, то есть аммонийный и нитратный (17% аммонийного и 17% нитратного азота, в сумме 34% азота).
Популярность аммиачной селитры объясняется его универсальностью, так как это удобрение повсеместно используется в сельском хозяйстве для любых культур и на всех видах почв.

Взрывчатые вещества.
Это взрывчатое вещество, однако ее критический диаметр (наименьший диаметр цилиндрического заряда взрывчатого вещества, при котором возможно распространение детонации) такой большой (для сырой неизмельченной селитры порядка нескольких метров), а восприимчивость к детонации столь незначительна, что чистую селитру можно обрабатывать так же, как и инертные соли.
Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:
— составы типа аммиачная селитра/дизельное топливо (АСДТ);
— жидкая смесь аммиачная селитра/гидразин (астролит);
— водонаполненные промышленные взрывчатые вещества (акванал, акванит и др.);
— смеси с другими взрывчатыми веществами (аммонит, детонит и др.);
— смесь с алюминиевой пудрой (аммонал).

В зависимости от назначения аммиачную селитру выпускают двух марок: А и Б. А — для промышленности, Б — для сельского хозяйства. Допускается применение селитры марки Б для промышленности. Для уменьшения гигроскопичности и слеживаемости в марку Б вводят различные кондиционирующие добавки (доломитную, сульфатную или магниевую).

Физико-химические характеристики аммиачной селитры (нитрата аммония) ГОСТ 2-85.:

Наименование показателя Норма для марки и сорта
А Б
Высший Первый Второй
Суммарная массовая доля нитратного и аммонийного азота в пересчете:
— на NH4NO3 в сухом веществе, % не менее
— на азот в сухом веществе, %, не менее
98
Не нормируется
Не нормируется
34,4
Не нормируется
34,4
Не нормируется
34,0
Массовая доля воды, %, не более:
— с сульфатной и сульфатно-фосфатной добавками
— с добавками нитратов кальция и магния
0,2
0,3
0,2
0,3
0,2
0,3
0,3
0,3
рН 10%-ного водного раствора, не менее
с сульфатно-фосфатной добавкой
5,0
4,0
5,0
4,0
5,0
4,0
5,0
4,0
Массовая доля веществ, не растворимых в 10%-ном растворе азотной кислоты, %, не более 0,2 Не нормируется
Гранулометрический состав:
— массовая доля гранул размером от 1 до 3 мм, %, не менее
— массовая доля гранул размером от 1 до 4 мм, %, не менее
в том числе
гранул размером от 2 до 4 мм, %, не менее
— массовая доля гранул размером менее 1 мм, %, не более
— массовая доля гранул размером более 6 мм, %
93
Не нормируется
Не нормируется
4
0,0
Не нормируется
95
80
3
0,0
Не нормируется
95
50
3
0,0
Не нормируется
95
Не нормируется
4
0.0
Статическая прочность гранул, Н/гранулу (кг/гранулу), не менее:
— с сульфатной и сульфатно-фосфатнойдобавками
— с добавками нитратов кальция и магния
5(0,5) 10(1,0)
8(0,8)
7(0,7) 5(0,5)
Рассыпчатость, не менее 100 100 100 100

Требования безопасности аммиачной селитры (нитрата аммония) ГОСТ 2-85.
Аммиачная селитра относится к малоопасным веществам. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений — 10 мг/м³. Ее пыль при вдыхании заметного вреда организму не приносит, но попадая на части тела с наиболее сильным выделением пота вызывает раздражение и дерматиты. По степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности.

Аммиачная селитра является окислителем и пожароопасна. Дерево, пропитанное селитрой, обладает значительно большей пожароопасностью, чем обычное дерево.
При температуре 210° C и взаимодействии с серой, серным колчеданом, кислотами, суперфосфатом, хлорной известью, порошковыми металлами (особенно с цинком) разлагается с выделением токсичных окислов азота и кислорода. Выделяющийся кислород может вызвать загорание горючих материалов (мешков) и, как следствие, пожар. В случае загрязнения селитры органическими материалами или при сильном пожаре разложение аммиачной селитры может перейти во взрыв.
Пожар, вызванный разложением селитры, следует тушить большим количеством воды.
Производственные помещения и лаборатории, в которых проводится работа с селитрой (упаковывание, отбор и подготовка проб, проведение анализов), должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией.

Упаковка, транспортировка и хранение.
Упаковка селитры производится в сварные полиэтиленовые мешки или в четырехслойные бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем массой 50 кг, также специализированные контейнеры — биг-беги, массой 500-800 кг. Горловины открытых полиэтиленовых мешков (после их заполнения) должны быть заварены, а открытых бумажных мешков — зашиты машинным способом.

Транспортировка осуществляется как в подготовленной таре, так и насыпью. Упакованную в мешки селитру перевозят всеми видами транспорта, кроме воздушного (из-за повышенной пожарной опасности), в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки груза, действующими на транспорте данного вида.
Неупакованную селитру для промышленности транспортируют насыпью в железнодорожных саморазгружающихся вагонах типа минераловоза или хопперцементовоза и автотранспортом с укрытием. По согласованию с потребителем неупакованную селитру для сельского хозяйства транспортируют в железнодорожных саморазгружающихся вагонах и автотранспортом с укрытием.
Аммиачная селитра является опасным грузом класса 1 Взрывчатые вещества и изделия, № ООН 0222 и перевозится также под надлежащим отгрузочным наименованием «Нитрат аммония».

Аммиачную селитру хранят в закрытых складских помещениях, защищающих продукт от попадания атмосферных осадков. При хранении продукта насыпью не допускать смешение с другими видами удобрений. Не допускать смешения с карбамидом.
Специализированные мягкие контейнеры (биг-бэги), допускается хранить на открытых площадках не более 1 месяца.
Гарантийный срок хранения — 6 месяцев со дня изготовления.

ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки минеральных удобрений со склада в Харькове в сроки и по доступным ценам, на выгодных для Вас условиях.

Технология производства аммиачной селитры включает в себя нейтрализацию азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием теплоты реакции (145 кДж/моль) для упаривания раствора селитры. После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95 — 99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания.

Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нем (ω(H2O)) получить практически невозможно.

На современных заводах, производящих практически неслеживающуюся аммиачную селитру, горячие гранулы, содержащие 0,4 % влаги и менее, охлаждаются в аппаратах с кипящим слоем. Охлажденные гранулы поступают на упаковку в полиэтиленовые или пятислойные бумажные битумированные мешки. Для придания гранулам большей прочности, обеспечивающей возможность бестарных перевозок, и сохранения стабильности кристаллической модификации при более длительном сроке хранения в аммиачную селитру вносят такие добавки, как магнезит, полуводный сульфат кальция, продукты разложении сульфатного сырья азотной кислотой и другие (обычно не более 0,5% по массе).

В производстве аммиачной селитры используют азотную кислоту с концентрацией более 45% (45-58%), содержание окислов азота не должно превышать 0,1%. В производстве аммиачной селитры могут быть использованы также отходы аммиачного производства, например аммиачная вода и танковые и продувочные газы, отводимые из хранилищ жидкого аммиака и получаемые при продувках систем синтеза аммиака. Кроме того, в производстве аммиачной селитры используются также газы дистилляции с производства карбамида.

При рациональном использовании выделяющегося тепла нейтрализации можно получить за счет испарения воды концентрированные растворы и даже плав аммиачной селитры. В соответствии с этим различают схемы с получением раствора аммиачной селитры с последующим выпариванием его (многостадийный процесс) и с получением плава (одностадийный или безупарочный процесс).

Возможны следующие принципиально различные схемы получения аммиачной селитры с использованием тепла нейтрализации:
— установки, работающие при атмосферном давлении (избыточное давление сокового пара 0,15-0,2 ат);
— установки с вакуум-испарителем;
— установки, работающие под давлением, с однократным использованием тепла сокового пара;
— установки, работающие под давлением, с двукратным использованием тепла сокового пара (получение концентрированного плава).

В промышленной практике нашли широкое применение как наиболее эффективные установки, работающие при атмосферном давлении, с использованием тепла нейтрализации и частично установки с вакуум-испарителем.

Получение аммиачной селитры по этому методу состоит из следующих основных стадий:
1. получение раствора аммиачной селитры нейтрализацией азотной кислоты аммиаком;
2. выпаривание раствора аммиачной селитры до состояния плава;
3. кристаллизация соли из плава;
4. сушка и охлаждение соли;
5. упаковка.

Процесс нейтрализации осуществляют в нейтрализаторе, позволяющем использовать тепло реакции для частичного выпаривания раствора – ИТН. Он предназначен для получения раствора аммиачной селитры путём нейтрализации 58 – 60 % азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора под атмосферным давлением по реакции:

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Qккал

Безопасность процесса нейтрализации обеспечивается автоматическими блокировками, прекращающими подачу сырья в аппараты ИТН при нарушениях соотношения расходов азотной кислоты и газообразного аммиака или при росте температуры в реакционной зоне выше 180 0С; в последнем случае в ИТН автоматически подаётся конденсат водяного пара.

Подогреватель азотной кислоты предназначен для подогрева 58 – 60 % азотной кислоты от температуры, при которой он хранится на складе, до температуры 80 – 90 0С за счёт тепла сокового пара из аппарата ИТН. одогреватель газообразного аммиака предназначен для нагрева аммиака до 120 – 180 С. Донейтрализатор предназначен для донейтрализации аммиаком избыточной кислотности раствора аммиачной селитры, непрерывно поступающего из аппарата ИТН, и вводимых в качестве добавки серной и фосфорной кислот. Высококонцентрированный плав получают в выпарном аппарате в одну ступень под атмосферным давлением. Промывное и фильтрующее оборудование необходимо для отмывки пыли аммиачной селитры, уносимой воздухом из башни, аэрозольных частиц аммиачной селитры из паро-воздушной смеси выпарного аппарата, воздуха из башен, сокового пара из аппаратов ИТН, а также аммиака из этих потоков.

Грануляционная башня она состоит из трёх частей: верхняя часть – с потолком и переходником к промывному скрубберу; средняя часть – собственно корпус; нижняя часть – с приёмным конусом. Продукт выгружается на реверсивный конвейер через прямоугольную щель в нижнем корпусе. Аппарат для охлаждения гранул в кипящем слое предназначен для охлаждения гранул выходящих из грануляционной башни от 110 – 120 до 40 – 45 0С.

Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зернистого материала в «текучее» состояние под действием потока ожижающего агента – воздуха. Если под слой гранул с определённой скоростью подавать воздух, гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой их намного увеличивается в объеме. По достижении определённой скорости наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком воздуха. Такое явление происходит, если давление потока воздуха превышает силу тяжести гранул. Сопротивление слоя материалов почти не зависит от скорости газа и равно весу материала, приходящегося на единицу площади. Кипящий слой гранул приобретает свойства, присущие капельной жидкости. Температура всего объёма кипящего слоя гранул, как и любой кипящей жидкости, практически одинакова.

Современные крупнотоннажные агрегаты химических производств имеют ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке систем автоматизации таких объектов:
— последовательная технологическая структура с жёсткими связями между отдельными стадиями процесса при отсутствии промежуточных ёмкостей;
— большая производительность отдельных аппаратов, рассчитанная на полную
мощность агрегата;
— территориальная рассредоточенность рабочих мест аппаратчиков.

Большая мощность и последовательная структура агрегата задают повышенные требования к надёжности контроля, регулирования и защиты, так как выход из строя отдельного элемента зачастую приводит к полной остановке агрегата и, как следствие, к большим экономическим потерям.

Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка минеральных удобрений можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок минеральных удобрений в России «.

Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

Изготовление селитры
Селитра используется для изготовления фитилей, пропитки бумаги, черного пороха и других пиротехнических и взрывчатых составов, в качестве окислителя. Чаще всего используется натриевая, калийная и аммиачная селитра. По определению, селитрой называются азотнокислые соли(нитраты) калия, натрия, аммония. Основное применение — в агрономии и в технике взрывчатых веществ. Как правило больших проблем достать ее нет, однако чаще всего в магазинах можно встретить лишь аммиачную селитру, а она ни для фитилей, ни для пороха не подходит. Основное ее применение в технике взрывчатых веществ — это различные бризантные вв (аммоналы, аммотолы, аммониты и др. (см. соответствующий раздел)). Впрочем, из нее легко получить и другие нитраты, приобретя необходимые компоненты. Пока мы остановимся на способах получения натриевой и калийной селитрах.
^
Проще всего получить натриевую селитру из соды (лучше стиральная (не путать с едким натром), хотя подойдет и питьевая) и аммиачной селитры. Данные вещества смешиваются в пропорции: аммиачной селитры — две весовые части, соды — одна часть. После этого смесь заливается теплой или горячей водой. Должна начаться реакция с выделением пузырьков углекислого газа и аммиака, с понижением температуры. Далее раствор следует нагревать на водяной бане до прекращения выделения газа и далее, или лучше прокипятить раствор пару часов. После прекращения реакции выход аммиака уменьшается, в растворе устанавливается нейтральная среда. Далее раствор фильтруется и выпаривается, в результате получим нитрат натрия.

^
Вместо соды можно точно так же использовать углекислый калий — поташ, при этом получаем калийную селитру, которая обладает лучшими качествами по сравнению с натриевой. Одно из негативных свойств натриевой селитры — гигроскопичность (склонность к впитыванию влаги ), поэтому смеси и фитили на ее основе часто отсыревают. Поташ тоже используется как удобрение (калийное), но гораздо реже. Около 70% поташа содержится в золе растений, откуда его можно извлечь если прокипятит золу в воде, затем процедить и испарить полученный раствор. Проверить, что у вас получилось можно путем воздействия на выпаренную соль любой кислотой — должно наблюдаться выделение газа (углекислого). Однако все эти операции с извлечением поташа довольно экзотические, полученный поташ будет содержать немало примесей, поэтому, если у вас его нет, лучше сделать калийную селитру следующим путем:
В магазине удобрений покупаем еще хлористый калий (тоже распространенное удобрение) и смешиваем их в пропорции 1:1. Смесь нагреваем и кипятим до состояния насыщенного раствора. После этого раствор ставим в прохладное место, через некоторое время (в зависимости от концентрации р-ра) на дне будут образовываться длинные, толстые кристаллы нитрата калия слоистой структуры:
Эти кристаллы отделяем от оставшегося раствора затем быстро и немного промываем их холодной водой. Полученный нитрат калия после просушки используем по назначению. С оставшемся раствором повторяем предыдущие операции до тех пор пока кристаллы перестанут образовываться или пока не надоест.
Будьте осторожны! при реакциях с содой и поташом выделяется ядовитый газ — аммиак, поэтому данные реакции следует проводить в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе.

Описание:

Селитра аммиачная выпускается марок А и Б. Аммиачная селитра марки Б – высокоэффективное минеральное удобрение, содержащее не менее 34,4% азота, выпускается с применением кондиционирующих добавок, содержащих кальций, магний, сульфат или сульфат в сумме с фосфатом. Допускается применять новые добавки по согласованию с потребителем. Аммиачная селитра вносится под большинство сельскохозяйственных культур во все типы почв, характеризуется высокой усвояемостью азота.

Эффективно применение аммиачной селитры с калийными и фосфорными удобрениями, смешивать их только перед самым внесением в почву. На легких почвах аммиачную селитру целесообразнее вносить перед посевом под культивацию. Хорошо буферные, некислые почвы можно постоянно удобрять аммиачной селитрой. На кислых почвах следует добавлять известковую муку (карбонат кальция) – 1 ц на 1 ц селитры.

  1. Селитра аммиачная применяется:
  2. в качестве удобрения в сельском хозяйстве;
  3. сырья для производства промышленных взрывчатых веществ;
  4. сырья в химической промышленности.

Селитра аммиачная ГОСТ 2-85

Технические характеристики Марка А Марка Б
Высший I сорт II сорт
Внешний вид Гранулированный продукт без посторонних механических примесей
Суммарная массовая доля нитритного и аммонийного азота в пересчёте:
на NH4NO3 в сухом веществе, % не менее 98 не нормируется
на азот в сухом веществе, %, не менее не норм. 34,4 34,4 34
Массовая доля воды, %, не более 0,3 0,3 0,3 0,3
PH 10%-ного водного раствора, не менее 5,0 5,0 5,0 5,0
Массовая доля веществ, нерастворимых в 10%-ном растворе азотной кислоты, %, не более 0,2 не нормируется
Гранулометрический состав:
Массовая доля гранул
от 1 до 3 мм, %, не менее 93 не нормируется
от 1 до 4 мм, %, не менее не норм. 95 95 95
от 2 до 4 мм, %, не менее не норм. 80 50. не норм
менее 1 мм, % 4 3 3 4
более 6 мм, % 0,0 0,0 0,0 0,0
Статистическая прочность гранул н/гранулу (кг/гранулу), не менее 5(0,5) 8(0,8) 7(0,7) 5(0,5)
Рассыпчатость, %, не менее 100 100 100 100
Кондиционирующая добавка нитрат магния

Упаковка:

Аммиачную селитру упаковывают в полипропиленовые мешки с полиэтиленовым вкладышем, мягкие специализированные контейнеры. Вес мешка: нетто 50 кг. Вес мягкого контейнера: 500 кг.

Хранение:

Хранение и транспортирование аммиачной селитры производят, подобно суперфосфату, отдельно от других материалов и веществ.

Транспортировка:

Селитру аммиачную транспортируют в упакованном виде и насыпью. Упакованную селитру транспортируют всеми видами транспорта, кроме воздушного. Насыпью селитру аммиачную транспортируют ж/д транспортом в минераловозах, водным транспортом в специализированных водных судах и автомобильным транспортом в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте данного вида.

Техника безопасности:

Селитра аммиачная нетоксична, является окислителем и пожароопасна. При хранении и транспортировании аммиачную селитру следует предохранять от нагревания, воздействия пламени или попадания искр, от загрязнения посторонними примесями.

>Цены:

Несмотря на изначально низкие цены, мы делаем скидки в зависимости от объема закупаемого товара.

>Качество:

Мы работаем непосредственно с производителями, поэтому обеспечиваем наших клиентов товарами высокого качества.

>Оформление и отгрузка:

Благодаря отлаженной работе офиса и складов, мы предоставляем быстрое оформление и отгрузку товаров.

аммония нитрат

skc-файл

Синонимы и иностранные названия:

ammonium nitrate (англ.)
аммиачная селитра (рус.)

Название вещества с нормальным (не справочным) порядком слов русского языка:

нитрат аммония

Тип вещества:

неорганическое

Внешний вид:

бесцветн. ромбические кристаллы

Брутто-формула (система Хилла):

H4N2O3

Формула в виде текста:

NH4NO3

Температура плавления (в °C):

169,6

Температура кипения (в °C):

235

Температура разложения (в °C):

210

Температуры полиморфных переходов (в °C):

тетрагональные крист. в ромбические крист. = -18°C
ромбические крист. в ромбические крист. = 32,1°C
ромбические крист. в тетрагональные крист. = 84,2°C
тетрагональные крист. в кубические крист. = 125,2°C

Температурные константы смесей (содержание в весовых процентах):

43 °C (температура плавления эвтектической смеси) аммония нитрат 32% гидразина нитрат α-форма 68%
156,7 °C (температура плавления эвтектической смеси) аммония нитрат 86,1% калия нитрат 13,9%
-16,9 °C (температура плавления эвтектической смеси) аммония нитрат 42,4% вода 57,6%

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

азотная кислота: 26,7 (8°C)
азотная кислота: 40,3 (23°C)
азотная кислота: 63,4 (29,5°C)
азотная кислота: 213,5 (79°C)
аммиак жидкий: 391 (25°C)
ацетон: растворим
бензонитрил: не растворим
вода: 119 (0°C)
вода: 150 (10°C)
вода: 212 (25°C)
вода: 346 (50°C)
вода: 600 (80°C)
гидразин: 78 (18°C)
диметилсульфоксид: 73 (25°C)
диметилформамид: 55,1 (25°C)
метанол: 14,6 (14°C)
метанол: 16,3 (18,5°C)
метанол: 17,1 (20°C)
метилацетат: не растворим
пиридин: 23,35 (25°C)
уксусная кислота: 0,284 (17,7°C)
уксусная кислота: 0,326 (21,4°C)
уксусная кислота: 0,3931 (27°C)
уксусная кислота: 0,517 (33,6°C)
уксусная кислота: 0,8822 (45,8°C)
уксусная кислота: 1,661 (61,2°C)
уксусная кислота: 2,707 (69°C)
уксусная кислота: 4,94 (78,3°C)
уксусная кислота: 20,7 (101°C)
этанол: 2,5 (20°C)
этанол: 5 (40°C)
этанол: 7,5 (60°C)

Плотность:

1,725 (20°C, г/см3, состояние вещества — кристаллы)
1,436 (170°C, г/см3, состояние вещества — жидкость)
1,414 (220°C, г/см3, состояние вещества — жидкость)

Вкус, запах, гигроскопичность:

гигроскопичен

Метод получения 1:

Источник информации: Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. — М., 1974 стр. 34

К раствору 45 мл азотной кислоты (х. ч. или ч. д. а., пл. 1,40) в 60 мл воды постепенно добавляют водный аммиак (ч., пл. 0,91) до ясно ощутимого запаха аммиака (около 58 мл). Затем раствор нагревают и фильтруют. Фильтрат упаривают на водяной бане до образования тонкой пленки кристаллов и охлаждают льдом. Выпавшие кристаллы помещают на воронку п дают стечь маточному раствору. Препарат сушат при 40-50 °С.

Выход около 30 г (около 60%). Полученный препарат обычно соответствует реактиву квалификации ч. д. а. или х. ч.

Упариванием и кристаллизацией маточного раствора можно получить еще некоторое количество препарата.

Азотнокислый аммоний реактивной квалификации можно получить очисткой технического продукта.

Растворяют 200 г продукта в 100 мл воды при 80-90 °С, добавляют 10 г углекислого бария и нагревают смесь почти до кипения в течение 2 ч до полного осаждения сульфатов и железа. Горячий раствор фильтруют через складчатый фильтр. Дальнейшие операции проводят, как указано выше.

Свойства растворов:

1% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0023 (20°)
2% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0064 (20°)
4% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0147 (20°)
6% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,023 (20°)
8% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0313 (20°)
10% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0397 (20°)
20% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,0828 (20°)
28% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,1186 (20°)
35% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,1512 (20°)
40% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,1754 (20°)
50% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,2258 (20°)
55% (вес.), растворитель — вода
  Плотность (г/см3) = 1,252 (20°)

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с):

5,71 (170°C)
3,23 (220°C)

Формулы расчета величин:

Логарифм давления насыщенного пара (в мм рт.ст.): lg p = 10,708 — 4670/T (при 349-438 K)
Логарифм давления насыщенного пара (в мм рт.ст.): lg p = 9,981 — 4360/T (при 373-513 K)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-365,7 (т)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

-184 (т)

Стандартная энтропия вещества S (298 К, Дж/(моль·K)):

151,1 (т)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/(моль·K)):

139,4 (т)

Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль):

5,86

Применение:

Азотное удобрение. Реагент растворения циркониевых оболочек твэлов при регенерации облученного ядерного топлива.

В производстве смесевых взрывчатых веществ. Например, граммонит 79/21 (79% селитры, 21% тротила) имеет теплоту взрыва 4,33 МДж/кг, объем газов взрыва 895 л/кг, работоспособность 360-370 мл, скорость детонации 3,2-4,0 км/с.

История:

Впервые получен Глаубером И.Р. в 1659 г.

Дополнительная информация:

Мировое производство 14 000 000 т/год в пересчете на азот (1980).

Теплота взрыва 1,6 МДж/кг, работоспособность в свинцовой бомбе 165-230 мл, скорость детонации 1,95 км/с (в металлической трубе).

Источники информации:

  1. Milne G.W.A. Gardner’s Commercially Important Chemicals. — Wiley-Interscience, 2005. — С. 34
  2. Patnaik P. Handbook of inorganic chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — С. 39-42
  3. Perry D.L. Handbook of Inorganic Compounds. — 2nd ed. — CRC Press, 2011. — С. 29
  4. Seidell A. Solubilities of inorganic and metal organic compounds. — 3ed., vol.1. — New York: D. Van Nostrand Company, 1940. — С. 1105-1115
  5. Urbanski T. Chemistry and technology of explosives. — vol.2. — Warszawa, 1965. — С. 450-464
  6. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей. — 7-е изд., Т.3. — Л.: Химия, 1976. — С. 118-119
  7. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. — 3-е изд. — М.: Недра, 1988. — С. 227-252
  8. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). — Ч.2. — Л.: Химия, 1974. — С. 1178-1208
  9. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1977. — С. 53
  10. Справочник азотчика. — М.: Химия, 1987. — С. 142-201
  11. Справочник по растворимости. — Т.1, Кн.1. — М.-Л.: ИАН СССР, 1961. — С. 217-218, 744-745
  12. Технология аммиачной селитры. — Под ред. Олевского В.М. — М.: Химия, 1978
  13. Химическая технология неорганических веществ. — Кн.1, под ред. Ахметова Т.Г. — М.: Высшая школа, 2002. — С. 549-558
  14. Химическая энциклопедия. — Т.1. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — С. 153

Если не нашли нужное вещество или свойства можно выполнить следующие действия:
Если вы нашли ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Добавить комментарий

Закрыть меню