Естественные науки
«Круговорот аммиака» помогите химики
В 1840г английские инженеры-химики положили начало производству вещества, без которого не могут обойтись многие отрасли промышленности. Они смешали аммиак, диоксид углерода и воду и получили некую кислую соль. Добавив к раствору этой соли хлорид натрия, осадили новую кислую соль, которую затем отделили от жидкости фильтрованием и затее слегка прокалили. Так получилось то самое вещество, без которого не обойтись в промышленности. Но это ещё не всё. Жидкость после фильтрования обработали гашёной известью и выделили аммиак, который снова использовали на первой стадии процесса.. . Какое вещество получили английские учёные? Что собой представляют промежуточные продукты - кислые соли? Дайте обоснованный ответ, подтверждённый уравнениями реакций
Название вопроса сформулировано очень неоднозначно. Наиболее естественный смысл такой формулировки - кругооборот азота (включая аммиак) в природе. Однако при прочтении всего текста вопроса становится понятно, что речь идет об "аммиачном" способе производства кальцинированной соды (Na2CO3). Впредь старайтесь более точно формулировать название (заголовок) вопроса, так как при столь неопределенной формулировке многие из тех, кто знает ответ, могут просто не открыть Ваш вопрос, и Вы рискуете остаться без ответа.
Теперь по существу вопроса. В Башкирии, вблизи города Стерлитамак, имеются залежи известняка (СаСО3) и хлористого натрия (NaCl). Таким образом, здесь имеется уникальная возможность организации производства кальцинированной соды (Na2CO3).
Процесс организован следующим образом:
1). Известняк разлагают (нагреванием) на оксид кальция и углекислый газ: СаСО3 -----> СаО + СО2.
2). В абсорбер подают воду, углекислый газ и аммиак, получая раствор бикарбоната аммония:
Н2О + СО2 + NH3 -----> NH4HCO3.
3). Затем смешивают этот раствор с раствором хлорида натрия. Образующийся при этом бикарбонат натрия обладает наихудшей (из участвующих компонентов) растворимостью и выпадает в осадок:
NH4HCO3 + NaCl -----> NaHCO3 + NH4Cl.
4). Осадок бикарбоната натрия отфильтровывают.
5). Бикарбонат натрия прокаливают, получая кальцинированную соду Na2CO3.
2 NaHCO3 -----> Na2CO3 + CO2 + H2O.
Этот процесс называется "кальцинацией", поэтому и сода Na2CO3 называется "кальцинированной". Я точно не знаю, что здесь первично - название процесса или соды, но в любом случае они взаимосвязаны.
6). Полученный на стадии 1 оксид кальция (негашеная известь) растворяют в воде (гасят) и получают раствор гидроксида кальция (гашеной извести) : СаО + Н2О ----> Са (ОН) 2.
7) Смешивают фильтрат (раствор хлорида аммония) со стадии 3 с раствором Са (ОН) 2, а образующийся аммиак отгоняют: 2 NH4Cl + Сa(OH)2 -----> CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O.
Регенерированные на стадии 5 СО2, на стадии 7 NH3 возвращают в процесс (на стадию 2), добавляя новые порции СО2 (со стадии 1).
Таким образом, в результате всех этих процессов осуществляется неосуществимая непосредственно (точнее в нормальных условиях идущая в обратном направлении) реакция:
CaCO3 + 2 NaCl -----> Na2CO3 + CaCl2,
а аммиак (если не учитывать неизбежные потери) практически не расходуется, и играет роль своеобразного "катализатора".
Теперь по существу вопроса. В Башкирии, вблизи города Стерлитамак, имеются залежи известняка (СаСО3) и хлористого натрия (NaCl). Таким образом, здесь имеется уникальная возможность организации производства кальцинированной соды (Na2CO3).
Процесс организован следующим образом:
1). Известняк разлагают (нагреванием) на оксид кальция и углекислый газ: СаСО3 -----> СаО + СО2.
2). В абсорбер подают воду, углекислый газ и аммиак, получая раствор бикарбоната аммония:
Н2О + СО2 + NH3 -----> NH4HCO3.
3). Затем смешивают этот раствор с раствором хлорида натрия. Образующийся при этом бикарбонат натрия обладает наихудшей (из участвующих компонентов) растворимостью и выпадает в осадок:
NH4HCO3 + NaCl -----> NaHCO3 + NH4Cl.
4). Осадок бикарбоната натрия отфильтровывают.
5). Бикарбонат натрия прокаливают, получая кальцинированную соду Na2CO3.
2 NaHCO3 -----> Na2CO3 + CO2 + H2O.
Этот процесс называется "кальцинацией", поэтому и сода Na2CO3 называется "кальцинированной". Я точно не знаю, что здесь первично - название процесса или соды, но в любом случае они взаимосвязаны.
6). Полученный на стадии 1 оксид кальция (негашеная известь) растворяют в воде (гасят) и получают раствор гидроксида кальция (гашеной извести) : СаО + Н2О ----> Са (ОН) 2.
7) Смешивают фильтрат (раствор хлорида аммония) со стадии 3 с раствором Са (ОН) 2, а образующийся аммиак отгоняют: 2 NH4Cl + Сa(OH)2 -----> CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O.
Регенерированные на стадии 5 СО2, на стадии 7 NH3 возвращают в процесс (на стадию 2), добавляя новые порции СО2 (со стадии 1).
Таким образом, в результате всех этих процессов осуществляется неосуществимая непосредственно (точнее в нормальных условиях идущая в обратном направлении) реакция:
CaCO3 + 2 NaCl -----> Na2CO3 + CaCl2,
а аммиак (если не учитывать неизбежные потери) практически не расходуется, и играет роль своеобразного "катализатора".
NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3; NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3 + NH4Cl: 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2;
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + H2O. Английские ученые получили кальцинированную соду или карбонат натрия.
Кислые соли: гидрокарбонат аммония NH4HCO3 и гидрокарбонат натрия (сода пищевая) NaHCO3.
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + H2O. Английские ученые получили кальцинированную соду или карбонат натрия.
Кислые соли: гидрокарбонат аммония NH4HCO3 и гидрокарбонат натрия (сода пищевая) NaHCO3.
Похожие вопросы
- Помогите, химики!
- Химики, биологи, нужно ваша помощь) Какие рыбки / растения/ животные могут убрать Аммиак/Аммоний/Нитрат/нит?
- Аммиак
- Уважаемые химики! В очередной раз нужна Ваша помощь. Помогите, пожалуйста.
- помогите написать сказка про капельку круговорот воды надо объяснить в сказке как происходит круговорот в природе
- Что изучают и какую роль играю химики.
- Почему физики жестко не пинают химиков?
- Гормональные средства, вопрос к химикам.
- как аммиак растворяется в воде?
- скажите пожалуйста хим. св-ва аммиака =)