Синтез Аммиака

Азот участвует в основных биохимических процессах, входит в состав белков. Соединения азота используются в производстве минеральных удобрений, красителей, пластмасс, химических волокон, медикаментов, взрывчатых веществ. И везде используется не свободный азот, а соединения азота. Источников связанного азота в природе, имеющих промышленное значение крайне мало. Наиболее крупное месторождение селитры расположено в Чили. В нашей стране таких месторождений нет, что связано с очень высокой растворимостью соединений азота и влажным климатом нашей страны.

В то же время огромное количество азота содержится в атмосферном воздухе. Поэтому стали искать способы перевода атмосферного азота в его соединения.

Синтез соединений азота из молекулярного атмосферного азота был осуществлен в начале ХХ в. тремя методами:

Дуговой метод заключается в том, что при температуре электрической дуги

(2000 ⁰С) азот взаимодействует с кислородом:

N₂ + O₂ ↔ 2NO – 179,2 кДж.

Этот метод не нашел широкого применения из-за малого выхода NO и громадных затрат электроэнергии на образование электрической дуги.

Цианамидный метод заключается в том, что тонкоизмельченный карбид кальция при температуре около 1000⁰С взаимодействует с азотом по уравнению:

CaC₂+N₂ ↔ СaCN₂ + C + 301кДж

Этот метод также не нашел широкого применения.

Аммиачныйметод заключается в том, что азот взаимодействует с водородом с образованием аммиака по уравнению

N₂+3H₂↔2NH₃+Q

При использовании этого метода расход энергии намного меньше, чем в первых двух. Поэтому этот метод начал использоваться в промышленных масштабах. Первый завод по производству аммиака был построен в 1913 г. в Германии.