![]() |
|
|
Основы общей химии. Том 1олее полного использования NO приходится создавать поглотительные установки большого объема и с сильно развитой внутренней поверхностью, причем крепость получаемой в обычных условиях HN03 составляет лишь около 50%. Так как повышение давления ускоряет и окисление NO, и поглощение N02, необходимый объем поглотительных установок при работе под повышенным давлением резко снижается, а концентрация получаемой HN03 увеличивается (до 65% при 10 ат). Очень концентрированная (98%) HNOj может быть получена взаимодействием воды нли разбавленной кислоты с жидкой N204 и кислородом под давлением 50 ат. Этот «примой синтез» осуществляют обычно при 70 °С. Получаемую кислоту можно хранить в алюминиевых цистернах. Она используется (как окислитель) в реактивной технике. 40) С химической стороны интересен впервые осуществленный в 1901 г. метод получения азотной кислоты «сжиганием воздуха» (т. и. дуговой метод). Как показы* вает рис. IX-19, более или менее выгодное положение равновесия синтеза NO из элементов достигается лишь при очень высоких температурах. С другой стороны, и устанавливается оно прн этих условиях практически моментально. В связи с этим задача технического осуществления синтеза NO формулировалась следующим образом: необходимо было изыскать способ нагреть воздух до достаточно высокой температуры и затем очень быстро охладить газовую смесь ниже 1200 °С с тем, чтобы не дать возможности образовавшейся окиси азота распасться обратно на азот и кислород. При разрешении этой задачи в качестве нагревателя была использована электрическая дуга, дающая температуру около 4000 °С. Если такую дугу поместить между полюсами сильного электромагнита, пламя ее образует огненный диск. При быстром пропускании сквозь него струи воздуха последний в момент соприкосновения с пламенем очень сильно нагревается, а затем почти тотчас же охлаждается ниже 1200 СС. В процессе дальнейшего охлаждения газовой смесн NO присоединяет кислород с образованием N0?, из которой затем и может быть получена азотная кислота. На практике образующиеся газы переводили прямо в так называемую норвежскую селитру—Ca(N03)2, которая затем использовалась в качестве ценного минерального удобрения. 41) Схема одной нз конструкций печи для «сжигания воздуха» изображена на рис. IX-25. На схеме: А— футеровка (внутренняя обкладка), Б— электромагнит, В—электроды, Г — вход воздуха. Д— выход нитрозиых газов. Хотя при техническом проведении процесса выход NO составляет лишь около 2 объеми.%, это не играет особой роли ввиду отсутствия затрат на исходное сырье—воздух. Гораздо более существенным недостатком дугового метода является очень большой расход электроэнергии, из-за чего этот метод в настоящее время и не применяется. Вместе с тем ведутся работы по изучению новых возможностей осуществления «сжигания воздуха» (путем использования регенеративных печей и тепла ядерных реакторов). Если при этом удастся достигнуть достаточно благоприятных техноэкономических показателен, то рассматриваемый метод вновь войдет в промышленную практику. 42) «Сжигание воздуха» может служить редким пока примером химического процесса, протекающего в плазме, т. е. газовой фазе, важной составной частью которой являются ионы и электроны. Для земных условий это возникающее за счет ионизации атомов «четвертое состояние вещества» нехарактерно, но в масштабе вселенной оно наиболее распространено (так как из плазмы состоят и звезды, и межзвездный газ). Плазму с температурой не выше десятков тысяч градусов обычно именуют «холодной» (в отличие от «горячей», отвечающей сотням тысяч и более градусов). Такая холодная плазма, создаваемая в специальных горелках («плазмотронах») чаще всего с помощью электрической дуги, перспективна для химии, так как прн отвечающих ей температурных условиях — 5000-f- 15 000 °К — реакции протекают не только очень быстро, но часто в необычных направлениях. Последнее относится прежде всего к сильно эндотермическим процессам (каковым является и синтез NO). 43) Частичное образование плазмы имеет место прн сжигании топлива и тем относительно в большей степени, чем выше температура горения. Если при этом продукты сгорания охлаждаются достаточно быстро, то онн могут содержать NO. Установлено, в частности, что на каждом километре своего пробега легковой автомобиль выделяет с выхлопными газами около 10 г окиси азота. Обычное содержание NO в воздухе у земной поверхности менее 0,005 мг\м%. Благодаря фотохимическим реакциям (по суммарным схемам NO + 02 = N02 + 0 и O-f-Ог = 03) повышение содержания NO ведет к накоплению в воздухе N02 и озона. Эти газы становятся основой «смога» — ядовитого тумана, иногда нависающего в местностях с интенсивным автомобильным движением. 44) До разработки синтетических методов азотную кислоту получали взаимодействием природной селитры с концентрированной серной кислотой по легко протекающей при нагревании реакции: NaN03 -f- H2SO« = NaHSO* + HN03. Как видно из уравнения, при этом использовался лишь одни водород H2SOt. Обусловлено |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|