олее 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