Vad är kopplingen mellan Ammoniak och svavelsyra?

October 18

Ammoniak och svavelsyra är två av de mest använda kemikalierna och tillverkas i stora mängder över hela världen. Båda har en mängd olika användningsområden, men den stora anslutningen mellan ammoniak och svavelsyra är på grund av deras användning inom gödselmedelsindustrin. Ammoniak används för produktion av ett antal gödselmedel, såsom urea, ammoniumsulfat, ammoniumnitrat och indirekt andra gödselmedel. Svavelsyra används i tillverkningen av "superfosfat" gödselmedel och ammoniumsulfat, genom att kombinera den med ammoniak.

Den industriella produktionen av ammoniak (NH 3) utföres mestadels av Haber-Bosch-processen, varigenom väte och kväve kombineras direkt genom upphettning under tryck med en katalysator - vanligen en blandning av järnoxider. Mest ammoniak används i produktionen av gödsel. Den katalytiska oxidationen av ammoniak till kvävedioxid (NO2) är numera den huvudsakliga industriella processen för framställning av salpetersyra, som används i produktionen av kvävehaltiga gödningsmedel såsom ammonium-, natrium- och kaliumnitrat. Uttrycket "ammoniak", strängt taget, hänvisar till den rena föreningen, som är en gas vid rumstemperatur; emellertid, används termen ofta används för att hänvisa till en lösning av ammoniakgas i vatten.

Det finns två huvudprocesser för industriell produktion av svavelsyra. Den första som skall införas innefattar oxidation av svaveldioxid - producerad genom förbränning av svavel eller uppvärmning av svavelhaltiga mineral - genom kvävedioxid (NO 2) genom reaktionen: SO 2 + NO 2 -> SO3 + NO. Den kväveoxid (NO) som bildas vid reaktionen oxideras tillbaka till NO 2 vid kontakt med luft, och så kan återvinnas.

Ammoniak är källan till NO 2 för denna reaktion, produceras genom katalytisk oxidation som per salpetersyra produktionsprocessen. Den svaveltrioxid kombineras därefter med vatten för att producera svavelsyra. Den större delen av svavelsyra tillverkas idag, dock kommer från oxidation av svaveldioxid i luften med hjälp av en vanadinpentoxidkatalysator.

Liksom ammoniak, är en av de viktigaste användningsområdena för svavelsyra i produktionen av gödselmedel. Fosfat rock och benmjöl från djur kan användas för att framställa "superfosfat" - monokalciumfosfat - genom reaktionen: Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 -> 2CaSOsub> 4 + Ca (H 2 PO 4) 2. Svavelsyra och ammoniak kan också kombineras för att ge saltet ammoniumsulfat: 2NH 3 + H 2 SO 4 -> (NH4) 2SO 4. Detta salt är ett viktigt gödningsmedel, som fungerar som en källa för både kväve och svavel, och hjälpa till att sänka pH i alkaliska jordar.

En annan förbindelse mellan ammoniak och svavelsyra är i sprängämnesindustrin. Nästan alla kommersiella och militära sprängämnen är nitrerade organiska föreningar, såsom trotyl (TNT). Nitreringsprocessen innebär utbyte av hydroxyl (OH) grupper i den organiska föreningen med nitro (NO 2) grupper och utföres vanligen genom behandling av föreningen med en blandning av salpetersyra och svavelsyra. Denna blandning ger nitronium (NO 2 +) joner för nitreringsprocessen. Ammoniak är den huvudsakliga råvaran i tillverkningen av salpetersyra.

Ammoniak och svavelsyra finns även som föroreningar i atmosfären. Svavelsyra kommer från naturliga oxidation av svaveldioxid produceras av förbränning av fossila bränslen och genom vulkanisk aktivitet. Ammoniak kommer från sönderfallet av kvävehaltiga organiska material. De två kan kombinera i atmosfären för att producera partiklar av ammoniumsulfat genom samma reaktion som i den industriella produktionen av denna förening, eller för att producera ammoniumsulfat vätesulfat - även känd som ammoniumbisulfat - genom reaktionen NH3 + H 2 SO 4 - > (NH4) HSO 4. Dessa föreningar är mycket lösliga i vatten och så tenderar att absorbera atmosfärisk vattenånga, vilket får dem att fungera som kondensationskärnor; tillsammans med andra partikel föreningar i atmosfären, naturliga och konstgjorda, anses de vara en viktig faktor i molnbildningen.

  • Svavelsyra är en färglös, luktlös och oljig vätska.
  • Ammoniak och svavelsyra är båda används i gödningsindustrin.
  • Ammoniak.