5 Техніка безпеки

При порушенні герметичності установки можливе забруднення повітря приміщення аміаком. Щоб запобігти цьому, роботу виконують у витяжній шафі.

Аміак при певному співвідношенні з повітрям утворює вибухонебезпечні суміші. Тому слід працювати з аміачно-повітряними сумішами в яких вміст аміаку не більше 12 %.

Під час виконання роботи слід дотримуватися правил техніки безпеки при роботі з нітрозними газами, зазначених у розділі 2,4 лабораторної роботи № 2.

6 Контрольні питання

1. Фізико-хімічні основи процесу окиснення аміаку.

2.Описати роботу технологічної схеми процесу окиснення аміаку виробництва слабкої азотної кислоти.

3. Схема отримання синтетичного аміаку під середнім тиском.

4. Аналітичний контроль процесу.

7 Література

1. Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технология азотной кислоты.  М.: Химия, 1970.

2. Кузьминых И.Н. Контроль нитрозных газов.  М.: Госхимиздат, 1962.

Лабораторна робота № 5

ОТРИМАННЯ АЗОТНОЇ КИСЛОТИ У НАСАДКОВОМУ АБСОРБЕРІ

Мета роботи: практичне вивчення залежності ступеня перетворення оксидів азоту в азотну кислоту та коефіцієнта швидкості поглинання їх від наступних факторів: концентрації оксидів азоту, концентрації кислоти та інтенсивності зрошування.

1. Теоретичні відомості

Сутність процесу отримання азотної кислоти при взаємодії оксидів азоту з водою описується наступними рівняннями реакцій:

2NO₂ + Н₂О => HNO₃ + HNO₂,

N2O4 + Н₂О => HNO₃ + HNO₂

N₂O₃ + H₂O => 2HNO₂.

HNO₂ у практичних умовах при температурі вище нуля та в розчинах середніх концентрацій розкладається:

3HNO₂=>HNO₃ + 2NO + H₂O.

За звичайних умов утворення азотної кислоти представляють рівнянням:

3NO₂ + Н₂О => 2HNO₃ + NO

з якого виходить, що в процесі одержання азотної кислоти необхідно також окиснювати оксид азоту.

Ступінь перетворення оксиду азоту (IV) в азотну кислоту, що визначається рівновагою останньої реакції, залежить від вмісту NO₂ в газі, концентрації азотної кислоти та температури.

Збільшення концентрації NO₂ супроводжується збільшенням виходу азотної кислоти. Збільшення концентрації HNO₃, а також підвищення температури, навпаки, зменшує ступінь перетворення NO₂ в кислоту.

Швидкість поглинання NO₂ водою чи водними розчинами азотної кислоти також тим більша, чим вищий вміст NO₂ в газі і тим менша, чим вища концентрація азотної кислоти в розчині. Поглинання NO₂ проводять під тиском в колоні тарілчатого типу. Газ і рідина рухаються протитоком. Концентрація одержаної кислоти 50—60% HNO₃.

Температуру процесу підтримують якомога нижчою, у межах 35—40 °С. В лабораторних умовах поглинання NO₂ водою проводять без тиску в колоні з насадкою.

2. Обладнання та хімічні реактиви

• Компресор, УКМ;

• Адсорбер, ГОСТ 8682 - 70;

• Ротаметр, ГОСТ 13045 - 81;

• Змішувач, ГОСТ 23932 - 79;

• Фарфорові чашки;

• Колби мірні ємністю 100 см³;

• Дистильована вода, ГОСТ 6709 - 72;

• Поглинальна склянка, ГОСТ 8682 - 70;

• Гідроксид натрію, 0,1 н розчин, ГОСТ 4328 - 77;

• Гідроксид натрію, 1 н розчин, ГОСТ 4328 - 77;

• Гідроксид натрію, 30 %-ний розчин, ГОСТ 4328 - 77;

• Хлорводнева кислота, 0,1 н розчин, ГОСТ

• Хлорводнева кислота, 1 н розчин, ГОСТ

• Сульфатна кислота, 0,1 н розчин, ГОСТ

• Метиловий оранжевий,0,1 %-ний спиртовий розчин, ГОСТ 10816-64; Метиловий червоний, 0,1 %-ний спиртовий розчин, ГОСТ 10816-64;

• Нітратна кислота, ГОСТ

• Саліцилова кислота, 10 %-ний спиртовий розчин;

• Пероксид водню, 3 %-ний водний розчин, ГОСТ 10928 - 64;

• Крім хімічних реактивів використовуються бюретки, піпетки, циліндри та інший хімічний посуд.