実験室規模および工業規模でのアンモニア生産

アンモニア（NH3）は、水素と窒素との化合物である。 彼はギリシャ語の "hals ammniakos"やラテン語の "sal ammoniacus"から孤独な "アンモニア"に翻訳された彼の名前を得ました。 アンモニア のオアシスでリビア砂漠で得られたのは 塩化アンモニウム と呼ばれるこの物質です。

アンモニアは眼や気道の粘膜を刺激する可能性のある非常に毒性の高い物質と考えられています。 アンモニア中毒の 一次症状は、豊かな涙液分泌、呼吸困難および肺炎である。 しかし、同時に、アンモニアは、無機酸（例えば、硝酸塩、シアン化物、および尿素および窒素含有塩）の製造に広く使用される貴重な化学物質である。 液体アンモニアは、蒸発の比熱が高いため、冷蔵コンテナの優れた作業物質です。 アンモニアの 水溶液は、液体肥料として、ならびに過リン酸塩および脂肪混合物 のアンモニア化の ために使用される。

石炭コークスの過程で排ガスからアンモニアを得ることは、最も古くて最もアクセスが容易な方法であるが、現在までには廃止され、実際には使用されていない。

現代的で基本的な方法は、Haberプロセスに基づいて業界でアンモニアを得ることです。 炭化水素ガスの転化の結果として生じる窒素と水素の直接相互作用におけるその本質。 原材料としては、 天然ガス、 製油所 ガス 、付随する石油ガス、アセチレンの製造からの残留ガスが通常使用される。 アンモニアの転換生成方法の本質は、メタンおよびその同族体を高温で成分：水素および 一酸化炭素 に酸化剤（酸素および水蒸気）を関与させて分解することである。 同時に、酸素富化空気または大気が変換されたガスと混合される。 最初に、変換可能なガスに基づくアンモニアの生成のための反応は熱の放出に伴って進行するが、反応原料の体積は減少する。

N2 + 3H2↔2NH3+ 45.9kJ

しかしながら、工業的規模でのアンモニアの製造は、触媒を使用し、最終生成物の収率を高める人工的に生成された条件下で行われる。 アンモニアが生成されている雰囲気では、圧力は350気圧に上昇し、温度は摂氏500度まで上昇する。 このような条件下では、アンモニアの収率は約30％である。 ガスは、冷却方法によって反応ゾーンから除去され、反応しなかった窒素および水素が合成塔に戻り、再び反応に参加することができる。 合成の間、触媒の効果を無効にすることができる物質である触媒毒からのガスの混合物を精製することは非常に重要である。 このような物質は、水蒸気、CO、As、P、Se、O2、Sである。

アルミニウムおよびカリウム酸化物の不純物を含む多孔質鉄は、窒素および水素合成の反応において触媒として作用する。 これまでに試された2万全ての物質のみが、反応の平衡状態に達することができます。 アンモニアを得るこの原理は最も経済的であると考えられている。

実験室でのアンモニアの生成は、アンモニウム塩から強アルカリで置換する技術に基づいています。 概略的には、この反応は以下の通りである：

2NH 4 Cl + Ca（OH）2 = 2NH 3↑+ CaCl 2 + 2H 2 O

または

NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + NaCl + H 2 O

余分な水分を除去し、アンモニアを排出するために、苛性ソーダと石灰の混合物を通過させる。 アンモニアの生成は、その中に金属ナトリウムが溶解し、その後混合物が蒸留される結果、非常に乾燥している。 ほとんどの場合、そのような反応は、真空下で閉じた金属系で実施される。 さらに、このようなシステムは、室温で10気圧までのアンモニア蒸気を放出することによって達成される高圧に耐えなければならない。