при какой температуре конденсируется аммиак

Химические, физические и тепловые свойства аммиака (NH₃), он же холодильный агент R 717.

Аммиак относится к токсическим веществам. По ГОСТ 12.1.005-88 аммиак относится к IV классу опасности. Действие газообразного аммиака на человека характеризуется следующими показателями в мг/куб. м:

Газ горючий. Температура его самовоспламенения в стальной бомбе, обладающей каталитическим действием, равна 650°С, теплота сгорания равна 20790 кДж/кг (4450 ккал/кг), минимальная энергия зажигания равна 680 мДж. Смесь аммиака с воздухом становится горючей при содержании в смеси 15-28 об.% аммиака (нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени). С увеличением температуры пределы распространения пламени расширяются и при 100°С они лежат в интервале 14,5-29,5 об.% аммиака.

При поджигании аммиака в неограниченном объеме ударная взрывная волна, способная причинить разрушения, не образуется. Однако аммиак является горючим газом и при его сгорании (с воздухом или кислородом) внутри замкнутого объема (оборудования или помещения) давление может повыситься в 6 раз, вызвав разрушение оборудования или здания и ударную волну от расширения сжатых продуктов сгорания.

Аммиак взаимодействует с медью, цинком и их сплавами, особенно в присутствии воды; растворяет обычную резину.

Стали в жидком аммиаке с содержанием воды меньше 0,2% веса в присутствии кислорода могут подвергаться коррозионному растрескиванию при температуре эксплуатации до минус 20 град. C

Источник

Физико-химические свойства аммиака и аммиачной воды

Аммиак не имеет цвета и обладает характерным запахом.

Температура воспламенения аммиака на воздухе составляет 651 °С. Он образует с воздухом взрывоопасные смеси в интервале при объемных концентрациях 15-28 %, с увеличением температуры пределы взрываемости расширяются, и при 100 °С они составляют 14,5-29,5 %. Максимальное давление при взрыве аммиачно-воздушной смеси в 7 раз превышает начальное.

Качественное и своевременное обслуживание кондиционеров LG.

В присутствии пара с концентрацией выше 11 % аммиачно-воздушные смеси взрывобезопасны.

Физические свойства аммиака

Молярный объем (при 0 °С, 101,3 кПа), л/моль

Плотность (газ, 0 °С, 101,3 кПа), кг/м 3

Критическое давление, МПа

Критическая температура, °С

Температура плавления (при 101,3 кПа), °С

Температура кипения (при 101,3 кПа), °С

Теплота испарения (при 101,3 кПа), кДж/кг

Скорость звука в жидком NH3, м/с

Диэлектрическая константа (при 25 ° C )

Зависимость давления газообразного аммиака от температуры

Аммиак взаимодействует с медью, цинком, кадмием и их сплавами, особенно в присутствии воды; растворяет обычную резину.

Аммиачная вода

Растворимость аммиака в воде при давлении 101,3 кПа приведена ниже:

Температура, °С 0 10 20 30 40 50 60

Массовая концентрация NH3, % 47,2 40,7 34,1 29,0 25,3 22,2 14,1

Теплота растворения газообразного аммиака в воде с концентрацией 1-50% составляет 34-24 кДж/моль.

Источник

Физико-химические свойства аммиака. Зависимость температуры конденсации аммиака от давления. Равновесие реакции синтеза аммиака

Страницы работы

Содержание работы

8. Физико-химические свойства аммиака. Зависимость температуры конденсации аммиака от давления. Равновесие реакции синтеза аммиака. Уравнение для расчета константы равновесия. Использование данных по равновесию в системе газ- жидкость для выбора оптимальных условий конденсации аммиака.

8.1.Относительная молекулярная масса………………………………………. 17,03

Температура кипения при 0,1МПа, 0 С………………………………………… – 33,3

Температура плавления, 0 С ………..…………………………………………….–77,7

Температура конденсации NH₃ увеличивается с увеличением давления.

8.2.Зависимость тепмпературы конденсации NH₃ от давления

температура кондесации, 0 С

Это позволяет выводить продукционный NH₃ из циркуляционного газа, находящегося под давлением в жидком состоянии при повышенных температурах.

По ГОСТ: марка А – для производства НАК, для азотирования, в качестве хладагента, для создания защитных атмосфер; Ак – на экспорт и для транспортирования по магистральному аммиако-проводу; Б – для переработки на удобрения, в с/х. По физико-химическим показателям NH₃ должен соответствовать нормам

1. Массовая доля аммиака, %, не менее

2. Массовая доля азота, %, не менее

3. Массовая доля воды (остаток после испарения), %

4. Массовая доля воды (метод Фишера), %, не более

Выход NH₃ увеличивается при понижении температуры и повышении давления (принцип Ле-Шателье).

Равновесные концентрации NH3, % об.

С увеличением давления равновесные концентрации NH₃, % об увеличиваются, а при повышении температуры уменьшаются. К равновесия зависит не только от температуры, но и от давления, это следствие отклонения свойств сжатых газов от свойств идеальных газов.

Кр по уравнению Вант-Гоффа :

q – тепловой эффект, кДж/кмоль;

Т- средняя температура в колонне синтеза, К;

Р – давление в колонне, МПа.

Зависимость Кр от температуры выражается эмпирическим ур-ем Ларсона и Доджа для обратной р-ции:

β – коэффициент, зависит от давления;

Y – константа интегрирования зависит от давления.

К1*К2=1 – связь между константой прямой и обратной р-ции. Зависимость β и Y в ур-нии Ларсона и Доджа по рис. или из таблицы.

8.5. Равновесие «газ-жидкость»:

Равновесные концентрации NH₃ в газе (% об.)

Равновесная концентрация NH₃ в газовой фазе, % об

Накопление инертных примесей Ar, CH₄ в синтез-газе плохо, т.к. ведет к увеличению концентрации аммиака в равновесном газе, следовательно, уменьшается степень конденсации аммиака.

Температура конденсации, 0 С

37. Влияние температуры и давления на скорость и степень превращения обратимой экзотермической реакции синтеза аммиака. Линия оптимальных температур (ЛОТ)

Синтез аммиака из N₂ и Н₂:

Скорость обратимой реакции синтеза аммиака описывается уравнением:

Из анализа уравнения видно, что с увеличением Т (даже незначительно) возрастает константа скорости. Для выбора оптимальных условий процесса необходимо совместно учитывать кинетику и равновесие.

Т.о. для реакции синтеза NH₃ установлены следующие зависимости:

k K * U

Графически

эти графики

получим

T Т Т_опт Т

Критерием оптимизации служит максимальная скорость реакции или максимальная степень превращения.

Источник

Свойства аммиака: плотность, теплоемкость, теплопроводность NН3

Свойства аммиака NН₃ (газ) при атмосферном давлении

Аммиак (NН₃) – токсичное горючее газообразное вещество, обладающее свойством образовывать при контакте с воздухом взрывоопасную смесь.

При нормальном давлении и комнатной температуре существует в виде газа. Для использования в производстве и при транспортировании аммиак (нитрид водорода) сжижают.

Технический аммиак используется как основное сырьё при производстве большого количества веществ, содержащих азот и используемых в разных отраслях промышленности: минеральных удобрений, азотной и синильной кислот, в общем органическом синтезе и т.д.

В таблице даны следующие свойства аммиака:

По данным таблицы видно, что свойства аммиака существенно зависят от температуры. Так, с ростом температуры уменьшается плотность аммиака, и число Прандтля; остальные характеристики этого газа увеличивают свои значения.

Плотность аммиака при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении существенно ниже плотности воздуха при этих условиях.

Свойства аммиака (сухой насыщенный пар)

В таблице указаны следующие свойства пара аммиака:

Свойства жидкого аммиака в состоянии насыщения

В таблице приведены следующие свойства жидкого аммиака:

Плотность аммиака в жидком состоянии менее зависима от температуры, чем плотность его пара. Только динамическая вязкость существенно снижается при росте температуры жидкого аммиака.

Теплопроводность аммиака в жидком и газообразном состояниях

В таблице приведены значения теплопроводности аммиака в жидком и газообразном состояниях в зависимости от температуры и давления.
Теплопроводность аммиака (размерность Вт/(м·град)) указана в диапазоне температуры от 27 до 327 °С и давления от 1 до 1000 атмосфер.

Теплопроводность газообразного аммиака увеличивается при нагревании. Увеличение давления приводит к росту значения теплопроводности, как для жидкого, так и для газообразного аммиака.

В следующей таблице приведена теплопроводность аммиака при низких температурах и атмосферном давлении.

Теплопроводность жидкого аммиака на линии насыщения в зависимости от температуры приведена в таблице ниже. Следует отметить, что теплопроводность жидкого аммиака при нагревании уменьшается.

Источник

Урок №30. Аммиак. Физические и химические свойства. Получение и применение

Аммиак – NH 3

Строение молекулы

Физические свойства аммиака

При нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. Растворимость NH 3 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0°C) или 700 объёмов (при 20°C) в объёме воды.

Получение аммиака

В лаборатории

Для получения аммиака в лаборатории используют действие сильных щелочей на соли аммония:

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

(NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = 2NH 3 ↑ + CaSO 4 + 2H 2 O

Внимание! Гидроксид аммония неустойчивое основание, разлагается:

NH 4 OH ↔ NH 3 ↑ + H 2 O

В промышленности

Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота:

N 2(г) + 3H 2(г) ↔ 2NH 3(г) + 45,9 кДж

катализатор – пористое железо

температура – 450 – 500 ˚С

давление – 25 – 30 МПа

Это так называемый процесс Габера (немецкий физик, разработал физико-химические основы метода).

Химические свойства аммиака

Реакции с изменением степени окисления атома азота (реакции окисления)

N -3 → N 0 → N +2

NH 3 – сильный восстановитель

4NH 3 + 3O 2 = t = 2N 2 + 6H 2 О

2. Каталитическое окисление аммиака

4NH 3 + 5O 2 = t, кат. Pt – Rh = 4NO + 6H 2 O

3. С оксидами металлов

2NH 3 + 3CuO = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

4. С сильными окислителями

2NH 3 + 3Cl 2 = t = N 2 + 6HCl

5. Аммиак – непрочное соединение, при нагревании разлагается

2NH 3 = t = N 2 + 3H 2

Реакции без изменения степени окисления атома азота

(NH 4 ) n А – соли аммония

NH 4 ОН – гидроксид аммония (правильная запись NH 3 •H 2 O )

1. С водой образуется аммиачная вода (нашатырный спирт), обладающий основными свойствами – фенолфталеин в таком растворе окрашивается в малиновый цвет, а красная лакмусовая бумага – в синий:

NH 3 +H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 – гидросульфат аммония

2NH 3 +H 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 SO 4 – сульфат аммония

Применение аммиака

Медики используют водные растворы аммиака (нашатырный спирт) в повседневной практике: ватка, смоченная в нашатырном спирте, выводит человека из обморочного состояния. Для человека аммиак в такой дозе не опасен.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Осуществить превращения по схеме:

а) Азот→ Аммиак → Оксид азота (II)

б) Нитрат аммония → Аммиак → Азот

в) Аммиак → Хлорид аммония → Аммиак → Сульфат аммония

Для ОВР составить е-баланс, для РИО полные, ионные уравнения.

№2. Напишите четыре уравнения химических реакций, в результате которых образуется аммиак.

Источник

• ← при какой температуре лучше хранить огурцы свежие
• рядом с какой рекой произошла куликовская битва →