Azot və Ammonyak

Havanın demək olar ki 80%-i azotdur.

Azot azot-əsaslı gübrələr daxil olmaqla bir sıra kimyəvi maddələrin hazırlanmasında istifadə olunur.

Fermerlər məhsuldarlığı artırmaq üçün torpağa ammonium-nitrat gübrəsi əlavə edirlər.

Süni gübrələrin zərərlərindən biri odur ki, nitratlar torpaqdan yuyularaq axın və çaylara axa və içməli suyumuzu çirkləndirə bilər.

Azot qazının böyük miqdarı gübrələrin hazırlanmasında istifadə olunur. İlk addım ammonyakın hazırlanmasıdır.

 

Haber Prosesi

Ammonyak Haber Prosesində istehsal olunur.

Xammal havadan alınan azot və təbii qazdan (metan) alınan hidrogendir.

	azot	+	hidrogen		ammonyak
	N2(q)	+	3H2(q)		2NH3(q)

İşarə o deməkdir ki, reaksiya dönəndir, o hər iki istiqamətə gedə bilər. Əmələ gələn ammonyakın bəzi hissəsi dərhal hidrogen və azota parçalanır.

Birbaşa reaksiyanın sürəti əks reaksiyanın sürəti ilə eyni olduqda o tarazlıqdadır. Əmələ gələn ammonyakın hər iki molekulu üçün digər ikisi parçalanır.

Daha çox ammonyak istehsal etmək üçün tarazlığı sağa çəkmək məqsədilə reaksiya şərtləri dəyişdirilməlidir. Amma siz reaksiyanın sürətinin tez olmasını da istəyirsiniz.

 

Temperaturun artırılması

Birbaşa reaksiya ekzotermikdir, o istilik verir. Əks reaksiya endotermikdir və istiliyi udur.

Temperaturun artırılması reaksiyanın sürətini də artıracaq, çünki hissəciklər daha cəld toqquşacaqlar. Amma ekzotermik reaksiyanın temperaturunu artırmaq hasilatı azaldır, belə ki, temperaturun artırılması hasilatı artırır. Əksi endotermik reaksiya üçün doğrudur.

Haber prosesində təxminən 450 ºC yüksək temperatur istifadə olunur, belə ki, sürət var və hasilat müvafiqdir. Daha yüksək temperatur ammonyakı daha tez istehsal edəcək, amma kiçik miqdarda.

 

Təzyiqin Artırılması

Qaz halında olan bərabərliklərdə təzyiqin artırılması tarazlığı ən az molekul sayı yaradan istiqamətə aparacaq.

Birbaşa reaksiyada dörd qaz molekulu iki ammonyak molekulu almaq üçün reaksiyaya girir. Bununla belə, təzyiqin artırılması tarazlığı sağ tərəfə aparır və ammonyakın hasilatını artırır.

Haber prosesində 200-ə yaxın yüksək atmosfer təzyiqi istifadə olunur.

 

Katalizatordan istifadə

Katalizator hər iki reaksiyanın sürətini bərabər şəkildə artırır, belə ki, hasilata təsir etmir, amma onu sürətli edir. Bu vaxta və pula qənaət edir. Bu reaksiyada təmizlənmiş qazlar isti dəmir katalizatorundan keçir.

Ammonyakın parçalanmasını dayandırmaq və yığıla bilmək üçün dərhal soyudulur və mayeləşdirilir.

Qalan azot və hidrogen reaksiyaya girmək üçün yenidən istifadə olunur.

Gübrənin istehsalında növbəti addım ammonyakı oksidləşdirməklə azot turşusuna çevrilməkdir. Bu azot monoksidi hasil edərək isti platin katalizatorun iştirakı vasitəsilə oksigen ilə aparılır.

Azot monoksid azot dioksid əmələ gətirmək üçün havadan daha çox oksigen ilə reaksiya verir.

Azot dioksid azot turşusu əmələ gətirmək üçün suda həll olunur.

Haber prosesində hasil olan ammonyak ammonium-nitrat gübrəsi əmələ gətirmək üçün azot turşusu ilə reaksiyaya girir. Bu neytrallaşdırma reaksiyasıdır, çünki ammonyak qələvidir.