Wat is het verband tussen ammoniak en zwavelzuur?
Ammoniak en zwavelzuur zijn twee van de meest gebruikte chemicaliën en worden in enorme hoeveelheden over de hele wereld vervaardigd. Beide hebben verschillende toepassingen, maar het belangrijkste verband tussen ammoniak en zwavelzuur is te wijten aan het gebruik ervan in de meststoffenindustrie. Ammoniak wordt gebruikt voor de productie van een aantal meststoffen, zoals ureum, ammoniumsulfaat, ammoniumnitraat en, indirect, andere nitraatmeststoffen. Sulfuric acid is used in the manufacture of “superphosphate” fertilizer and ammonium sulfate, made by combining it with ammonia.
The industrial production of ammonia (NH3) is carried out mostly by the Haber-Bosch process, whereby hydrogen and nitrogen are combined directly by heating under pressure with a catalyst — usually a mixture of iron oxides. De meeste ammoniak wordt gebruikt bij de productie van meststoffen. De katalytische oxidatie van ammoniak tot stikstofdioxide (geen 2 ) is tegenwoordig het belangrijkste industriële proces voor de productie van stikstof ACID, dat wordt gebruikt bij de productie van nitraatmeststoffen zoals ammonium, natrium en kaliumnitraat. De term 'ammoniak', strikt genomen, verwijst naar de zuivere verbinding, die een gas is bij kamertemperatuur; De term wordt echter vaak gebruikt om te verwijzen naar een oplossing van ammoniakgas in water.
Er zijn twee hoofdprocessen voor de industriële productie van zwavelzuur. De eerste die wordt geïntroduceerd, omvat de oxidatie van zwaveldioxide -geproduceerd door het verbranden van zwavel of de verwarming van zwavelbevattende mineralen -door stikstofdioxide (geen 2 ) door de reactie: SO 2 + no 2 -> -Sub> 3 3 2. Het stikstofoxide (NO) geproduceerd door de reactie wordt teruggebracht tot geen 2 bij contact met lucht, en kan dus worden gerecycled.
ammoniak is de bron van NO 2 voor deze reactie, geproduceerd door katalytische oxidatie volgens het salpeterzuurproductuctieproces. Het zwaveltrioxide wordt vervolgens gecombineerd met water om zwavelzuur te produceren. Het grootste deel van het vandaag geproduceerde zwavelzuur komt echter voort uit de oxidatie van zwaveldioxide in lucht met behulp van een vanadium pentoxidekatalysator.
Net als ammoniak is een van de belangrijkste toepassingen van zwavelzuur bij de productie van meststoffen. Fosfaatrots en botmeel van dieren kunnen worden gebruikt om "superfosfaat" -monocalciumfosfaat -te produceren door de reactie: CA 3 (PO 4 ) 2 + 2H 2 SO -> 2casosub> 4 CA (H 2 po 4 ) 2 . Zwavelzuur en ammoniak kunnen ook worden gecombineerd om het zout ammoniumsulfaat te geven: 2NH 3 + H 2 dus 4 -> (NH 4 ) 2SO 4 . Dit zout is een belangrijke meststof, die werkt als een bron van zowel stikstof als zwavel, en helpt de pH van alkalische bodems te verlagen.
Een ander verband tussen ammoniak en zwavelzuur is in de explosieven industry. Bijna alle commerciële en militaire explosieven zijn genitreerde organische verbindingen, zoals trinitrotolueen (TNT). Het nitratieproces omvat de vervanging van hydroxyl (OH) groepen in de organische verbinding met nitro (geen 2 ) groepen en wordt meestal uitgevoerd door de verbinding te behandelen met een mengsel van stikstof- en zwavelzuren. Dit mengsel biedt het nitronium (NO 2
ammoniak en zwavelzuur worden ook gevonden als verontreinigende stoffen in de atmosfeer. Zwavelzuur komt van de natuurlijke oxidatie van zwaveldioxide geproduceerd door het verbranden van fossiele brandstoffen en door vulkanische activiteit. Ammoniak komt van het verval van stikstofbevattende organische materialen. De twee kunnen in de atmosfeer combineren om ammoniumsulfaatdeeltjes te produceren door dezelfde reactie als bij de industriële productie van deze verbinding, of om ammoniumwaterstofsulfaat te produceren - ALSo bekend als ammoniumbisulfaat -door de reactie NH 3 + H 2 SO 4 -> (NH 4 ) HSO 4 . Deze verbindingen zijn zeer oplosbaar in water en hebben dus de neiging om atmosferische waterdamp te absorberen, waardoor ze als condensatiemernen fungeren; Samen met andere deeltjesvormige verbindingen in de atmosfeer, natuurlijk en door de mens gemaakt, wordt beschouwd als een belangrijke factor in de wolkenvorming.