Vad är sambandet mellan ammoniak och svavelsyra?
ammoniak och svavelsyra är två av de mest använda kemikalierna och tillverkas i enorma mängder över hela världen. Båda har olika användningsområden, men den största kopplingen mellan ammoniak och svavelsyra beror på deras användning i gödningsindustrin. Ammoniak används för produktion av ett antal gödselmedel, såsom urea, ammoniumsulfat, ammoniumnitrat och indirekt andra nitratgödselmedel. Svavelsyra används vid tillverkning av "superfosfat" gödselmedel och ammoniumsulfat, tillverkat genom att kombinera den med ammoniak.
Den industriella produktionen av ammoniak (NH 3 ) genomförs mestadels av Haber-Bosch-processen, varvid väte och nitrogen är kombinerade direkt genom värme med en catalys-vanligtvis en blandning av en blandning av HABOSCH-processen. De flesta ammoniak används vid produktion av gödselmedel. Den katalytiska oxidationen av ammoniak till kvävedioxid (NO 2 ) är numera den huvudsakliga industriella processen för tillverkning av kväve ACID, som används vid produktion av nitratgödselmedel såsom ammonium, natrium och kaliumnitrat. Termen "ammoniak", strikt sett, hänvisar till den rena föreningen, som är en gas vid rumstemperatur; Emellertid används termen ofta för att hänvisa till en lösning av ammoniakgas i vatten.
Det finns två huvudprocesser för industriell produktion av svavelsyra. The first to be introduced involves the oxidation of sulfur dioxide — produced by the burning of sulfur or the heating of sulfur-containing minerals — by nitrogen dioxide (NO2) through the reaction: SO2 + NO2 -> SO3 + NO. Kväveoxiden (NO) som produceras genom reaktionen oxideras tillbaka till NO 2 vid kontakt med luft och kan så återvinnas.
ammoniak är källan till no 2 för denna reaktion, som produceras genom katalytisk oxidation enligt salpetersyran ProdUction Process. Svaveltrioxiden kombineras sedan med vatten för att producera svavelsyra. Större delen av svavelsyran som tillverkas idag kommer emellertid från oxidationen av svaveldioxid i luft med användning av en vanadiumpentoxidkatalysator.
Liksom ammoniak är en av de viktigaste användningarna av svavelsyra i produktion av gödselmedel. Phosphate rock and bone meal from animals can be used to produce “superphosphate” — monocalcium phosphate — by the reaction: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 -> 2CaSOsub>4 + CA (H 2 po 4 ) 2 . Svavelsyra och ammoniak kan också kombineras för att ge salt ammoniumsulfat: 2NH 3 + H 2 så 4 --> (NH 4 2so 4 . Detta salt är en viktig gödningsmedel, fungerar som en källa till både kväve och svavel och hjälper till att sänka pH av alkaliska jordar.
En annan koppling mellan ammoniak och svavelsyra är i sprängämnena indurud. Nästan alla kommersiella och militära sprängämnen är nitrerade organiska föreningar, såsom trinitrotoluen (TNT). Nitreringsprocessen involverar ersättning av hydroxyl (OH) -grupper i den organiska föreningen med nitro (inga 2 ) grupper och utförs vanligtvis genom att behandla föreningen med en blandning av kväve och svavelsyror. Denna blandning tillhandahåller nitronium (no 2 +) joner för nitreringsprocessen. Ammoniak är det huvudsakliga råmaterialet som används vid produktion av salpetersyra.
ammoniak och svavelsyra finns också som föroreningar i atmosfären. Svavelsyran kommer från den naturliga oxidationen av svaveldioxid som produceras genom förbränning av fossila bränslen och genom vulkanisk aktivitet. Ammoniak kommer från förfallet av kväveinnehållande organiska material. De två kan kombinera i atmosfären för att producera partiklar av ammoniumsulfat genom samma reaktion som i den industriella produktionen av denna förening, eller för att producera ammoniumvätesulfat - ALSo känd som ammoniumbisulfat -genom reaktionen nH 3 + h 2 så 4 --> (NH 4 ) Hso 4 . Dessa föreningar är mycket lösliga i vatten och tenderar så att absorbera atmosfärisk vattenånga, vilket får dem att fungera som kondensationskärnor; Tillsammans med andra partikelföreningar i atmosfären, naturliga och mänskliga, tros de vara en viktig faktor i molnbildning.