Связь между аммиаком и серной кислотой

А Вы знаете, как связаны аммиак и серная кислота?

Какова связь между аммиаком и серной кислотой?

Аммиак и серная кислота являются двумя из наиболее широко используемых химикатов и производятся в огромных количествах по всему миру. Оба имеют множество применений, но основная связь между аммиаком и серной кислотой связана с их использованием в промышленности удобрений. Аммиак используется для производства ряда удобрений, таких как мочевина, сульфат аммония, нитрат аммония и, косвенно, применяется для производства других нитратных удобрений. Серная кислота используется при производстве «суперфосфатного» удобрения и сульфата аммония, получаемого путем объединения его с аммиаком.
Промышленное производство аммиака (NH3) осуществляется в основном методом Хабера-Боша, в результате чего водород и азот объединяются непосредственно путем нагревания под давлением с помощью катализатора - обычно смеси оксидов железа. Большинство аммиака используется в производстве удобрений. Каталитическое окисление аммиака до диоксида азота (NO2) в настоящее время является основным промышленным процессом производства азотной кислоты, которая используется при производстве нитратных удобрений, таких как аммиак, нитрат натрия и калия. Термин «аммиак», строго говоря, относится к чистому соединению, которое представляет собой газ при комнатной температуре. Однако, этот термин часто используется для обозначения раствора аммиачного газа в воде.

Азотные удобрения — неорганические и органические вещества, содержащие азот, которые вносят в почву для повышения урожайности. К минеральным азотным удобрениям относят амидные, аммиачные и нитратные. Азотные удобрения получают главным образом из синтетического аммиака.

Существует два основных процесса промышленного производства серной кислоты. Первый, который необходимо ввести, включает окисление диоксида серы, образующегося при сжигании серы или нагревании серосодержащих минералов, диоксидом азота (NO2) через реакцию: SO2 + NO2 -> SO3 + NO. Оксид азота (NO), полученный реакцией, окисляется до NO2 при контакте с воздухом и поэтому может быть рециркулирован.
Аммиак является источником NO2 для этой реакции, получая каталитическое окисление в соответствии с процессом производства азотной кислоты. Затем триоксид серы объединяют с водой для получения серной кислоты. Однако большая часть произведенной сегодня серной кислоты происходит от окисления диоксида серы на воздухе с использованием пятиокиси катализатора ванадия.
Как и аммиак, одним из основных видов использования серной кислоты является производство удобрений. Фосфатная каменная и костная мука от животных может быть использована для получения «суперфосфата» - монокальцийфосфата - по реакции: Ca3 (PO4) 2 + 2H2SO4 -> 2CaSOsub> 4 + Ca (H2PO4) 2. Серную кислоту и аммиак можно также комбинировать с получением сульфата соли аммония: 2NH3 + H2SO4 -> (NH4) 2SO4. Эта соль является важным удобрением, действующим в качестве источника как азота, так и серы, а также помогает снизить рН щелочных почв.