|
Существуют различные способы получения азота, с помощью которых можно получать газ различной чистоты. Азот производят в больших объемах для дальнейшего синтеза аммиака, причем, его использование в таких целях допускает незначительные примеси благородных газов.
Получение азота из атмосферы.
Такие способы получения азота обусловлены экономически, поскольку они характеризуются сжижением очищенного воздуха от паров воды, пыли и СО2 за счет последовательности циклов его сжатия, охлаждения и расширения. Затем проводится фракционная перегонка жидкого воздуха при плавном увеличении температуры. Сначала отделяются благородные газы, потом азот, а жидкий кислород остается. Многочисленные процессы фракционирования обеспечивают его очистку. Так, ежегодно производится азот в количестве многих миллионов тонн, который используется, главным образом, в синтезе аммиака – исходного сырья в производстве соединений с азотом, используемых в сельском хозяйстве и промышленности. Очищенная азотная атмосфера может также использоваться в случаях, когда нельзя допускать присутствия кислорода.
Кроме того, в промышленности для получения азота используют азотные генераторы, установки и станции, в основе которых может быть принцип адсорбционного или мембранного газоразделения.
Лабораторные способы получения азота.
В небольших количествах азот получают в лаборатории:
-
в процессе окисления аммиака или иона аммония,
-
при окислении иона аммония нитрит - ионом,
-
посредством разложения при нагревании азидов (такой способ позволяет получать самый чистый азот):
2NaN3 →(t) 2Na + 3N2↑,
- при разложении аммиака оксидом меди при температуре около 700 С:
2NH3 + 3CuO → N2↑ + 3H2O + 3Cu,
- за счет взаимодействия нитритов с мочевиной или сульфаминовой кислотой,
- каталитическим разложением аммиака при высоких температурах,
- при нагревании смеси сульфата аммония и дихромата калия в соотношении 1:2,
- при реакциях воздуха и раскаленного кокса можно получать «атмосферный» или «воздушный» азот, который представляет собой смесь азота и благородных газов. Такой газ может использоваться в качестве топлива или сырья для химических синтезов:
O2+ 4N2 + 2C → 2CO + 4N2.
При необходимости, из «воздушного» азота может быть выделен азот путем поглощения монооксида углерода.
|