Amoniaco

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Amoniaco:
El amoníaco es un compuesto químico cuya molécula está compuesta por un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de hidrógeno (H) y cuya fórmula química es NH3.
El amoníaco es una de las sustancias químicas inorgánicas más importantes, superado
sólo por el ácido sulfúrico y cal. Este gas incoloro tiene un olor irritante,
y es muy soluble en agua, formando una solución débilmente básico.Amoníaco
podría ser fácilmente licuado a presión (amoníaco líquido), y es una
refrigerante importante. El amoníaco anhidro es un fertilizante de aplicación directa
a la tierra. El amoníaco se obtiene por la reacción de hidrógeno y
nitrógeno atmosférico, el gas de síntesis de amoníaco. Los EE.UU. 1994
la producción de amoníaco fue de aproximadamente 40 millones de libras (más alto sextovolumen de productos químicos).

Producción de amoníaco:

La producción de amoniaco es de interés histórico, ya que representa
la primera aplicación importante de la termodinámica a un industrial
proceso. Teniendo en cuenta la reacción de síntesis del amoníaco a partir de sus elementos, el calor de reacción calculado (ΔH) y cambio de energía libre (ΔG) en
temperatura ambiente es deaproximadamente -46 y -16,5 mol KJ /, respectivamente.

Aunque el equilibrio calculada constante Kc = 3,6 × 108 en la habitación
la temperatura es bastante elevada, no hay reacción en estas condiciones,
y la tasa es prácticamente cero. La reacción de síntesis del amoníaco
pueden ser representados de la siguiente manera:

N2 (g) + 3H2 (g) r 2NH3 (g)ΔH°= –46.1 KJ/mol

El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de reacción, pero disminuye
el equilibrio (Kc a 500 ° C = 0,08). Según el principio de LeChatlier,
el equilibrio se ve favorecida a altas presiones y temperaturas másbajas.
Gran parte de la investigación de Haber era encontrar un catalizador que favoreció la
formación de amoníaco a una tasa razonable a temperaturas más bajas. Hierro
óxido de promoción con otros óxidos como el potasio y aluminio
óxidos se utiliza actualmente para producir amoníaco en el rendimiento relativamente bueno en
bajas temperaturas.

En un proceso comercial, una mezcla dehidrógeno y nitrógeno (gas de salida
de la methanator) en una proporción de 3:1 se comprime a la presión deseada
(150-1,000 atmósferas). La mezcla comprimido se precalentado
mediante el intercambio de calor con el flujo de producto antes de entrar al
amoniaco del reactor. La reacción se produce en el lecho del catalizador en alrededor de
450 ° C. La salida de gases que contienen amoníaco pasa através de un enfriamiento
cámara donde el amoníaco se condensa a líquido, mientras que no ha reaccionado
de hidrógeno y el nitrógeno son reciclado. Por lo general, una conversión
de aproximadamente un 15% por paso se obtiene en estas condiciones.
Usos del amoniaco:
El uso final importante de amoníaco es el campo de los fertilizantes para la producción
de urea, nitrato de amonio y fosfato deamonio y sulfato.
El amoníaco anhidro puede ser aplicado directamente al suelo como fertilizante.
La urea está ganando una amplia aceptación como un fertilizante de acción lenta.
El amoníaco es el precursor de muchos otros productos químicos como nítrico
ácido, la hidracina, acrilonitrilo, y hexametilendiamina. El amoníaco,
que tienen tres átomos de hidrógeno por cada molécula, puede ser vistocomo una energía
de origen. Se ha propuesto que el amoniaco anhidro líquido puede ser utilizado
como combustible limpio para la industria automotriz. En comparación con el hidrógeno,
amoníaco anhidro es más manejable. Se almacena en recipientes de hierro o de acero
y podría ser transportados comercialmente a través de oleoductos, ferrocarriles
carros-tanque y cisterna carretera trucks.7 La...
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