I shamshidinov noorganik moddalar va
Nitroza gazlarini suyultirilgan nitrat kislotaga qayta ishlash
Download 7.06 Mb. Pdf ko'rish
|
Nitroza gazlarini suyultirilgan nitrat kislotaga qayta ishlash.
NO ni oksidlash va azot(IV)-oksidini suvga absorbsiyalash amalda bir vaqtda va bitta jihozning o‘zida amalga oshiriladi. Lekin bu jarayonlardagi qonuniyatlar alohida-alohida ko‘rib chiqiladi. Azot(II)-oksidini oksidlash. Azot(II)-oksidini azot(IV)-oksidiga oksidlash jarayoni ekzotermik reaksiya bo‘yicha amalga oshiriladi: 2NO + O 2 ⇄ 2NO 2 + 112,3 kj Yuqoridagi reaksiya nitroza gazlarini qayta ishlashda sodir bo‘ladigan barcha reaksiyalar ichida eng sekin ketadi, shuning uchun u barcha jarayonning umumiy tezligini belgilab beradi. NO ni oksidlash hajm kamayishi bilan sodir bo‘ladi. Shunga muvofiq, bosim oshirlganda muvozanat o‘ngga siljiydi. 150 O C haroratgacha NO ning oksidlanishi amalda to‘la NO 2 hosil bo‘lish tomonga sodir bo‘ladi. Yanada yuqori haroratda muvozanat chap tomonga siljiydi va 800 O C da azot(II)-oksidning azot(IV)-oksidga aylanishi amalda sodir bo‘lmaydi. 150 O C haroratgacha NO ning NO 2 ga oksidlanish reaksiyasi amalda qaytmasdir, bu sharoitda tezlik tenglamasi quyidagicha bo‘ladi: bu yerda: k 1 – reaksiyaning tezlik konstantasi; – azot(II)-oksidning parsial bosimi; – kislorodning parsial bosimi. Ko‘pchilik reaksiyalarda haroratning oshirilishi ular tezligini oshiradi. NO ning NO 2 ga oksidlanish reaksiyasi bu umumiy qonuniyatga bo‘ysunmaydi, harorat oshirilganda uning tezligi va reaksiyaning tezlik konstantasi k 1 qiymati kamayadi. Masalan, reaksiyaning tezlik konstantasi (k 1 ) 0 O C haroratda 6,93∙10 -3 ga, 60 O C da 2,92∙10 -3 ga, 340 O C da esa 4,34∙10 -4 ga tengdir. NO ning NO 2 ga oksidlanish reaksiyasiga haroratning anomal ta’sirini tushuntirish uchun bir necha gipotezalar taklif etilgan. Ulardan birida NO ning NO 2 ga oksidlanishi oraliq mahsulot – azot(II)-oksid dimeri hosil bo‘lishi orqali izohlanadi: 154 2NO ⇄ (NO) 2 + Q dimer keyinchalik azot(IV)-oksidga oksidlanadi: (NO) 2 + O 2 ⇄ 2NO 2 + Q Azot(II)-oksid dimeri hosil bo‘lishi issiqlik ajralishi bilan boradigan qaytar jarayondir. Demak, harorat oshirilganda bu reaksiya muvozanati chap tomonga suriladi. Bunda muvozanat konstantasi kattalashadi, gazlar aralashmasidagi dimerning muvozanat konsentratsiyasi kamayadi. Dimerning azot(IV)-oksidga keyingi oksidlanish tezligi esa dimer konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. bu yerda: k 1 – (NO) 2 oksidlanish reaksiyaning tezlik konstantasi; – azot(II)-oksid dimerining parsial bosimi; – kislorodning parsial bosimi. Shunday qilib, azot(II)-oksidning azot(IV)-oksidga oksidlanish tezligining kamayishini harorat oshirilganda dimer konsentratsiyasining keskin kamayishi bilan izohlanadi. Atmosfera bosimi ostida ishlaydigan qurilmalarda azot(II)-oksid taxminan 92% gacha oksidlanadi, chunki to‘la oksidlash uchun ko‘p vaqt va katta hajmdagi jihozlar kerak bo‘ladi. Bosimning oshirilishi gazning ikkinchi va ayniqsa uchinchi tartibli reaksiyalarini anchagina darajada tezlashtiradi. Bosim 10 marta oshirilganda reaksiya tezligi NO parsial bosimi hisobiga 100 marta va yana O 2 parsial bosimi hisobiga 10 marta oshadi. Shunday qilib, 10 atm bosim qo‘llash orqali atmosfera bosimiga nisbatan oksidlanish vaqti va jihoz hajmini 1000 marta kamaytirish mumkin. Shuning uchun bosim 10 atm gacha oshirilgan qurilmalarda azot(II)-oksidni amalda to‘la azot(IV)-oksidgacha oksidlanadi va uning 98-99% miqdori to‘g‘ridan- to‘g‘ri nitrat kislotaga qayta ishlanadi. Ko‘pgina moddalar, masalan, yog‘och ko‘miri, silikagel va boshqalar NO ning NO 2 ga oksidlanish jarayonini tezlashtiradi, ya’ni mazkur reaksiya uchun katalizatorlar hisoblanadi, ammo suv bug‘ining zaharlovchilik ta’sirida bu katalizatorlardan amalda foydalanish qiyinchiliklar tug‘diradi. Azot(IV)-oksidi dimer (NO 2 ) 2 hosil qilib assotsilanishi mumkin: 2NO 2 ⇄ N 2 O 4 + 57 kj Bu reaksiya tezligi juda katta va muvozanat sharoiti orqali NO 2 :N 2 O 4 nisbatni amalda belgilanadi. 0 O C haroratda NO 2 ning 155 assotsilanish darajasi 71% ni tashkil etadi. Bosim oshirilganda muvozanat dimer hosil bo‘lishi tomonga siljiydi. Azot(IV)-oksid nitrit angidrid hosil qilish orqali azot(II)-oksid bilan ta’sirlashishi mumkin: NO + NO 2 ⇄ N 2 O 3 + 40,2 kj Bu reaksiya muvozanati amalda bir zumda o‘rnatiladi. Bosim oshirilishi va haroratning pasaytirilishi muvozanatni o‘ngga siljitadi. Amaliy sharoitda ammiak oksidlanishidan olinadigan nitroza gazlari tarkibida N 2 O 3 miqdori ko‘p bo‘lmaydi. Oksidlanish reaksiyasi va oksidlarning assotsilanishi natijasida nitroza gazlari aralashmasi hosil bo‘ladi, uning tarkibida havo bilan kiradigan azot va kisloroddan tashqari NO 2 , N 2 O 4 , N 2 O 3 , NO, N 2 O va H 2 O bo‘ladi. Turli xil azot oksidlarining nisbati sharoitga bog‘liq holda tez o‘zgarib turadi, lekin atmosfera bosimidagi suvli absorbsiya jarayonida asosiy komponent NO 2 hisoblanadi. Download 7.06 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling