Тошкент кимё-технология институти

Karbanat angidrid.Ushbu moddaning birikmasida tetravalent uglerod atomi ikkita kislorod molekulasi bilan chiziqli bog'lanish hosil qiladi. Bunday molekulaning ko'rinishini quyidagicha ifodalash mumkin:Kuchli oksidlovchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, 4-karbonat angidrid oksidlovchi xususiyatni namoyon qiladi. Ushbu o'zaro ta'sirning odatiy reaktsiyasi:
C + CO 2 =2CO.
Shunday qilib, ko'mir yordamida karbonat angidrid uning ikki valentli modifikatsiyasiga - uglerod oksidiga kamayadi.
Oddiy sharoitlarda karbonat angidrid inertdir. Ammo ba'zi faol metallar unda yonib, birikmadan kislorod ajratib, uglerod gazini chiqarishi mumkin. Oddiy reaktsiya magniyning yonishidir:
2Mg + CO 2 =2MgO + C.
Reaksiya jarayonida magniy oksidi va erkin uglerod hosil bo'ladi.Kimyoviy birikmalarda CO 2 ko'pincha odatdagi kislotali oksidning xususiyatlarini namoyon qiladi. Masalan, asoslar va asosiy oksidlar bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasi karbonat kislota tuzlaridir.
Masalan, natriy oksidi karbonat angidrid bilan birikma reaksiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3;
2NaOH + CO 2 =Na 2 CO 3 + H 2 O;
NaOH + CO 2 =NaHCO 3.
Oziq-ovqat sanoati keng miqyosda "quruq muz" ishlab chiqarilgandan so'ng, oziq-ovqat mahsulotlarini saqlashning printsipial jihatdan yangi usuliga o'tdi. Gazlangan ichimliklar va mineral suv ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi. Ichimliklardagi CO 2 ning tarkibi ularga tazelik beradi va saqlash muddatini sezilarli darajada oshiradi. Mineral suvlarning karbidizatsiyasi esa chiriyotganlik va yoqimsiz ta'mni oldini oladi.Pishirishda limon kislotasini sirka bilan o'chirish usuli tez-tez ishlatiladi. Bir vaqtning o'zida chiqarilgan karbonat angidrid qandolatchilikka ulug'vorlik va yengillik beradi.Ushbu birikma ko'pincha oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash muddatini oshirish uchun oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ishlatiladi. Mahsulotlardagi kimyoviy qo'shimchalarni tasniflash bo'yicha xalqaro standartlarga muvofiq, u E 290 kodi ostida o'tadi,Kukunli karbonat angidrid yong'inga qarshi aralashmalarni tashkil etuvchi eng mashhur moddalardan biridir. Ushbu modda yong'inga qarshi vositalarning ko'piklarida ham mavjud.Karbonat angidridni metall tsilindrlarda tashish va saqlash eng yaxshisidir. 31⁰S dan yuqori haroratda silindrdagi bosim kritik darajaga yetishi mumkin va suyuq CO 2 ish bosimining 7,35 MPa ga keskin ko'tarilishi bilan o'ta kritik holatga o'tadi. Metall silindr 22 MPa gacha bo'lgan ichki bosimga bardosh bera oladi, shuning uchun o'ttiz darajadan yuqori haroratlarda bosim oralig'i xavfsiz deb tan olinadi.Bundan tashqari, karbonat angidrid nafas olishni tartibga solishda ham muhimdir. Bizning tanamiz metabolizm uchun kislorodga muhtoj bo'lsa-da, qon yoki to'qimalarda past kislorod miqdori odatda nafas olishni rag'batlantirmaydi (to'g'rirog'i, kislorod etishmasligining nafas olishda ogohlantiruvchi ta'siri juda zaif va kech, juda past qon kislorod darajasida "yoqiladi". , bunda odam ko'pincha hushini yo'qotadi). Odatda, nafas olish qondagi karbonat angidrid darajasining oshishi bilan rag'batlantiriladi. Nafas olish markazi kislorod etishmasligidan ko'ra karbonat angidridning ko'payishiga ancha sezgir. Natijada, juda kam uchraydigan havo (kislorodning past qisman bosimi bilan) yoki umuman kislorod bo'lmagan gaz aralashmasi (masalan, 100% azot yoki 100% azot oksidi) bilan nafas olish tezda ongni yo'qotishiga olib kelishi mumkin. havo etishmasligidan (chunki qonda karbonat angidrid darajasi ko'tarilmaydi, chunki uning ekshalatsiyasiga hech narsa to'sqinlik qilmaydi). Bu, ayniqsa, baland balandlikda uchadigan harbiy samolyotlarning uchuvchilari uchun xavflidir (kokpitning favqulodda bosimini tushirganda, uchuvchilar tezda hushini yo'qotishi mumkin). Nafas olishni tartibga solish tizimining bu xususiyati, shuningdek, samolyotlarda styuardessalar yo'lovchilarga samolyot salonida bosim o'tkazilganda, birovga yordam berishga harakat qilishdan oldin, birinchi navbatda kislorod niqobini kiyishni buyuradi - bu bilan yordamchi xavf tug'diradi. tezda hushini yo'qotadi va hatto oxirgi daqiqaga qadar hech qanday noqulaylik va kislorodga ehtiyoj sezmasdan.
Insonning nafas olish markazi arterial qondagi karbonat angidridning qisman bosimini 40 mmHg dan yuqori bo'lmagan darajada ushlab turishga harakat qiladi. Ongli giperventiliya bilan arterial qondagi karbonat angidrid miqdori 10-20 mmHg gacha kamayishi mumkin, qondagi kislorod miqdori deyarli o'zgarmaydi yoki bir oz ko'paymaydi va nafas olish natijasida yana bir nafas olish zarurati kamayadi. karbonat angidridning nafas olish markazining faoliyatiga ogohlantiruvchi ta'sirini kamaytirish. Shu sababli, ongli ravishda giperventiliya davridan keyin nafasni uzoq vaqt ushlab turish oldingi giperventiliyasiz nafas olishdan ko'ra osonroqdir. Nafasni ushlab turuvchi bunday ongli giperventiliya, odam nafas olish zarurligini his qilgunga qadar ongni yo'qotishiga olib kelishi mumkin. Xavfsiz muhitda bunday ongni yo'qotish hech qanday maxsus narsaga tahdid solmaydi (hushini yo'qotgan odam o'zini nazorat qilishni yo'qotadi, nafasini ushlab turishni to'xtatadi va nafas oladi, nafas oladi va shu bilan miya kislorod bilan ta'minlanadi. tiklanadi, keyin esa ong tiklanadi). Biroq, boshqa holatlarda, masalan, sho'ng'indan oldin, bu xavfli bo'lishi mumkin (ongni yo'qotish va nafas olish zarurati chuqurlikka tushadi va ongli nazorat bo'lmasa, suv nafas olish yo'llariga kiradi, bu esa cho'kishga olib kelishi mumkin) . Shuning uchun sho'ng'in oldidan giperventilatsiya xavfli va tavsiya etilmaydi.
Akvariumga karbonat angidridni etkazib berish uchun qurilma gaz tankini o'z ichiga olishi mumkin. Karbonat angidrid ishlab chiqarishning eng oddiy va eng keng tarqalgan usuli alkogolli ichimlikni pyuresi tayyorlash dizayniga asoslangan. Fermentatsiya paytida chiqarilgan karbonat angidrid akvarium o'simliklari uchun yuqori kiyimni ta'minlashi mumkin.
Karbonat angidrid limonad va gazlangan suvni karbonatlash uchun ishlatiladi. Karbonat angidrid, shuningdek, simli payvandlashda himoya vosita sifatida ishlatiladi, lekin yuqori haroratlarda u kislorodning chiqishi bilan parchalanadi. Chiqarilgan kislorod metallni oksidlaydi. Shu munosabat bilan, marganets va kremniy kabi deoksidlovchilarni payvandlash paychalarining ichiga kiritish kerak. Oksidlanish bilan bog'liq bo'lgan kislorod ta'sirining yana bir oqibati sirt tarangligining keskin pasayishi bo'lib, bu boshqa narsalar qatorida inert atmosferada payvandlashdan ko'ra kuchliroq metallning sochilishiga olib keladi.
Karbonat angidridni po'lat tsilindrda suyultirilgan holatda saqlash gaz shaklidan ko'ra foydaliroqdir. Karbonat angidrid nisbatan past kritik haroratga ega - +31 ° S. Taxminan 30 kg suyultirilgan karbonat angidrid standart 40 litrli silindrga quyiladi va xona haroratida silindrda suyuqlik fazasi bo'ladi va bosim taxminan 6 MPa (60 kgf / sm²) ni tashkil qiladi. Agar harorat +31 ° C dan yuqori bo'lsa, u holda karbonat angidrid 7,36 MPa dan yuqori bosim bilan superkritik holatga o'tadi. Oddiy 40 litrli silindr uchun standart ish bosimi 15 MPa (150 kgf / sm²), ammo u 1,5 baravar yuqori, ya'ni 22,5 MPa bosimga xavfsiz tarzda bardosh berishi kerak - shuning uchun bunday silindrlar bilan ishlash juda xavfsiz deb hisoblanishi mumkin.
Qattiq karbonat angidrid - "quruq muz" - sovutgich sifatida laboratoriya tadqiqotlarida, chakana savdoda, asbob-uskunalarni ta'mirlashda (masalan: mahkam o'rnatish vaqtida juftlashuvchi qismlardan birini sovutish) va hokazolarda ishlatiladi. Karbonat angidrid karbonat angidridni suyultirish uchun ishlatiladi. va quruq muz ishlab chiqarish.o'rnatish.
Ammiak – azotning vodorod bilan hosil qilgan eng oddiy birikmasi; oʻtkir hidli, rangsiz, zaharli gaz, kaynash temperaturasi 33,35°, suyuqlanish temperaturasi – 77,7°. 1 l A.ning ogʻirligi 0,7713 g, suvda yaxshi eriydi. A.ning suvdagi eritmasi kuchsiz asos. U tabiatda sof holda nihoyatda oz miqdorda uchraydi, azotli organik mod-dalarning parchalanishidan hosil boʻlib turadi. A. toshkoʻmirni quruq haydashda qoʻshimcha mahsulot sifatida olinadi, ammo, asosan, azot bilan vodoroddan sin-tetik usulda hosil qilinadi: N2=3H2 2NH3=22 kkal, reaksiya faollovchi ok-sidlar (A12O3, KjO, CaO, SiO2, goho MgO) yordamida suyuqlantirilgan Fe,O4dan qaytarish usuli bilan olingan temir (katalizator) ishtirokida, 300–1000 atm bosim va 500–550° temperaturada olib boriladi. Laboratoriyada ammoniy tuzlaridan olinadi. Ammoniy tuzlari, mas, (NH4)2SO4, NH4NO3 ishqoriy metall tuzlariga oʻxshaydi, lekin ishqorlar ta’-sir etganida A. ajralib chiqadi. A.ning suvdagi eritmasi novshadil spirtdir. A. asosan nitrat kislota olishga sarfla-nadi. A. ham, ammoniy tuzlari singari qishloq xoʻjaligida oʻgit sifatida ishlatiladi. Undan sovituvchi vosita sifatida ham foyda-laniladi. A. Oʻzbekistonda – Chirchiq, Fargʻona va Navoiy kimyo kombinatlarida sin-tez qilinadi, buning uchun lozim boʻlgan azot havodan, vodorod esa Buxoro tabiiy gazidan konversiya usuli bilan olinadi
Ammiak - xarakterli o'tkir hidli rangsiz gaz ("ammiak"). Uning suvda eruvchanligi boshqa barcha gazlarnikidan kattaroqdir: bir hajm suv 0 ° C da taxminan 1200 hajm NH 3 ni, 20 ° C da taxminan 700 hajm NH 3 ni o'zlashtiradi. Tijorat konsentrlangan eritma odatda 0,91 g/sm 3 zichlikka ega va tarkibida 25 g.% NH 3 (ya'ni NH 3 · 3H 2 O tarkibiga yaqin) mavjud.
Suyuq ammiakning o'ziga xos xususiyati uning eng faol metallarni eritish qobiliyatidir, ikkinchisi esa ionlanishga uchraydi. Misol uchun, metall natriyning suyultirilgan eritmasi ko'k rangga ega, elektrolitlar eritmalari kabi elektr tokini o'tkazadi va tarkibida Na+ kationlari (ammiak bilan eritilgan) va anionlar (NH 3) x - mavjud. Bunday murakkab anionning markaziy qismi atrof-muhit (polaron) bilan qutblanish o'zaro ta'sirida bo'lgan erkin elektrondir. Na ning yuqori konsentratsiyasida uning eritmasi bronza shaklini oladi va metall elektr o'tkazuvchanligini ko'rsatadi, ya'ni solvatlangan ammiak bilan birga erkin elektronlarni ham o'z ichiga oladi. -42 ° C dan past, ko'k va bronza fazalari aralashmasdan birga yashashga qodir. Suyuq ammiakda natriy eritmalarini uzoq muddatli saqlash sxema bo'yicha juda sekin reaktsiya natijasida ularning rangi o'zgarishi bilan birga keladi:
2 Na + 2 NH 3 = 2 NaNH 2 + H 2­ .
Seziy bilan (eruvchanligi -50 ° C da 1000 g NH 3 uchun 25 mol), shunga o'xshash reaktsiya bir necha daqiqada sodir bo'ladi.
Ammiakda erigan metall valentlik elektronlarini ajratishga intiladi, bu esa o'ziga xos joy almashish reaktsiyalarini amalga oshirishga imkon beradi. Masalan, KCl ning suyuq ammiakdagi eruvchanligi va CaCl 2 ning erimasligidan foydalanib, kaliyni quyidagi sxema bo'yicha kaltsiy bilan ajratib olish mumkin:
2 KCl + Ca = CaCl 2 + 2 K.
Suyuq ammiak bilan singdirish yog'ochning plastikligini sezilarli darajada oshirishi haqida qiziqarli ma'lumotlar mavjud. Bu ammiakni olib tashlangandan keyin saqlanib qoladigan muayyan belgilangan shakllarni berishni nisbatan osonlashtiradi.
Ammiakning suvda erishi issiqlik chiqishi bilan birga keladi (taxminan 33 kJ/mol). Haroratning eruvchanlikka ta'siri suvning og'irligining bir qismi (ammiakning atmosfera bosimida) tomonidan so'rilgan NH 3 ning og'irlik qismlari sonini ko'rsatadigan quyidagi ma'lumotlar bilan ko'rsatilgan:

Harorat °C	-30	0	10	30	50	80	100
Eruvchanlik	2,78	0,87	0,63	0,40	0,23	0,15	0,07

Oddiy sharoitlarda taxminan 3 n ammiak eritmasi maksimal elektr o'tkazuvchanligiga ega. Uning organik erituvchilarda eruvchanligi suvga qaraganda ancha past.
Ammiak oqimi qizdirilgan CuO dan o'tkazilsa, u erkin azotga oksidlanadi. Ammiakning ozon bilan oksidlanishi NH 4 NO 3 hosil bo'lishiga olib keladi. Qizig'i shundaki, ozon bilan aralashtirilgan oddiy kislorod ham bu oksidlanishda ishtirok etadi.
Ammiak yaxshi samolyot yoqilg'isi hisoblanadi. Suv kabi suyuq ammiak ham asosan H-bog'lar hosil bo'lishi orqali yuqori darajada bog'langan. Biroq, ular nisbatan zaif (taxminan 4,2 kJ / mol). Suyuq ammiakning yopishqoqligi suvning yopishqoqligidan deyarli etti baravar kam. Uning zichligi (mos ravishda 0,68 va 0,61 g / sm 3, -33 va +20 ° C da) ham suvdan sezilarli darajada kamroq.
Ammiakning kimyoviy tavsifi uchun uchta turdagi reaksiyalar asosiy ahamiyatga ega: qo'shilish, vodorodni almashtirish va oksidlanish.
Ammiak uchun eng tipik qo'shilish reaktsiyalari. Xususan, uning ko'pgina tuzlarga ta'sirida hosil bo'lish tabiati va barqarorligi bo'yicha kristall gidratlarga o'xshash CaCl 2 ·8NH 3, CuSO 4 ·4NH 3 va boshqalar tarkibidagi kristall ammoniatlar osongina hosil bo'ladi.
Ushbu muvozanat tufayli suvli ammiak (ko'pincha oddiygina "ammiak" deb ataladi) o'tkir hidga ega. Eritmada OH "ionlari" konsentratsiyasi past bo'lganligi uchun NH 4 OH kuchsiz asos deb hisoblanadi.Ammoniy gidroksid muhim kimyoviy reagentlardan biri bo'lib, uning suyultirilgan eritmalari ("ammiak") ham tibbiyotda va uy xo'jaligida qo'llaniladi (kiyimlarni yuvishda va dog'larni olib tashlashda).
Ammiakning piramidal tuzilishi energetik jihatdan yassi tuzilishga qaraganda 25 kJ/mol ga qulayroqdir. Molekula qutbli; N-H aloqasi 389 kJ/mol energiya bilan tavsiflanadi, ammo vodorod atomlarining ketma-ket dissotsilanish energiyalari uchun 435, 397 va 339 kJ/mol qiymatlari berilgan. Ammiak molekulalari zaif vodorod aloqalari bilan bog'langan:
Ammiak molekulalarining qiziqarli xususiyati ularning strukturaviy inversiyani boshdan kechirish qobiliyatidir, ya'ni. vodorod atomlari hosil qilgan piramida asosi tekisligidan azot atomini o'tkazish orqali "ichiga burish". Ushbu inversiyaning potentsial to'sig'i 25 kJ/mol ni tashkil qiladi va faqat energiyaga etarlicha boy molekulalar uni amalga oshirishi mumkin. Inversiya tezligi nisbatan past - bu NH 3 molekulalarining elektr maydoni tomonidan orientatsiya tezligidan 1000 marta kamroq.
Soda — turli natriy karbonatlarning umumiy texnik nomi. Kalsinatsiyalangan S.— Na2CO, (natriy karbonat); kristallangan S. — Na2CO310H2O (natron), ichimlik yoki oziq-ovqat S.si — NaHCO, (natriy gidrokarbonat) bor. Bulardan tashkari, kaustik S. — NaOH (oʻyuvchi natriyning texnik nomi) ham mavjud. S. tabiatda Na2CO310H2O hrlida, koʻl va mineral suv havzalarida erigan holda uchraydi. S. suvdagi eritmalaridan 32° gacha Na2CO3 10N2O, 3235°da Na2CO36H2O, 35° dan yuqorida Na,CO3H2O, 112,5° da suvsiz tuz — Na2CO3 kristallanadi. NaO10H2O — rangsiz kristall modda, havoda nurab turadi. Zichligi 1450 kg/m³, 100 g suvda 0° da 20,9 g, 104° da esa 42,1 g eriydi. Kalsinatsiyalangan S. — rangsiz kristall modda, zichligi 2530 kg/m³, suyuqlanish temperaturasi 858°; gigroskopik, suvda eruvchanligi massasiga nisbatan 6,54%(0° da) va 17,69%(20°da). Ichimlik S. ham oq kristall kukun, zichligi 2200 kg/m³, 100—150°da parchalanadi; suvda eruvchanligi 6,54% (0° da), 9,4% (25°da), 14,1% (60°da). S.ning suvdagi eritmalari gidrolizga uchrab, kuchli ishqoriy reaksiya namoyon qiladi, kislota taʼsir ettirilsa, karbonat angidrid ajralib chiqadi. S.ni sanoatda olish usulini ilk bor 1787—89 ylarda fransuz kimyogari N. Leblan ishlab chiqqan. Bu usulga muvofiq, osh tuzi NaCl ga konsentrlangan H2SO4 taʼsir ettirib, natriy sulfatga (Na2SO4) aylantiriladi, keyin Na2SO4 ni ohaktosh va kumir bilan birgalikda pechda 1000° da qizdirish yoʻli bilan S. olinadi. Hozirgi S.ning asosiy qismi ammiakxlorid usulida (Solve usuli) olinadi: tabiiy yoki sunʼiy yoʻl bilan tayyorlangan namakob (NaCl) natriy karbonat Na2CO3 va kalsiy gidroksid Sa(ON)2 taʼsirida Sa va Mg qoʻshimchalardan tozalanadi, ammiak NH3 bilan toʻyintiriladi, soʻngra barbotaj kolonnalarida karbonizatsiyalanadi; asosiy reaksiya: N aCl + N N3+SO3+N 2O >NaHCO,+NH4Cl. Natriy gidrokarbonatni qizdirish yoʻli bilan Na2CO3 olinadi.