Сообщение на тему нитрат аммония

Обновлено: 07.07.2024

Характеристики и физические свойства нитрата аммония

Нитрат аммония представляет собой вещество белого цвета (рис. 1), кристаллы которого весьма гигроскопичны и термически неустойчивы (примесь NH₄Cl понижает температуру разложения, примеси NH₄F и NH₄Br – повышают).

Он хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону). Кристаллогидратов не образует.

Рис. 1. Нитрат аммония. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства нитрата аммония.

Плотность (20 o С), г/см 3

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Температура разложения, o С

Растворимость в воде (20 o С), г/100 мл

Получение нитрата аммония

Нитрат аммония имеет большое промышленное значения. Для его получения наиболее часто используют следующие методы:

— реакция взаимодействия безводного аммиака с азотной кислотой

Химические свойства нитрата аммония

Нитрат аммония — это средняя соль, образованная слабым основанием – гидроксидом аммония (NH₄OH) и сильной кислотой – азотной (HNO₃).Гидролизуется по катиону. Характер среды водного раствора нитрата аммиака кислый. Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:

Нитрат аммония разлагается концентрированными щелочами:

В ОВР может проявлять свойства как слабого окислителя, так и слабого восстановителя:

Нитрат аммония разлагается при нагревании:

Применение нитрата аммония

Нитрат аммония известен как аммиачная селитра – азотсодержащее удобрение. Кроме этого в купе со многими углеводородными горючими смесями эта соль образует взрывчатые вещества (аммонит, авкванит, детонал и др.).

Примеры решения задач

Задание	Какой объем оксида азота (I) выделится в ходе реакции разложения нитрата аммония, если в неё вступило 15 г соли?
Решение	Оксида азота (I) выделяется при разложении нитрата аммония только в случае нагревания соли до температуры, не превышающей 200 o С. Запишем уравнение реакции:

Рассчитаем количество нитрата аммония, вступившего в реакцию (молярная масса равна 80 г/моль):

Согласно уравнению, n(NH₄NO₃) : n(N₂O) = 1:1, значит,

Тогда, объем выделяющегося оксида азота (I) будет равен:

V (N₂O) = 0,2 × 22,4 = 4,48 л.

Задание	Какой объем азота выделится в ходе реакции разложения нитрата аммония, если в неё вступило 25 г соли?
Решение	Азот выделяется при разложении нитрата аммония только в случае нагревания соли до температуры выше 200 o С. Запишем уравнение реакции:

Рассчитаем количество нитрата аммония, вступившего в реакцию (молярная масса равна 80 г/моль):

Нитрат аммония (аммонийная (аммиачная) селитра) — химическое соединение NH₄NO₃, соль азотной кислоты. Впервые получена Глаубером в 1659 году. Используется в качестве компонента взрывчатых веществ и как азотное удобрение.

Содержание

Физические свойства

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210 °C происходит полное разложение. Температура кипения при пониженном давлении — 235 °C. Молекулярная масса 80,04 а. е.м. Скорость детонации 2570 м/с.

Растворимость

Растворимость в воде:

Температура, °C	Растворимость, г/100мл
0	119
10	150
25	212
50	346
80	599
100	1024

При растворении происходит сильное поглощение тепла (аналогично нитрату калия), что значительно замедляет растворение. Поэтому для приготовления насыщенных растворов нитрата аммония применяется нагревание, при этом твёрдое вещество засыпается небольшими порциями.

Также соль растворима в аммиаке, пиридине, метаноле, этаноле.

Состав

Содержание элементов в нитрате аммония в массовых процентах:

Методы получения

Основной метод

В промышленном производстве используется безводный аммиак и концентрированная азотная кислота:

Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла. Проведение такого процесса в кустарных условиях крайне опасно (хотя в условиях большого разбавления водой нитрат аммония может быть легко получен). После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95—99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нём получить практически невозможно.

Метод Габера

По способу Габера из азота и водорода синтезируется аммиак, часть которого окисляется до азотной кислоты и реагирует с аммиаком, в результате чего образуется нитрат аммония:

Нитрофосфатный метод

Этот способ также известен как способ Одда, названный так в честь норвежского города, в котором был разработан этот процесс. Он применяется непосредственно для получения азотных и азотно-фосфорных удобрений из широко доступного природного сырья. При этом протекают следующие процессы:

1. Природный фосфат кальция (апатит) растворяют в азотной кислоте:
   • Ca₃(PO₄)₂ + 6HNO₃ ⟶ 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂
2. Полученную смесь охлаждают до 0 °C, при этом нитрат кальция кристаллизуется в виде тетрагидрата — Ca(NO₃)₂·4H₂O, и его отделяют от фосфорной кислоты.
3. На полученный нитрат кальция, не очищенный от фосфорной кислоты, действуют аммиаком, получая в итоге нитрат аммония:
   • Ca(NO₃)₂ + 4H₃PO₄ + 8NH₃ ⟶ CaHPO₄↓ + 2NH₄NO₃ + 3(NH₄)₂HPO₄

А также амфотерный метод.

Химические свойства

Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:

Кристаллические состояния нитрата аммония

Изменения кристаллического состояния нитрата аммония под воздействием температуры и давления меняют его физические свойства. Обычно различают следующие состояния:

Фазовый переход от IV к III при 32,3 °C приносит неприятности производителям удобрений, потому как изменения плотности приводят к разрушению частиц при хранении и применении. Это особенно важно в тропических странах, где нитрат аммония испытывает циклические изменения, приводящие к разрушению гранул, слёживанию, повышенному пылению и риску возникновения взрыва.

Применение

Удобрения

Бо́льшая часть нитрата аммония используется либо непосредственно как хорошее азотное удобрение, либо как полупродукт для получения прочих удобрений. Для предотвращения создания взрывчатых веществ на основе нитрата аммония в удобрения, доступные в широкой продаже, добавляют компоненты, снижающие взрывоопасность и детонационные свойства чистого нитрата аммония, такие как мел (карбонат кальция).

В Австралии, Китае, Афганистане, Ирландии и некоторых других странах свободная продажа нитрата аммония даже в виде удобрений запрещена или ограничена. После террористического акта в Оклахома-Сити ограничения на продажу и хранение нитрата аммония были введены в некоторых штатах США.

Взрывчатые вещества

Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:

• составы типа аммиачная селитра/дизельное топливо (АСДТ)
• жидкая смесь аммиачная селитра/гидразин (Астролит)
• водонаполненные промышленные взрывчатые вещества (Акванал, Акванит и др.)
• смеси с другими взрывчатыми веществами (Аммонит, Детонит и др.)
• смесь с алюминиевой пудрой (аммонал)

Аммиачная селитра отличается большой гигроскопичностью, поэтому в качестве взрывчатого вещества не используется, так как в сыром виде взрывчатые свойства утрачиваются.

Безопасный состав

В 2013 г. сотрудники Sandia National Laboratories объявили о разработке безопасного и эффективного состава на основе смеси нитрата аммония с сульфатом железа, который не может быть использован для создания на его основе взрывчатых веществ. При разложении состава ион SO₄ 2− связывается с ионом аммония, а ион железа — с нитрат-ионом, что предотвращает взрыв. Введение в состав удобрения сульфата железа может улучшить и технологические характеристики удобрения, особенно на закисленных почвах. Авторы отказались от защиты формулы удобрения патентом с тем, чтобы этот состав мог получить быстрое распространение в регионах с высокой террористической опасностью.

Дополнительная информация

Мировое производство аммиачной селитры на 1980 год составляло 14 млн т, в пересчёте на азот.

В магазине, разыскивая удобрения для своих цветов и читая их составы, вы наткнулись на незнакомое название - нитрат аммония, который входит в азотную добавку для растений. Большинству людей становится любопытно, ведь они ни разу в жизни не встречали такое вещество. И многие после этого стремятся узнать о нем побольше. Сегодня я удовлетворю ваш интерес.

Определение

Нитрат аммония (формула NH₄NO₃) является аммонийной солью азотной кислоты. Другие его названия - аммонийная или аммиачная селитра.

Свойства

Имеет вид белого кристаллического вещества. При температуре выше 170 о С нитрат аммония постепенно разлагается. Если же t о условий достигнет отметки 210 о С, то это приведет к полному разложению данного вещества. Нитрат аммония очень хорошо растворяется водой, при повышении температуры последней показатель растворимости увеличивается. Но, так как реакция эндотермическая (проходит с поглощением тепла), то его водные растворы нужно готовить в условиях с высокой температурой.

Также обсуждаемое сейчас соединение растворимо аммиаком, пиридином, этанолом и метиловым спиртом. Будет уместным заметить, что в группе кислых солей веществом, составляющим исключение, является именно нитрат аммония. Гидролиз позволяет это обнаружить, ведь при реакции образуются гидроксид аммония и азотная кислота. При разных температурах разложение данного вещества проходит по-разному, да и продукты каждой из реакций существенно отличаются друг от друга. Например, если температура условий при протекании реакции не достигает отметки 270 о С, то аммиачная селитра распадается на воду и газообразный оксид азота. Если же температура переваливает за пределы 270 о С, то данный нитрат детонирует, и продуктами реакции станут азот, кислород и вода. С ним взаимодействуют растворы щелочей, одним из продуктов данных процессов является аммиак. Тогда говорят, что способом его получения была качественная реакция на нитрат аммония.

Получение

Из-за широкого использования в промышленности люди найчились добывать аммиачную селитру разными способами:

• Взаимодействие безводного аммиака с концентрированной серной кислотой. Реакция экзотермическая, т. е. во время ее протекания выделяется очень много тепла. Поэтому проводить ее в кустарных условиях нежелательно, если не хотите травмироваться. Впрочем, если оба реагента разбавить водой, то аммонийная селитра достаточно легко получается. Тогда образуется расплав, где ее концентрация составляет 83%. Лишнюю воду можно легко выпарить, после этого процентное содержание нитрата аммония составит 95-99,5%. Такой большой промежуток обусловлен разными сортами получившейся аммиачной селитры.

• Способ Габера. Обсуждаемое вещество может быть получено и по методу Габера. Ход реакций можно кратко описать по такой схеме:

водород + азот --> аммиак +кислород --> азотная кислота +аммиак --> нитрат аммония.

Способ Одда. Благодаря этому методу аммиачную селитру получают из природного сырья. Чаще всего для этого используют минерал апатит (фосфат кальция). Второй реагент - разбавленная азотная кислота.

Применение

Без использования аммиачной селитры (из-за ее взрывчатых свойств) не обходится горное дело. Также с ее участием проходит изготовление азотных удобрений, в которые, чтобы избежать детонации нитрата аммония, добавляют мел или другие вещества, помогающие его нейтрализовать.

Заключение

Аммонийная селитра может быть как другом, так и врагом для человека, все зависит от цели ее использования. С ней нужно крайне аккуратно обращаться, особенно в условиях с высокой температуры.

Аммиачная селитра – это аммиачно-нитратное удобрение. Гранулированная аммиачная селитра менее гигроскопична, меньше слеживается при хранении, сохраняет хорошую рассеиваемость. [1] Аммиачная селитра выпускается только с применением кондиционирующих добавок, содержащих магний, кальций, сульфат либо сульфат с фосфатом. Добавки с сульфатом и фосфатом требуют присутствия в удобрении поверхностно-активных веществ. [2]

Содержание:

Физические и химические свойства

Аммиачная селитра (без примесей)

– белое кристаллическое, очень гигроскопичное вещество, на открытом воздухе отсыревает и слеживается. В зависимости от температурных условий, существует пять кристаллических модификаций, способных превращаться друг в друга только при изменении температуры окружающей среды.

Практическое значение имеют четвертая и пятая модификации, существующие в следующих пределах:

При переходе из одной модификации в другую происходит перекристаллизация вещества с изменением объема, при этом вещество сильно уплотняется. [9]

Плотность IV модификации – 1,725 г/см 3 .

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде и других веществах:

• Растворимость в воде:
  • при 0°C – 119 г на 100 г,
  • при +25°C – 212 г на 100 г,
  • при +50°C – 346 г на 100 г.

  Аммиачная селитра (удобрение)

  – гранулированное вещество с гораздо меньшей гигроскопичностью. Размер гранул – 1–4 мм. Удобрение содержит различные добавки для уменьшения слеживаемости. Конденсирующими веществами могут служить тонкоразмолотая фосфоритная мука, гипс, каолинит, нитрат магния и прочее. Эти добавки придают удобрению желтоватый оттенок. Фиксин, вводимый в качестве добавки, придает ему красноватый цвет. [9]

  Аммиачная селитра (удобрение) отвечает следующим требованиям:

  • содержание азота в сухом веществе – не менее 34 %;
  • содержание воды – не более 0,2–0,3 %;
  • кислотность 10%-ного водного раствора – 4–5%;
  • статистическая прочность гранул – 5–7 Н/гранулу;
  • рассыпчатость – не менее 100 %. [2]

  Аммиачная селитра (удобрение) является окислителем. Пожароопасна. При температуре 210 °C и взаимодействии с серой, серным колчеданом, кислотами, суперфосфатом, хлорной известью и порошковыми металлами разлагается с выделением токсичных окислов азота и кислорода. [2]

  Удобрения , содержащие Аммиачную селитру

  Применение

  Сельское хозяйство

  Аммиачная селитра применяется в качестве удобрения во всех приемах (основное внесение, припосевное внесение, подкормка) и под все сельскохозяйственные культуры. [1]

  Выпускаются две марки аммиачной селитры: А – для промышленности и Б – для сельского хозяйства. Допустимо применение марки Б для нужд промышленности. [2]

  Марки аммиачной селитры, разрешенные к использованию на территории России, находятся в таблице справа.

  Промышленность

  В промышленности аммиачная селитра применяется для производства различного рода взрывчатых веществ (аммонитов и гранулитов), а также как реагент для растворения циркониевых оболочек ТВЭЛов при регенерации облученного ядерного топлива. [7]

  
  

  аммиачной селитрой и ППК

  Схема реакции между

  аммиачной селитрой и ППК

  
  

  Поведение в почве

  В почве азот из аммиачной селитры легко поглощается микроорганизмами. После минерализации последних азот становится доступным для растений. Одновременно происходит растворение аммиачной селитры в почвенном растворе и вступление в реакцию с почвенно-поглощающим комплексом (ППК). [4]

  При обменном поглощении аммоний адсорбируется коллоидами почвы, а NO₃ образует соли щелочных или щелочноземельных металлов. (Изображение)

  При недостатке кальция на кислых подзолистых почвах внесение аммиачной селитры вызывает некоторое подкисление почвенного раствора. На почвах, богатых основаниями (сероземах и черноземах), даже систематическое внесение высоких доз аммиачной селитры подкисления почвенного раствора не вызывает.

  Местное подкисление – явление временное, но может оказать отрицательное влияние на растения в самом начале роста.

  Аммонийная часть селитры иногда может подвергаться нитрификации, что также приводит к временному подкислению почвы. Последующая денитрификация приводит к переходу части нитратного азота в газообразное состояние (N₂, N₂O, NO). [4]

  Читайте также:

    
  • Сообщение о грибе паутинник фиолетовый
    
  • Невьянские куранты сообщение кратко
    
  • Gmail введите учетные данные постоянно выскакивает сообщение
    
  • Сообщение на тему три периода в истории русского языка
    
  • Сообщение рента как вид дохода