Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Азиды щелочных металлов

Получение азида натрия из закиси азота и амида натрия

В 1892 г. Вислиценус взял патент на новый способ получения азотистоводородной кислоты. Его способ основывается на конденсации закиси азота с аммиаком. Однако, как указано в патенте, эти газы непосредственно друг на друга не действуют. Соли азотистоводородной кислоты образуются при пропускании закиси азота над более или менее нагретым амидом металла. Например, амид натрия реагирует по следующему уравнению:

NaNH2 + N2O = NaN3 + Н2O

Так как согласно этому уравнению образуется вода, которая затем реагирует с амидом натрия, то наиболее точно реакция будет выражаться следующим уравнением:

2NaNH2 + N2O = NaN3 + NaOH + NH3.

Процесс получения азида натрия из закиси азота и амида натрия, принятый в большинстве стран, состоит из получения закиси азота, амида натрия и азида натрия.

Закись азота N2O впервые была получена в 1776 г. Пристлеем и в чистом виде в 1799 г. Дэви, который открыл ее опьяняющее действие и назвал ее «веселящим газом».

Получение закиси азота. Закись азота -- бесцветный газ с особым слабым характерным приятным запахом. Масса 1 л при 0°С и давлении 760 мм рт. ст. равна 1,977 г. Закись азота хорошо растворяется в холодной воде, хуже -- в нагретой. В 100 объемах воды при 0° С растворяется 130,5, при 10° С -- 92,0, при 15° С -- 77,8, при 20° С-- 67,0 и при 25° С -- 59,6 объема закиси азота.

В производственных условиях закись азота получают при разложении нитрата аммония.

NH4NO3 = Na2O + 2Н2O

Расплавленный нитрат аммония при нагревании выше 250--260° С может выделять окислы азота, азот и воду:

NH4NO3 = 0,5N2 + NO + 2Н20;

4NH4NO3 = 3N2 + N204 + 8H20;

3NH4NO3 = 2N2 + N203 + 6H20.

Для нормального процесса образования закиси азота путем разложения нитрата аммония его, температурный режим и степень чистоты имеют исключительное значение.

Разложение аммонийной селитры производится в цилиндрических алюминиевых аппаратах. Сырой газ, полученный при разложении селитры, по газопроводу направляется в холодильник, охлаждаемый проточной водой. В холодильнике конденсируются пары воды, частично растворяющие в себе окислы азота и азотную кислоту. Азотная и азотистая кислоты с аммиаком образуют нитраты и нитриты аммония, их растворы в воде через сифон стекают в канализацию.

После холодильника сырая закись азота для очистки от других окислов азота направляется в специальные установки.

Амид натрия получают пропусканием аммиака при нагревании до 360°С над металлическим натрием, предварительно очищенным от керосина:

2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + Н2 + 42 ккал

Азид натрия получается при взаимодействии закиси азота и амида натрия в специальных азидных аппаратах:

2NaNH2 + N2O = NaN3 + NaOH + NH3

На выход азида натрия влияет качество применяемой закиси азота и режим ее подачи. Было установлено, что с увеличением процента закиси азота в газе и уменьшением содержания воздуха скорость реакции азидирования и выход продукта возрастает. При работе с 20%-ной закисью азота выход азида натрия уменьшается в 2,5--3 раза.

Так же существует жидкофазный способ получения азида натрия. В способе используется реакция Вислиценуса, с существенным отличием в том, что все реакции проходят при низкой температуре в среде жидкого аммиака. Амид натрия в этом случае получается растворением натрия в жидком аммиаке. По окончании реакции амидирования образуется суспензия амида натрия в избытке аммиака. Как показали опыты, эта суспензия довольно легко реагирует с закисью азота с образованием азида.

Реакция сложная и идёт в несколько стадий. В конечном итоге отделить полученный азид от щёлочи можно легко, т.к. в жидком аммиаке щёлочь практически не растворима, а азид натрия хорошо растворим.

Получение азида натрия из закиси азота и амида натрия непрерывным путём. Сущность метода сводится к следующему.

Расплавленный металлический натрий вводится непрерывно и равномерно в реакционную ванну, в которой продукты находятся в непрерывном движении. В эту ванну вводится газообразный аммиак.

Из реакционной ванны расплавленный амид натрия вытекает в соответствии с поступлением в ванну металлического натрия. Амид натрия поступает в ступенчатую мельницу, и одновременно в нее вводится закись азота. Амид натрия, вступивший во взаимодействие с закисью азота, измельчается в мельнице при помощи шариков или вмонтированных вставок. При переходе со ступени на ступень амид натрия постепенно превращается в азид натрия и щелочь.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее