Из чего делают азотные удобрения?
С селитрой человечество познакомилось давно. Еще в XVIII веке было установлено, что причина знаменитых разливов Нила кроется ... в селитре.
Большая часть аммиака перерабатывается в аммиачную селитру - самое ценное азотное удобрение. Только сначала с него нужно выработать азотную кислоту. Две трети азотной кислоты используется в производстве минеральных удобрений и нитратов. Кроме того, это драгоценный полупродукт для получения красок и лекарств, пластмасс и лаков, серной кислоты и взрывчатых веществ. Используется она и как окислитель в ракетной технике.
Когда азотную кислоту получали путем нагревания селитры в смеси с железным купоросом. С ее помощью отличали чистое золото от фальшивого. Делали это так. На золото капали азотной кислотой, и если в нем была примесь меди, она растворялась в кислоте, появлялись зеленые пятна. На чистое же золото азотная кислота не действует.
В XVIII веке химики научились получать азотную кислоту перегонкой селитры с серной кислотой. Этот метод очень подробно описал Жюль Верн в своем романе «Таинственный остров».
И только к началу XX века был разработан способ получения азотной кислоты из аммиака, способ, который положен в настоящее время в основу ее технологии во всем мире. Основоположником отечественного производства азотной кислоты из аммиака был русский ученый и инженер Иван Иванович Андреев.
Во время первой мировой войны российские войска испытывали острый недостаток в боеприпасах. Для изготовления взрывчатых веществ нужна была азотная кислота. До войны ее получали из или лийской селитры. Но во время войны немецкие суда и подводные лодки блокировали все морские пути, и поставки селитры из Южной Америки в России прекратились. В это время в Петрограде И. Андреевым и был разработан новый метод получения азотной кислоты путем окисления аммиака. Он предложил оригинальную конструкцию контактного аппарата. Реакция проходила в присутствии катализатора - платиновой сетки.
Для опытной проверки своего метода И. Андреев осенью 1915 приехал в Донбасс, где аммиак коксовых печей тогда еще только начинали улавливать, а в большинстве случаев просто выбрасывали на ветер. В Макеевке коксохимическом заводе бельгийской фирмы у рекуперативных коксовых печей и была построена опытная установка. На ней получили азотную кислоту хорошего качества.
Данные о работе этой установки легли в основу проекта первого отечественного азотного завода. Завод этот решили строить в Юзовке, имея в виду близость к основному источнику сырья. Строительство началось весной 1916 года на площадке, арендованной у Новосмоляниновского рудника и находилась в четырех километрах от Юзовки. И. И. Андреев был назначен консультантом, а строительством руководили инженеры Н. М. Кулепетов, И. В. Гер-васиев и А. К. Колосов. Одновременно с этим проектом рассмотрели и проект подобного завода, предложенный английскими и норвежскими дельцами. Российский вариант был признан наиболее оптимальным.
При воплощении проекта возникло много трудностей. Началось с того, что частные фирмы отказались от изготовления крупной партии кислотоупорной кирпича, который был нужен для возведения башен, поглощающих оксиды азота. Однако талантливый исследователь, и здесь нашел выход: он предложил построить башни из кислотоупорного гранита. И впоследствии они выдержали испытания. Одновременно велись поиски кислотостойких цементов, связывающих гранит. Очень тонкую, почти ювелирную работу пришлось выполнить, чтобы сделать катализатор - платиновую сетку. В изготовлении ее на Московской металлоткацких фабрике участвовал и сам И. И. Андреев.
К началу 1917 году строительство завода было завершено. 22 февраля Н. М. Кулепетов докладывал в Петроград: «Юзовский азотный завод пущен в ход". В дальнейшем рапорте он писал: «Достигнута чрезвычайно блестящие результаты, контактные аппараты замечательные». Предприятие начало производить азотную кислоту и аммиачную селитру. Опыт этого завода был затем использован при создании подобных предприятий в нашей стране в годы первых пятилеток.
Как же идет процесс получения азотной кислоты? Газы - аммиак и кислород - с смесителя поступают в контактный аппарат. Внутри его - большая ажурная сетка, сотканная из тончайших металлических нитей платинового сплава. Платина - один из самых активных катализаторов для различных химических процессов и в том числе для процесса окисления аммиака. Без платинового катализатора молекулы аммиака не стали бы вступать в химическую реакцию с молекулами кислорода. Не помогла бы и высокая температура-около 1000 градусов, которая поддерживается в контактном аппарате. А тонких платиновых промедления реакция протекает почти мгновенно в доли секунды из аммиака и кислорода рождается окись азота. Этот продукт в специальных башнях затем обогащается кислородом и превращается в двуокись азота. Теперь остается только ее растворить в воде. Поэтому с башни двуокись азота направляют в стальные цилиндры, в которых навстречу ей течет вода. Процесс поглощения газов водой обычно осуществляют при повышенном давлении.
С азотной кислоты и аммиака получают аммиачную селитру. Это самое ценное удобрение занимает первое место в производстве азотных удобрений в Донбассе. Его производят производственные объединения «Азот» в Северодонецке и «Стирол» в Горловке.
В аммиачную селитру азот находится в аммонийной и нитратной формах. Азот аммонийный усваивается растениями медленно и действует в течение длительного времени. Азот же нитратный форме усваивается быстро. В этом заключается эффективность действия аммиачной селитры. Правда, есть у нее и недостатки: слеживаемость и гигроскопичность. Поэтому сейчас химики выпускают ее в гранулах.
Последние публикации
Как вырастить малину
Избыток сочной малины летом и осенью — это сезонное лакомство, которое нельзя пропустить. Но зачем тратить целое состояние на корзинки в супермаркете, если вы можете легко вырастить вкусную малину дома или на своем участке?
Подробнее ...Как вырастить фруктовые деревья
Выращивание фруктовых деревьев — это весело и полезно. И есть огромный выбор, из которого можно выбрать, включая гибридные карликовые фруктовые деревья, которые процветают в контейнерах, до полноразмерных традиционных фруктовых деревьев , которые будут кормить всю семью в течение многих лет.
Подробнее ...Как выращивать нарциссы
Первым признаком весны для многих часто является появление нарциссов. Обычно они прилетают примерно в конце февраля, и их часто считают вестниками весны. Луковицы довольно выносливы, что помогает им пережить холодные зимние месяцы.
Подробнее ...