氨气性质及制备PPT
氨气的物理性质氨气是一种无色、有强烈的刺激气味的气体。密度为0.7710g/L。相对密度0.5971(空气=1.00)。易被液化成无色的液体。在常温下加压...
氨气的物理性质氨气是一种无色、有强烈的刺激气味的气体。密度为0.7710g/L。相对密度0.5971(空气=1.00)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2兆帕,即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。氨气的化学性质稳定性氨气在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮氧化性氨气能被氧化成硝酸(HNO₃)、亚硝酸(HNO₂)、联氨(N₂H₄)、叠氮酸(HN₃)等还原性氨气与氯(Cl₂)发生反应生成氮气(N₂)和氯化氢(HCl)毒性低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。急性中毒:轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿;胸部X线征象符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒上述症状加剧,出现呼吸困难、紫绀;胸部X线征象符合肺炎或间质性肺水肿。严重者可发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合征,患者剧烈咳嗽、咯大量粉红色泡沫样痰、呼吸窘迫、谵妄、昏迷、休克等。可因呼吸及循环衰竭而死亡。吸入极高浓度的氨气,可引起喉头水肿、肺水肿、肺出血,并可发生窒息。皮肤接触液氨或高浓度氨气可引起严重灼伤。液氨或高浓度氨气吸入后可引起喉头水肿、肺水肿、肺出血,并可发生窒息。眼接触可引起严重灼伤、角膜溃疡、结膜水肿并导致失明氨气的用途氨气是一种重要的化工原料,为无色、有强烈的刺激气味的气体,易溶于水,常温常压下1体积水可溶解700体积氨,水溶液又称氨水,氨气溶于水时,氨气分子跟水分子结合形成一水合氨(NH₃·H₂O),一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变红色。氨气与酸作用得可到铵盐,氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。氨气的制备工业制法工业上氨气是以氮气和氢气为原料,在高温高压和催化剂存在下直接合成的。氮气和氢气按1∶3的体积比混合,经压缩后进入合成塔,在300℃~500℃、20MPa~50MPa的条件下,有铁触媒作催化剂存在下,氨气在合成塔中合成。合成后经过热交换器,将气体冷却后,经气液分离器分离出氨气。其反应式为:N₂+3H₂⇌2NH₃+Q (ΔH<0)实验室制备实验室通常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气。其反应式为:2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑其装置与氧气的制取装置一样。可将两个试管连接,其中一个试管放入氯化铵和熟石灰,并在试管口放一团棉花,另一个试管放入一团蘸有浓硫酸的棉花。再把两个试管连接,用酒精灯加热放有氯化铵和熟石灰的试管,生成的气体通过导管进入另一个试管,与浓硫酸反应。因为氨气与浓硫酸反应产生硫酸铵,所以可用浓硫酸来干燥氨气。反应完毕后把装置倒置,使试管口向下,再加热另一端的棉花,使氨气全部排出,再停止加热。氨气还可以用浓氨水和碱石灰、氢氧化钠等碱性物质反应制取。其反应式为:2NH₃·H�2O + CaO = CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O或2NH₃·H₂O + 2NaOH = Na₂Cl + 2NH₃↑ + 2H₂O这两种方法制备氨气都比较简单,但需要注意的是,制备氨气的试剂通常都具有腐蚀性或毒性,操作时需要佩戴适当的防护设备,并在通风良好的环境下进行。氨气的储存和运输由于氨气具有刺激性气味和毒性,因此在储存和运输过程中需要特别注意。一般来说,氨气应储存在阴凉、通风、干燥的地方,远离火源和热源。氨气的运输需要使用专门的罐车或钢瓶,并确保在运输过程中避免剧烈震动和摩擦,以防止泄漏和事故的发生。氨气的环境影响和健康风险氨气是一种温室气体,其排放对环境具有负面影响。同时,氨气也是大气污染物之一,会对空气质量产生不良影响。对于人体而言,吸入过多的氨气会导致呼吸道疾病,如支气管炎、肺炎等,甚至可能引发窒息和死亡。因此,在接触氨气时需要特别小心,并采取适当的防护措施。氨气的安全处理和处置在处理和处置氨气时,需要遵循相关的安全规定和操作规程。对于泄漏的氨气,应立即停止泄漏源,并启动应急措施,如通风、稀释、收集等。同时,对于废弃的氨气,也需要进行妥善的处置,以防止对环境和人类健康造成危害。总结:氨气作为一种重要的化工原料和气体,在工业、农业和实验室等领域都有广泛的应用。然而,由于其具有刺激性气味、毒性和环境污染性等特点,在使用和处理过程中需要特别小心,并遵循相关的安全规定和操作规程。通过深入了解氨气的性质、制备方法和安全处理措施,我们可以更好地利用这一有用的资源,同时保护环境和人类健康。