Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

Elementar azotni bog’lash usullari
Ular 2 xildir: biologiк va texnik usul.
Biologik usulga asosan dukkakli o’simliklar (no’xat, mosh, loviya)ning ildizlarida joylashgan mikroorganizm yoki azot bakteriyalari orqali elementar azotni bog’langan azotga o’tkazish jarayoniga aytiladi.
Biologik usul bilan juda kam mikdorda boglangan azot birikmalari xosil bo’ladi.Masalan: 1 gektar joyda 50 kg atrofida biologik usul bilan bog’langan azot hosil bo’ladi. Ammo bu juda ham kam mikdorda bo’lib, o’sib borayotgan xalq xo’jaligini bog’langan azot birikmalarida bo’lgan talabini qondira olmaydi. Shuning uchun amaliyotda asosan texnik usul keng qo’llaniladi. Ular asosan 3 xildir:
Yoy usuli - Kevindish usuli. Bunda elementar azot havodagi O₂ bilan birikib azot monooksidini hosil qiladi:
N₂ + O₂ = 2NO - 180,6 kJ / mol
Bu endotermik reaksiya bo’lib, issiqlik yutish bilan ketadi va yuqori haroratda 1300 – 1500⁰C da ketadi. Bu vaqtda NO ning chiqishi juda past bo’lib, 3 - 4 % ni tashkil qiladi xolos. Bunday yuqori haroratni hosil qilish uchun 2000 V kuchlanish, 0,75 amper tok kuchi kerak. Bundan ko’rinib turibdiki, bu ko’p energiya talab qiladi, iqtisodiy jihatdan qimmatdir. Bu yerda optimal sharoitlardan biri N₂:O₂ = 1:1, bu usul hozir bizda kam va qo’shni respublikalarda ham ishlatilmaydi. Sianamid usuli. Bu usulda 2 xil usul bilan kalsiy sianamidi ishlab chiqiladi.
a)Klassik usul ya'ni karbidli usul. Bu usul Meyer tomonidan 1878 yilda topilgan.
b)Karbidsiz usul. Bu usul yangi zamonaviy usuldir.
Karbidli usulga muvofiq SaCN₂ quyidagi 3 xil reaksiya orqali ishlab chiqariladi:
1) CaCO₃→ CaO + SO₂ – Q₁ (1000⁰C da boradi)
2) CaO + 3S→ CaS₂ + SO – Q₂ (2200⁰C da boradi)
3) CaС₂ + Н₂→ CaCН₂ + С + Q
Umuman olganda CaCН₂ ni bu usul bilan olish katta energiya sarfi bilan ketadi. Bu esa CaCН₂ ni sifatini pasaytiradi. Toza CaCN₂ tarkibida 34,99 % azot bor, bu ammoniy selitradagi azot miqdoriga tengdir. Kalsiy sianamidining molekulyar og’irligi 80,01 uglerod birligiga tengdir. Karbid usuli bilan olingan CaCN₂ da tarkibida ko’mir qurimi bilan chiqqanligi uchun nazariy jihatdan bog’langan azotni miqdori 27% bo’lishi mumkin, ammo amaliyotda 18-20% dan oshmaydi, chunki reaksiyaga kirishmay qolgan kalsiy karbidi, koks, mexanik aralashmalar (qum, tuzlar) va hokazolar bo’lishi mumkin: bu yerda 5-12% CaS₂ bordir, chunki havodagi suv bug’i bilan reaksiyaga kirishib, atsitelenni hosil qilishi mumkin, bu modda havodagi O₂ bilan portlovchi aralashma hosil qilishi mumkin:
CaS₂ + 2N₂O→ S₂N₂ + Ca(ON)₂ + Q
Ammiakli usul. Geber va Nernest tomonidan 1904-1907 yillarda nazariy jihatdan topilgan:
N₂ + 3H₂ = 2NH₃ + Q
Ammiak ko’p moddalar olish uchun xom ashyodir. Ammiak tarkibida bog’langan azot eng yuqori bo’lib 82,3% ni tashkil etadi.
Yuqorida ko’rilgan ucchala usuldan yoy va karbidli sianamid usul mahsulotning chiqish past, ko’p energiya talab qilgani va iqtisodiy jiqatdan qimmat bo’lgani uchun hozirgi davrda deyarli qo’llanilmaydi. Shu munosabat bilan elementar azotni bog’lashning ammiakli usuli hozir va kelajakda ham eng qulay va ko’p qo’llaniladigan usul bo’lib qoladi. Ammo, shuni ta'kidlash kerakki, ammiakni reaksiyasi bo’yicha ishlab chiqarish uchun ko’p miqdorda toza holdagi elementar azot va vodorod kerakdir. Biz yuqorida ko’rib o’tganimizdek, elementar azotning asosiy xom ashyosi- bitmas tuganmas atmosfera havosidir. Shu munosabat bilan biz sizlar bilan bundan buyon atmosfera havosidan qanday qilib elementar azot va kislorod ishlab chiqarish masalalarini o’rganamiz. Buning uchun amaliyotda atmosfera havosini azot, kislorod va boshqa komponentlarga ajratish usullari qo’llaniladi.

3.