ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆ

ಅಮೋನಿಯ (NH3) ಎಂಬುದು ನೈಟ್ರೊಜನ್ ಜೊತೆಗಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. "ಹ್ಯಾಲ್ಸ್ ಆಮ್ನಿಯೊಕೋಸ್" ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಟಿನ್ "ಸಾಲ್ ಅಮೋನಿಯಕಸ್" ಎಂಬ ಗ್ರೀಕ್ ಪದದಿಂದ ಆತ ತನ್ನ ಹೆಸರನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡನು, ಇದನ್ನು ಲೋನ್ಲಿ ಎಂದು ಅನುವಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - "ಅಮೋನಿಯ". ಇದು ಅಮೋನಿಯಂ ಓಯಸಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಲಿಬಿಯಾ ಮರುಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಅಮೋನಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಪದಾರ್ಥವಾಗಿದೆ.

ಅಮೋನಿಯವನ್ನು ವಿಷಯುಕ್ತ ಪದಾರ್ಥವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಕಣ್ಣುಗಳ ಲೋಳೆಯ ಪೊರೆಯ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಕಿರಿಕಿರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯಾ ವಿಷದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೇರಳವಾಗಿ ಲ್ಯಾಕ್ರಿಮೇಷನ್, ಡಿಸ್ಪ್ನಿಯಾ ಮತ್ತು ನ್ಯುಮೋನಿಯಾ. ಆದರೆ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಮೋನಿಯವು ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪದಾರ್ಥವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೈಟ್ರಿಕ್, ಸೈನೈಡ್, ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೋಜನ್-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಲವಣಗಳು. ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಅಮೋನಿಯವು ಶೈತ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಕಂಟೈನರ್ ಮತ್ತು ಯಂತ್ರಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕೆಲಸದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯದ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ದ್ರವ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಸೂಪರ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಬ್ಬಿನ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಅಮೋನೀಕರಣಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿನ ಕೋಕಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ನಿಷ್ಕಾಸ ಅನಿಲಗಳಿಂದ ಅಮೋನಿಯವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಹಳೆಯದಾದ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದುವರೆಗೂ ಇದು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೇಬರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಆಧುನಿಕ ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ಅನಿಲಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಳ ನೇರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಇದರ ಸಾರ. ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತು, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ, ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಅನಿಲಗಳು , ಸಂಯೋಜಿತ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಅನಿಲಗಳು, ಅಸಿಟಲೀನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ಉಳಿದಿರುವ ಅನಿಲಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೂಲತತ್ವವು ಮೀಥೇನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಹೋಲೋಲಾಗ್ಗಳನ್ನು ವಿಭಜನೆಯಾಗಿ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ: ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ಗಳ ಭಾಗವಹಿಸುವಿಕೆ - ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆವಿ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕ-ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಗಾಳಿ ಅಥವಾ ವಾಯುಮಂಡಲದ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿತ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಕನ್ವರ್ಟಿಬಲ್ ಅನಿಲದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅಮೋನಿಯಾ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಶಾಖದ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಆರಂಭದ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು ಕೃತಕವಾಗಿ ರಚಿಸಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ, ಒತ್ತಡವು 350 ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು 500 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ಏರುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಅಮೋನಿಯದ ಇಳುವರಿ ಸುಮಾರು 30% ನಷ್ಟಿದೆ. ಅನಿಲವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಿಧಾನದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಿಂಥೆಸಿಸ್ ಕಾಲಮ್ಗೆ ಮರಳುವುದನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಮತ್ತೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಬಹುದು. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ವಿಷಗಳಿಂದ ಅನಿಲಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ, ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಬಲ್ಲ ಪದಾರ್ಥಗಳು. ಇಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು ನೀರಿನ ಆವಿ, CO, As, P, Se, O2, S.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಕಲ್ಮಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಕ್ಕುಳಿನ ಕಬ್ಬಿಣವು ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕೇವಲ 20,000 ಹಿಂದೆ ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಈ ತತ್ವವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಆರ್ಥಿಕವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಅಮೋನಿಯಮ್ ಲವಣಗಳಿಂದ ಬಲವಾದ ಕ್ಷಾರಗಳಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ, ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹೀಗಿದೆ:

2NH4CI + Ca (OH) 2 = 2NH3 ↑ + CaCl2 + 2H2O

ಅಥವಾ

NH4Cl + NaOH = NH3 ↑ + NaCl + H2O

ಅತಿಯಾದ ತೇವಾಂಶವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ಹರಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ, ಕಾಸ್ಟಿಕ್ ಸೋಡಾ ಮತ್ತು ಸುಣ್ಣದ ಮಿಶ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹೀಯ ಸೋಡಿಯಂನ ವಿಘಟನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣದ ನಂತರದ ಶುದ್ಧೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಮೋನಿಯದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಬಹಳ ಶುಷ್ಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಅಂತಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಿರ್ವಾತದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮುಚ್ಚಿದ ಲೋಹದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಇದು ಅಮ್ಮೋನಿಯಾ ಆವಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 10 ವಾಯುಮಂಡಲಗಳವರೆಗೆ.