Аммиак — NH3, нитрид водорода, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. Растворимость NH3 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды. В холодильной технике носит название R717, где R — Refrigerant (хладагент), 7 — тип хладагента (неорганическое соединение), 17 — молекулярная масса. Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе изотермического расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации (воде, воздуху и т.п.).
Хладагент является частным случаем теплоносителя. Важным отличием является использование теплоносителей в одном и том же агрегатном состоянии, в то время, как хладагенты обычно используют фазовый переход (кипение и конденсацию).
Основными холодильными агентами являются аммиак, фреоны (хладоны), элегаз и некоторые углеводороды. Следует различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов ниже температура кипения. Это не касается появившихся в последнее время компрессионных криостатов, способных охлаждать до температур ниже ?120 °C без применения жидкого азота, как это было принято последние сто лет.
Холодильник Работает без КОМПРЕССОРА. Аммиак, вода и водород. Как это работает? Ремонт холодильников
В качестве холодильного агента при создании оксиликвита используется кислород. Он же служит окислителем.
Принципиальной разницей в использовании холодильных агентов в виде азота, гелия и т.д. является то, что жидкость расходуется и испаряется (как правило, в атмосферу). В холодильных машинах фреон или аналогичный газ ходит по кругу, при помощи компрессора, сжижаясь в конденсаторе, испаряясь в испарителе.
Особого внимания требует расширение применения аммиака. Аммиак по сравнению с углеводородами менее опасен. За прошедшее столетие отношение к аммиаку, как хладагенту, менялось от полного приятия до резкого отторжения, связанного с заполнением рынка хладагентов ХФУ и ГФУ, которые первоначально рассматривались как панацея, обещающая полное вытеснение МНз из холодильной техники.
К счастью, этого не произошло. Аммиак, открытый 255 лет назад, с 1859 года применяется как холодильный агент, сначала в абсорбционных машинах, а с 1876 года — в компрессионных. При нулевых потенциалах разрушение озона и глобального Потепления аммиак не вызывает, термодинамически эффективен и абсолютно чист экологически.
Энергетические показатели аммиачных холодильных машин и установок высоки: с энергетической точки зрения альтернативы аммиаку нет. Кроме того, аммиак обладает характерным запахом, который позволяет органолептически почти мгновенно определять его утечку. Аммиак легче воздуха и при утечке поднимается в воздух, уменьшая опасность отравления.
К сожалению, зачастую эти достоинства аммиака относят к его существенным недостаткам. Действительно, аммиак теоретически взрывоопасен при объемном содержании в воздухе от 15 до 28%, однако, случаи взрыва воздушно-аммиачной смеси в практической деятельности настолько редки, что их можно отнести к разряду легенд многолетней давности, когда в холодильной технике отсутствовала надежная автоматика, а нарушение режимов эксплуатации такой техники приводило к гидроударам и, как следствие последних, — взрывам.
Аммиачно-холодильная установка. Часть 1. Устройство. Ammonia refrigeration. Part 1. What it consists
В жизнедеятельности человека известно множество случаев взрыва бытового газа, приводящих к трагическим последствиям, но никому и в голову не приходит запретить газоснабжение квартир и домов. Следует обратить внимание и на то, что мгновенная разгерметизация аммиачной холодильной установки не приведет к моментальному выбросу аммиака в атмосферу.
Выйдет только паровая фаза, которая составляет незначительную часть от общего содержания аммиака в системе. Остальной жидкий аммиак будет медленно выкипать.
Аммиак не текуч в той степени, которая свойственна другим хладагентам, не взаимодействует с черным металлом, а, следовательно, все аммиачное оборудование дешево, в отличие от фреонового, для которого используют в основном цветные металлы. Отрицательные свойства аммиака проявляются только при большом его количестве (несколько тонн) в системе и при условиях, когда могут создаться критические концентрации (до 50-60 грамм на один киловатт производимого холода). В традиционной насосно-циркуляционной системе заправка аммиака составляет около 3 кг на 1 кВт холода. Кроме того, современные средства автоматизации позволяют создавать высоконадежные холодильные комплексы.
Сегодня это достаточно легко решается путем перевода крупных холодильных объектов на аммиачные установки, содержащие минимальное количество аммиака и оснащением аммиачной холодильной техники современными высоконадежными средствами автоматизации.
Это привело к расширению области применения аммиака за рубежом, в частности, к его использованию в системах кондиционирования и холодоснабжения супермаркетов. При этом были приняты меры к снижению опасности выбросов NH3 и в первую очередь к уменьшению количества заправляемого хладагента. Уменьшение количества аммиака при сохранении заданной холодопроизводительности возможно при принятии следующих мер:
*замена систем непосредственного кипения аммиака на системы с промежуточным хладоносителем;
*использование ХМ с малоемкими тешюобменными аппаратами для охлаждения промежуточных хладоносителей;
*применение новых хладоносителей, нейтральных к металлам, экологически безопасных;
*оборудование выпускаемых холодильных машин устройствами и средствами автоматизации, позволяющими локализовать аммиак в случае разгерметизации холодильной машины.
Разработчики холодильного аммиачного оборудования предлагают несколько путей перевооружения холодильных установок.
Первый путь пригоден для крупных АХУ, расположенных в городах вблизи жилых массивов. Это возврат к системе с промежуточным хладоносителем, где недостатки подобных систем охлаждения на современном витке развития технологий исключаются применением нового теплообменного оборудования, приборов автоматизации, арматуры, материалов. Рекомендуется применять блочные малоемкие холодильные агрегаты с дозированной заправкой МНз, в которых в качестве испарителей и конденсаторов применяется высокоэффективная аппаратура пластинчатого типа, в качестве хладоносителей — некорродирующие растворы, а в холодильных камерах батарейные системы охлаждения заменять малопоточными воздухоохладителями. Аммиачное оборудование в данном случае может располагаться как в традиционных центральных машинных отделениях, так и в блочных машинных отделениях контейнерного типа, оборудованных устройствами для полного поглощения аммиака в случае разгерметизации. При этом количество аммиака обычно не превышает 100-150 грамм на 1 кВт холодопроизводительности.
Второй путь модернизации и усовершенствования крупных АХУ, располагающихся в промзонах, вдали от жилых массивов и общественных объектов. Этот путь эффективен для предприятий с большим числом разнотемпературных потребителей холода и обеспечивает снижение аммиако-емкости систем охлаждения почти на порядок.
Третий путь является весьма перспективным, заключается в разработке агрегатированных блочных аммиачных установок непосредственного кипения аммиака по типу фреоновых, так называемых сплит-систем. Холодильные машины с небольшим количеством NH3 размещаются в специальных герметичных контейнерных блоках, а аммиак в случае разгерметизации полностью поглощается нейтрализаторами, не попадая в окружающую среду. Подобные аммиачные установки уже в настоящее время широко применяются в Японии и США.
Источник: studbooks.net
Применение аммиака
Аммиак — одно из наиболее часто применяемых в различных сферах человеческой деятельности химических веществ. Каждый год в мире производится огромное количество аммиака — больше 180 млн тонн. Из них порядка 15 млн тонн производит Россия, которая является одним из крупнейших экспортеров этого вещества. Для чего же человеку нужно такое количество этого продукта?
Об основных свойствах аммиака
Разнообразие сфер применения аммиака обусловлено его физическими и химическими свойствами. Аммиак (химическая формула NH3) — бесцветный газ с резким неприятным запахом. При длительном действии на организм человека аммиак вызывает поражение разных органов.
Аммиак вступает в химические реакции с другими элементами и соединениями с образованием новых веществ. Например, в результате реакции безводного аммиака с азотной кислотой получают аммиачную селитру, применяемую в производстве взрывчатых веществ и азотных удобрений.
Аммиак способен восстанавливать различные металлы из их оксидов.
Промышленное применение аммиака
Основная доля производимого технического аммиака используется в химической промышленности:
- для получения аммиачных и аммиачно-нитратных удобрений (аммиачной и нитратной селитры, хлористого аммония, сульфата аммония и других), широко используемых в сельскохозяйственном производстве при выращивании различных культур, а также в частном садоводстве и огородничестве;
- при получении соды аммиачно-хлоридным способом аммиаком насыщают концентрированный солевой раствор, через который под давлением пропускают двуокись углерода;
- синтетический аммиак применяется при производстве азотной кислоты, методом катализа;
- для получения аммонитов — аммиачных взрывчатых веществ;
- жидкий аммиак используют в качестве растворителя разных неорганических и органических веществ;
- в холодильных установках жидкий аммиак применяют в качестве хладагента R717;
- в качестве окислителя ракетного топлива.
Применение аммиака в медицине
В медицине широко применяется 10%-й раствор аммиака, известный под названием — нашатырный спирт. Нашатырный спирт используют для приведения в чувство человека, потерявшего сознание. Применяют его и в качестве рвотного средства в очень слабом растворе и в малом количестве. Нашатырным спиртом обрабатывают укусы насекомых. Разведенным в воде нашатырным спиртом хирурги обрабатывают руки.
Важно! Использовать раствор аммиака следует с большой осторожностью и только по назначению. Передозировка его очень опасна!
Аммиак полезен и в быту
Вот только несколько возможных способов использования нашатырного спирта в доме.
- Мытье окон — смешав столовую ложку вещества с литром воды, протрите полученной жидкостью стекла, а затем отполируйте их с мягкой бумагой или тканью или бумагой. Аналогично можно очистить керамическую плитку.
- Стирка деликатных тканей — жесткую воду можно смягчить, добавив в нее несколько ложек нашатырного спирта.
- Чистка столового серебра —смешайте нашатырный спирт с чистой водой в пропорции 1:4 и положите туда серебряные предметы на несколько часов, затем ополосните их и протрите до блеска.
- Чистка меха — 1 чайную ложку 10%-го раствора аммиака и несколько чайных ложек питьевой соды растворите в 0,5 литра воды. Смочите в полученном растворе салфетку из мягкой ткани и протрите мех сверху.
- Аналогично нашатырным спиртом можно удалять различные пятна с тканей и замши.
И это только небольшая часть тех случаев, когда аммиак приходит на помощь человеку.
Источник: kriogen.ru
Применение аммиака и солей аммония
Применение аммиака и солей аммония производиться на предприятиях, производствах где используют аммиак для получения соединений на основе азот содержащих веществ, которые используются в сельском хозяйстве, в получении других веществ, а так же в быту.
Например водный раствор аммиака (нашатырный спирт) используется в медицине, как удобрение, в быту для смягчения воды.
Где применяется аммиак и соли аммония
Аммиак и соли аммония широко применяются на практике. Как уже говорилось, аммиак легко превращается в жидкость, температура кипения которой лежит около —33°.
При обыкновенной температуре для сжижения аммиака достаточно давления 7—8 ат. Так как при испарении жидкого аммиака поглощается большое количество тепла (327 кал на 1 г).
Жидкий аммиак получил широкое применение в холодильном деле для охлаждения складов и кладовых, в которых сохраняют скоропортящиеся продукты, а также для приготовления искусственного льда.
Аммиак в холодильных установках
Компрессор 1 сжимает находящийся под поршнем аммиак до 9 ат. Сжатый аммиак через-клапан 2, открывающийся кверху, попадает в змеевик 3, охлаждаемый проточной водой.
Проверь хорошо ли Вы знаете науки
Ты получил <> снаружи >
Здесь аммиак сгущается в жидкость и через кран 4 переходит в длинный змеевик 5, находящийся в сосуде 6 с концентрированным раствором соли.
Благодаря большому объему змеевика 5 жидкий аммиак быстро испаряется, отнимая при этом тепло от соляного раствора.
Испарившийся аммиак снова засасывается компрессором через клапан 7, открывающийся только вверх, и таким образом совершает непрерывный круговорот. Если в сосуд 6 опустить наполненные водой металлические ящики, то вода замерзает, образуя бруски льда.
Заставляя соляной раствор, охлаждаемый в сосуде 6, циркулировать по трубам, проложенным внутри кладовых, где хранятся продукты, в кладовых поддерживают необходимую низкую температуру.
Интересный факт о аммиаке: Аммиак — это ядовитое вещество. При пропитывании жидкого аммиака и древесины можно наблюдать любопытное явление.
Аммиак разрушает водородные соединения между слоями целлюлозы. Изделие становится очень эластичным и «резиновым». Однако через некоторое время аммиак испарится, и древесина застынет в той форме, которую вы сформировали.
Применение растворов аммиака
Водные растворы аммиака применяются в химических лабораториях и производствах как слабое легко летучее основание; их используют также в медицине и домашнем обиходе.
Но большая часть получаемого в настоящее время в промышленности аммиака идет на приготовление азотной кислоты и искусственных азотных удобрений.
Применение солей аммония
Из солей аммония весьма важное значение имеет сернокислый аммоний , или сульфат аммония , (NH4)2SO4. Он является хорошим удобрением и производится поэтому в огромных количествах.
Еще большее значение имеет азотнокислый аммоний NH4NO3 — удобрение, которое целиком может быть получено из воздуха и воды.
Хлористый аммоний , или нашатырь, NH4Cl применяется в красильном деле, в ситцепечатании, при паянии и лужении, а также в гальванических элементах.
Действие хлористого аммония при паянии основано на том, что, соприкасаясь с накаленными металлами, он разлагается на аммиак и хлористый водород.
Последний растворяет окислы металлов, образуя летучие хлориды, и таким образом очищает металлическую поверхность, благодаря чему к ней хорошо пристает припой.
Cтатья на тему Применение аммиака и солей аммония
Похожие страницы:
Соли аммония При выпаривании нейтрализованных растворов аммиака ионы аммония соединяются с анионами взятых кислот, образуя твердые кристаллические вещества, обладающие ионной.
Гидразин N2H4. Азотистоводородная кислота HN3 Кроме аммиака, азот образует еще два соединения с водородом, не имеющие, однако, такого значения, как.
Получение аммиака До конца прошлого столетия аммиак получался в промышленном масштабе исключительно как побочный продукт при коксовании каменного угля. Каменный.
Развитие азотной промышленности Азотная промышленность охватывает в основном производство аммиака, азотной кислоты и азотных удобрений. Начало ее развитию в СССР.
Аммиак NH3 Азот образует несколько соединений с водородом; из них наибольшее значение имеет аммиак — бесцветный газ с характерным резким.
Составление ионных уравнений Подавляющее большинство реакций, с которыми нам придется сталкиваться при изучении свойств отдельных элементов и их соединений, протекает.
Понравилась статья поделись ей
Leave a Comment
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник: znaesh-kak.com