Большая Советская Энциклопедия (АМ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 33

  Молекула А. имеет форму правильной тригонометрической пирамиды с атомом N в вершине; углы между связями H—N—H 108°, межатомные расстояния H—N—H 1,015, H—H 1,64.

  Интересным свойством молекул А. является их способность к структурной инверсии, т. е. к «выворачиванию наизнанку» путём прохождения атома азота сквозь образованную атомами водорода плоскость основания пирамиды. Инверсия связана с излучением строго определённой частоты, на основе чего была создана аппаратура для очень точного определения времени (молекулярные генераторы). Такие «молекулярные часы» позволили, в частности, установить, что продолжительность земных суток ежегодно возрастает на 0,43 мсек. Дипольный момент молекулы А. равен 1,43D. Благодаря отсутствию неспаренных электронов А. диамагнитен.

  А. — весьма реакционноспособное соединение. За счёт наличия неподелённой электронной пары у атома N особенно характерны и легко осуществимы для А. реакции присоединения. Наиболее важна реакция присоединения протона к молекуле А., ведущая к образованию иона аммония NH+4, который в соединениях с анионами кислот ведёт себя подобно ионам щелочных металлов. Такие реакции происходят при растворении А. в воде с образованием слабого основания — аммония гидроокиси NH4OH, а также при непосредственном взаимодействии А. с кислотами. Распространённый тип реакций присоединения — образование аммиакатов при действии газообразного или жидкого А. на соли. Для А. характерны также реакции замещения. Щелочные и щёлочноземельные металлы реагируют с жидким и газообразным А., образуя в зависимости от условий нитриды (Na3N) или амиды (NaNH2). А. реагирует также с серой, галогенами, углем, CO2 и др. К окислителям в обычных условиях А. довольно устойчив, однако, будучи подожжён, он горит в атмосфере кислорода, образуя воду и свободный азот. Каталитическим окислением А. получают окись азота, превращаемую затем в азотную кислоту.

  Получение и применение. В лабораторных условиях А. может быть получен вытеснением его сильными щелочами из аммониевых солей по схеме: 2NH4CI + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O. Старейший промышленный способ получения А. — выделение его из отходящих газов при коксовании угля. Основной современный способ промышленного получения А. — синтез из элементов — азота и водорода, предложенный в 1908 немецким химиком Ф. Габером.

  Наиболее распространённым и экономичным методом получения технологического газа для синтеза А. является конверсия углеводородных газов. Исходным сырьём в этом процессе служит природный газ, а также попутные нефтяные газы, газы нефтепереработки, остаточные газы производства ацетилена. Сущность конверсионного метода получения азото-водородной смеси состоит в разложении при высокой температуре метана и его гомологов на водород и окись углерода с помощью окислителей — водяного пара и кислорода. К конвертированному газу при этом добавляют атмосферный воздух или воздух, обогащенный кислородом. Синтез А. из простых веществ

протекает с выделением тепла и уменьшением объёма. Наиболее благоприятными, с точки зрения равновесия, условиями образования А. являются возможно более низкая температура и возможно более высокое давление. Без катализаторов реакция синтеза А. вообще не происходит. В промышленности для синтеза А. используют исключительно железные катализаторы, получаемые восстановлением сплавленных окислов железа Fe3O4 с активаторами (Al2O3, K2O, CaO, SiO2, а иногда и MgO). Важный этап процесса синтеза — очистка газовой смеси от каталитических ядов (к ним относятся вещества, содержащие S, O2, Se, P, As, пары воды, CO и др.).

  Способы производства синтетического А. различаются по применяемому давлению: системы низкого (10—15 Мн/м2), среднего (25—30 Мн/м2) и высокого (50—100 Мк/л2) давления. Наиболее распространены системы среднего давления (30 Мн/м2 и 500°С) (1 Мн/м2(10 кгс/см2). Для увеличения степени использования газа в современных системах синтеза А. применяют многократную циркуляцию азото-водородной смеси — круговой аммиачный цикл (см. рис.).

  Свежий газ (азото-водородная смесь) и непрореагировавшие, т. н. циркуляционные газы поступают сначала в фильтр 1, где они очищаются от посторонних примесей, затем в межтрубное пространство конденсационной колонны 2, отдавая своё тепло газу, движущемуся по трубкам колонны. Далее газы проходят через испаритель 3, в котором происходят их дальнейшее охлаждение и конденсация А., увлечённого циркуляционными газами. Охлажденная смесь газов и сконденсировавшийся А. из испарителя направляются в разделительную часть (сепаратор) конденсационной колонны, где жидкий А. отделяется и как готовый продукт выводится по трубе в резервуар 9. Газообразный А., выходящий из испарителя, проходя брызгоуловитель 4, освобождается от капель жидкого А. и направляется в цех переработки или в холодильную установку на сжижение. Газы, освобожденные от А., из сепаратора поступают в колонну синтеза 5. Колонна синтеза внутри имеет катализаторную коробку с трубчатой или полочной насадкой и теплообменник. Газы, проходя через колонну синтеза, реагируют между собой; выходящая из колонны газовая смесь содержит 15 — 20% А. Далее эти газы поступают в конденсатор 6, где и происходит сжижение А. Жидкий А. отделяется в сепараторе 7 и поступает в резервуар 9, а непрореагировавшие газы подаются циркуляционным насосом 8 в фильтр 1 для смешения со свежей азото-водородной смесью.

  А. используется для получения азотной кислоты, азотсодержащих солей, мочевины,синильной кислоты, соды по аммиачному методу. Так как жидкий А. имеет большую теплоту испарения, то. он служит рабочим веществом холодильных машин. Жидкий А. и его водные растворы применяют как жидкие удобрения. Большие количества А. идут на аммонизацию суперфосфата и туковых смесей.

  А. ядовит. Он сильно раздражает слизистые оболочки. Острое отравление А. вызывает поражения глаз и дыхательных путей, одышку, воспаление лёгких. Предельно допустимой концентрацией А. в воздухе производственных помещений считается 0,02 г/м3. А. хранят в стальных баллонах, окрашенных в жёлтый цвет, с чёрной надписью — А.

  Лит.: Технология связанного азота, М., 1966.

  В. К. Бельский.

Агрегат синтеза аммиака (технологическая схема).

Аммиакаты

Аммиака'ты,комплексные соединения, продукты присоединения аммиака к др. веществам. Например, при действии аммиака МН3 на водный раствор хлористой меди CuCl2 образуется А. [Cu(NH3)4]C2.

  В сельском хозяйстве А., получаемые при насыщении водных растворов мочевины, аммиачной селитры и др. азотных удобрений аммиаком, применяют как жидкие удобрения. Эти А. бесцветные, иногда желтоватые жидкости с резким запахом аммиака; содержание азота в них от 35 до 45%, давление пара 0,02—0,07 Мн/м2 (0,2—0,7 кгс/см2).

Аммиан Марцеллин

Аммиа'н Марцелли'н (Ammianus Marcellinus) (около 330 — около 400), римский историк. Автор сочинения «Деяния» (31 книга), которое было задумано как продолжение «Анналов» и «Историй» Тацита; охватывало события от правления императора Нервы (96—98) до 378 (в дошедших до нас книгах 14—31-й описываются события с 353 по 378). В центре внимания А. М. — войны, дворцовые интриги, борьба претендентов за власть. В «Деяниях» даны яркие картины упадка Римской империи и социальных движений 4 в. Большую ценность представляют сведения о племенах Юго-Восточной и Центральной Европы. В своих сочинениях А. М. выступает горячим сторонником политики императора Юлиана Отступника. А. М. широко использовал свидетельства очевидцев и личные наблюдения. Язык сочинений труден для понимания.