Występowanie i otrzymywanie – amoniak

Amoniak tworzy się jako jeden z produktów końcowych gnilnego rozkładu odpadków pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Z tego powodu zapach amoniaku daje się wyczuć w stajniach, miejscach ustępowych itp. Nieznaczne ilości amoniaku w postaci chemicznie związanej znajdują się w wyziewach niektórych wulkanów. Te nikłe ilości amoniaku nie mają jednak w praktyce żadnego znaczenia i do celów technicznych amoniak musi być wytwarzany sztucznie.

– 1. Do końca ubiegłego stulecia głównym procesem, dostarczającym przemysłowi potrzebnego mu amoniaku, była destylacja rozkładowa węgla kamiennego, odbywająca się na wielką skalę w gazowniach i koksowniach. Różne rodzaje węgla kamiennego zawierają 0,5—1,5%> azotu chemicznie związanego. Podczas ogrzewania węgla bez dostępu powietrza większa część azotu (około 75 do 80°/o) bądź uchodzi jako azot wolny wraz z innymi powstającymi przy tym gazami, bądź też pozostaje związana w koksie. Reszta ulatnia się, głównie pod postacią amoniaku. Po oziębieniu gazów z destylacji rozkładowej amoniak wraz z niektórymi innymi gazami rozpuszcza się w wodzie, tworząc tzw. wodę amoniakalną, z której może być wydzielony ponownie w stanie mniej więcej czystym przez zadanie wapnem i oddestylowanie. Poddaje się go bądź skropleniu przez zwiększenie ciśnienia, bądź też ponownemu rozpuszczeniu w wodzie.

– 2. Wobec dużego zapotrzebowania przemysłu chemicznego na amoniak w końcu ubiegłego stulecia również i te ilości, jakie mógł dostarczyć przemysł gazowniczy i koksowniczy, okazały się niedostateczne. Aktualne więc stało się opracowanie metody syntetycznej.

Pierwszą taką metodą, obecnie mającą już tylko historyczne znaczenie, jest metoda S e r p e k a. Polega ona na działaniu wody na azotek glinowy, wytwarzany w reakcji pomiędzy tlenkiem glinowym a azotem w obecności węgla:

A1203 + 3C + N2 = 2A1N + SCO i A1N + 31I20 = Al(OH)3 + Jfns. Po odwodnieniu wodorotlenek glinowy może być ponownie użyty do wytwarzania azotku.

– 3. Prawie całą ilość amoniaku zużywanego obecnie w przemyśle chemicznym wytwarza się przez bezpośrednie łączenie pierwiastków w temperaturze około 500°C pod zwiększonym ciśnieniem w obecności katalizatorów. Azot łączy się z wodorem w reakcji odwracalnej, słabo egozotermicznej: -f3H2=2iiHsH-2,12,7 kcal (w 500°C).