Давление и химические реакции

Давление и химические реакции

Огромную роль играет давление в химии. Из­вестно, что для производства пороха нужна селит­ра: калиевая, натриевая или аммонийная соли азотной кислоты. До первой мировой войны ос­новным поставщиком селитры была страна Чили, обладавшая огромными залежами калиевой селит­ры. Вскоре после начала войны Германия оказалась в катастрофическом положении: морская блокада сделала доставку селитры из Чили не­возможной. И тогда немецкие химики разрабо­тали метод, позволявший синтезировать аммиак из азота и водорода. Из аммиака получали азот­ную кислоту и аммиачную селитру. Германия стала производить собственную селитру.

Такой процесс синтеза аммиака был произ­водительным и удобным только потому, что его вели под давлением в несколько сот атмосфер. Давление оказалось необходимым, потому что оно значительно ускоряет химические реакции. Прежде всего оно увеличивает концентрацию компонентов, т. е. их содержание в единице объема. Кроме того, реакция синтеза аммиака

Сейчас во всем мире заводы синтетического аммиака вырабатывают десятки миллионов тонн аммиачной селитры — одного из самых рас­пространенных минеральных удобрений.

Так называемые колонны синтеза, т. е. со­суды, в которых синтез аммиака осуществляется на катализаторе,— это гигантские стальные трубы диаметром до 1,5 м и высотой в 10—15 м. Толщина стенок у этих труб достигает 20 см. За час они перерабатывают десятки кубометров азотоводородной смеси. Мощные компрессоры подают эту смесь под давлением 300 атм. В ко­лоннах синтеза под таким давлением и при тем­пературе 400—500° Ц азотоводородная смесь, соприкасаясь с катализатором, превращается в аммиак.

В наше время много химических продуктов получают в промышленности с помощью высо­кого давления, например метиловый спирт, уксусную кислоту. На производство этилового спирта еще недавно расходовали сотни тысяч тонн зерна и картофеля. Теперь спирт получа­ют под давлением из воды и этилена — газа, выделяющегося в большом количестве при до­быче и переработке нефти. Тот же этилен при давлении в 1500—3000 атм полимеризуется в полиэтилен — пластическую массу, обладающую рядом ценных качеств (см. ст. «Полимеры»). Под давлением производят и синтетические волокна. Можно насчитать еще около 100 тех­нологических процессов, которые стали воз­можными благодаря применению давления.

• ПЯТЬСОТ ТЫСЯЧ АТМОСФЕР  

• Что такое давление?
• Каков предел давления     
• Как создают давление?       
• Какое давление может выдержать сам аппарат?     
• Полиморфные переходы    
• Давление и химические реакции  
• Что нужно знать чтобы построить химический завод?  
• Давление и живые организмы  
• Пластичный мрамор  
• Наука о высоких давлениях