Hiện nay trong công nghiệp có 2 phương phâp sản xuất HNO3 đặc - Cô đặc HNO3 loêng
- Hấp thụ N2O4 ở trạng thâi lỏng
1. Cô đặc HNO3 loêng
Không thể cô đặc HNO3 loêng bằng câch lăm bay hơi nước của HNO3 loêng vì H2O vă HNO3 tạo ra hỗn hợp đẳng phí ở nồng độ HNO3 68,4%, sôi ở nhiệt độ 1200C. Muốn lăm mất bớt nước của HNO3 loêng phải dùng chất hút nước ví dụ H2SO4.
2. Chế tạo HNO3 đặc từ N2O4 lỏng
Người ta phải tiến hănh quâ trình hấp thụ N2O4 lỏng trong thiết bị có âp suất 50at ở 750C.
Việc điều chế N2O4 lỏng lă một quâ trình phức tạp vă khó khăn, cho nín phương phâp năy ít được dùng trong công nghiệp.
CĐU HỎI
III.1. Nguyín liệu tổng hợp NH3. Câc phương phâp tạo hỗn hợp khí H2 vă N2. III.2. Cơ sở lí thuyết, câc điều kiện thích hợp của quâ trình tổng hợp NH3. III.2. Cơ sở lí thuyết, câc điều kiện thích hợp của quâ trình tổng hợp NH3. III.3. Thuyết minh dđy chuyền tổng hợp NH3
III.4. Cơ sở lý thuyết, câc điều kiện ảnh hưởng đến quâ trình oxi hóa NH3 thănh NO.
Chương IV
§1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN HÓA
NHỮNG KHÂI NIỆM CƠ BẢN
Người ta gọi những quâ trình hoâ học xảy ra dưới tâc dụng của dòng điện một chiều lă quâ trình điện hoâ. Dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện ly tạo nín
hiện tượng điện phđn; đó lă quâ trình phđn huỷ câc chất điện ly vă tạo nín ở câc điện cực những chất mới. Thiết bị thực hiện quâ trình điện phđn được gọi lă thùng điện phđn. Câc điện cực của thùng điện phđn được qui ước gọi như sau: Anốt lă cực dẫn dòng điện từ mạch ngoăi văo thùng điện phđn. Catốt lă cực mă dòng điện từ thùng điện phđn đi ra. Khi dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện ly, câc anion chạy đến anốt, còn câc cation chạy đến catốt, vă phóng điện trín câc điện cực năy.
Quâ trình điện phđn chỉ xảy ra khi điện âp cung cấp cho thùng điện phđn lớn hơn một trị số gọi lă điện âp phđn huỷ. Mỗi chất điện ly có một trị số điện âp phđn huỷ nhất định. Điện âp phđn huỷ bằng hiệu đại số câc thế anốt vă catốt. Thế anốt vă thế catốt gọi chung lă thế điện cực, chính lă hiệu điện thế giữa điện cực tương ứng vă dung dịch.
Thế anốt vă thế catốt còn được gọi lă thế phóng điện của anion vă cation. Thế điện cực cần để ion phóng điện, tính theo lý thuyết, thường thấp hơn thực.
Điện thế tối thiểu cần thiết tính theo lý thuyết gọi lă thế điện cực thuận nghịch. Nó được tính theo công thức:
E = Eo .lnC F RT
Trong đó: E - Thế điện cực thuận nghịch, tính bằng von. C - Nồng độ ion tính theo đương lượng gam/lit. F - Số Faraday, F = 96.500 culông.
T - Nhiệt độ điện phđn, tính bằng oK
R - Hằng số khí lý tưởng, R = 1atm/mol.độ n - Số điện tích mă ion trao đổi trín điện cực
Eo - Thế điện cực tiíu chuẩn. Nó chính lă thế điện cực thuận nghịch. Khi C = 1 đương lượng gam/lit. Eo tính bằng von. Độ chính lệch giữa số trị
thực vă lý thuyết của thế điện cực gọi lă quâ thế. Quâ thế phụ thuộc văo điều kiện điện phđn: vật liệu điện cực, tính chất bề mặt của nó, mật độ điện, nhiệt độ điện phđn.
§2. NHỮNG ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA QUÂ TRÌNH ĐIỆN HÓA
Câc phương phâp điện hoâ được ứng dụng ngăy căng rộng rêi trong sản xuất công nghiệp.
Chúng được sử dụng rộng rêi để điều chế hyđrô vă ôxi, xút clo, câc hợp chất chứa ôxi của clo (hypoclorat, clorat); để tổng hợp câc hợp chất vô cơ như axit peroxidisunfuaric (H2S2O8) vă muối của nó lă câc pesunfat dùng để điều chế nước oxigiă, câc hợp chất peroxit, pemanganat; đi oxit mangan.
Gần đđy, người ta bắt đầu dùng phương phâp điện hoâ để tổng hợp câc hợp chất hữu cơ.
Phương phâp điện hoâ được dùng để thủy luyện câc kim loại như đồng, niken, kẽm, coban, cađimi.... vă cả câc kim loại bột; nó cũng được dùng để điện phđn môi trường nóng chảy nhằm điều chế câc kim loại kiềm vă kiềm thổ (natri, kali...) câc kim loại hiếm vă đất hiếm...
Câc quâ trình điện hoâ cũng được dùng để sản xuất câc nguồn điện hoâ (pin, acquy) vă mạ điện.
Trong những sản phẩm đê níu trín, có những loại có thể sản xuất được bằng những phương phâp hoâ học khâc, tuy nhiín so với phương phâp hoâ học, phương phâp điện hoâ có nhiều ưu điểm:
- Công nghệ đơn giản;
- Sử dụng nguyín liệu vă năng lượng toăn diện hơn; - Tạo được nhiều sản phẩm có giâ trị, có độ sạch cao;
Tuy nhiín, câc phương phâp điện hoâ cũng có một nhược điểm lớn lă tiíu hao nhiều năng lượng; do đó chi phí năng lượng chiếm một tỷ lệ tương đối cao trong giâ thănh sản phẩm. Chính vì vậy mă mức độ sử dụng câc phương phâp điện hoâ phụ thuộc nhiều văo trình độ điện khí hoâ vă giâ điện năng ở từng nước cao hay thấp.