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合成氨和硝酸的制取是怎样的？

1774年，普里斯特利加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，利用排汞取气法，首先收集到氨。 1784年，法国化学家贝托莱分析确定氨是由氮和氢组成。19世纪，很多化学家们试图让氮气和 氢气合成氨，采用催化剂、电弧、高温、高压等手段进行试验，一直未能获得成功，以致有人认为 氮和氢合成氨是不可能实现的。 直到19世纪，在化学热力学、化学动力学和催化剂等这些新学科的研究领域取得一定进展 后，一些化学家对合成氨的化学反应进行了有效的研究而取得了成功。 1904年，德国化学家哈伯利用陶瓷管内填充铁催化剂进行合成试验，测定出在常压下和高 温1020°C反应达到平衡时，气体混合物中存在0。 012%体积的...全部

   1774年，普里斯特利加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，利用排汞取气法，首先收集到氨。 1784年，法国化学家贝托莱分析确定氨是由氮和氢组成。19世纪，很多化学家们试图让氮气和 氢气合成氨，采用催化剂、电弧、高温、高压等手段进行试验，一直未能获得成功，以致有人认为 氮和氢合成氨是不可能实现的。
   直到19世纪，在化学热力学、化学动力学和催化剂等这些新学科的研究领域取得一定进展 后，一些化学家对合成氨的化学反应进行了有效的研究而取得了成功。 1904年，德国化学家哈伯利用陶瓷管内填充铁催化剂进行合成试验，测定出在常压下和高 温1020°C反应达到平衡时，气体混合物中存在0。
  012%体积的氨。1904〜1911年，他先后进行 了两万多次试验，根据试验数据，他认为使反应气体在高压下循环，并从这个循环中不断将反应 生成的氨分离出来，可使这个工艺过程实现。1910年5月，哈伯终于在实验中取得了可喜的 成果。
   哈伯把成功的经验运用到工业生产中，取得了与德国巴迪希苯胺和纯碱公司工程师博施、 拉普、米塔赫等人的合作。1910年7月，博施制成了工业合成氨必需的高压设备；拉普解决了 高温、高压下机械方面的一系列难题;米塔赫研制成功了用于工业合成氨的含少量三氧化二铝 和钾碱助催化剂的铁催化剂。
  1911年他们在奥堡建立起世界上第一个合成氨的工业装置，设 计氨的生产能力为年产9000吨，于1913年9月9日开工，从此实现了氮的人工固定。随后德国 化学家贝吉乌斯将高压法用于多种化工产品的生产，1920年用高压法实现了煤的液化，成功合 成人造汽油。
  由此，哈伯获得了 1918年诺贝尔化学奖;博施和贝吉乌斯共同获得了 1931年诺 贝尔化学奖。 但是，哈伯虽然创造了挽救千百万饥饿生灵的方法，却又设计了一种置人于死地的可怕 手段。 1915年4月，第一次世界大战爆发，德国将装有氯气的近6000个钢瓶约180多吨氯气打开 朝向守卫在比利时伊普尔城防线的加拿大盟军和法裔阿尔及利亚军队，造成1。
  5万人伤亡，其 中5000人死亡，是有史以来第一次把化学武器用于军事进攻中的案例&这个进攻方式是哈伯 策划的。他的妻子是一位化学博士，曾恳求他放弃这项工作，遭到丈夫拒绝后用哈伯的手枪自 杀。
  对此，哈伯遭到后人的谴责和唾骂。 合成氨中的氢气来自水，氮气来自空气。向装有煤的煤气发生炉的炉底鼓入空气，使煤燃 烧。当炉温达到l〇〇〇°C左右时，通入水蒸气，产生一氧化碳和氢气，同时吸收热量:为了维持炉 中温度，在实际操作中，是将空气和水蒸气交替鼓人，这样得到的气体叫半水煤气。
   半水煤气中氢气和氮气是合成氨所需的，其他气体需要除去。硫化氢（H2S)是利用氨水吸 收的;一氧化碳在催化剂存在的条件下加热与水反应变换成二氧化碳和氢气，经过变换的气体 叫变换气，变换气中的二氧化碳在水中的溶解度显著大于变换气中其他组成部分，所以用水就 可除去，也可以用碱液、氨水吸收;少量一氧化碳是通过醋酸铜氨液吸收来除去的。
   纯净的氢气和氮气的混合物经压缩进入合成塔，在一定温度和压力下通过催化剂部分合成 氨。由于氨气易液化，在常压和-33。4T即变成液体，从合成塔中出来的氮气、氢气和氨气进入 冷却器，氨气被液化，而氮和氢仍是气体。
  再通过分离器，氨气就与氮气、氢气两种气体分离。 未反应的氮气、氢气两种气体利用循环压缩机送入合成塔循环使用。 氨的合成也为制取硝酸开辟了一条新的道路。公元8世纪，阿拉伯炼金术士贾伯的著作里 讲述到硝酸的制取:蒸馏1镑绿矾和半镑硝石得到一种酸，能很好地溶解一些金属，如果添加 1/4磅氯化铵，效果更好。
   绿矾蒸馏后得到硫酸，与硝石作用，得到硝酸，添加氯化铵，就得到盐酸。 从公元8世纪开始，欧洲人利用硝石与绿矾制取硝酸。在硫酸扩大生产后，逐渐利用硝酸 钠与硫酸作用制取硝酸。 实际上，早在1830年法国化学品制造商人库尔曼就提出氨在铂的催化下与氧气结合，形成 硝酸和水。
  1906年，拉脱维亚化学家奥斯特瓦尔德将这一方法工业化，并于1918年引入英国。 随后催化剂不断更换，俄国化学家安德列夫在1914年改用铂铱合金，现在使用的多是销铑合 金。高温下，氨先被氧化成一氧化氮，然后是二氧化氮，二氧化氮溶于水形成硝酸。
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