14.2.2 – නයිට්‍රික් අම්ල නිෂ්පාදනය (ඔස්වල්ඩ් ක්‍රමය)

0
510
  • කාර්මිකව HNO අම්ලය නිපදවීම සඳහා භාවිතා කරනු ලබන ඔස්වල්ඩ් ක්‍රමයෙහි භෞත රසායන මූලධර්ම පහත දැක්වේ.

අමුද්‍රව්‍ය

  • NH3 වායුවද වාතය හා ජලයද මෙහි අමුද්‍රව්‍ය වේ.

NO නිපදවා ගැනීම

  • ඇමෝනියා වායුව 9000 C ක පමණ උෂ්ණත්වයකදී වැඩිපුර වාතය සමඟ මිශ්‍ර කොට 8500 C ක පමණ උෂ්ණත්වයකදී  Pt ,Rh මිශ්‍ර ලෝහ උත්ප්‍රේරකය උඩින් යැවීමෙන් NO වායුව නිපදවා ගනී.

4NH3 (g )+5O2(g)→ 4NO(g)+6H2O(g) )   δH<0

  • මෙහිදී වැඩිපුර වාතය යෙදීමෙන් NH3වල සම්පූර්ණ ඔක්සිකරණය තහවුරු කළ යුතුය.

NO2 නිපදවා ගැනීම

  • සෑදෙන NO වායුව ඉහත ප්‍රතික්‍රියාවේ තාපදායක ස්වභාවය නිසා ඉතා ඉහළ උෂ්ණත්වයක පවතී.ඊළඟට සිදු කරන ප්‍රතික්‍රියාව තාපදායක සමතුලිතයක් බැවින් ඊට හිතකර වන්නේ අඩු උෂ්ණත්ව නිසා මෙම වායු මිශ්‍රණය සිසිල් කළ යුතුය.මේ නිසාම සෑදුණු NO සිසිල් වාතය සමඟ මිශ්‍ර කොට 1500C ටත් අඩු උෂ්ණත්වයකදී ප්‍රතික්‍රියා කරවීමෙන් NO2 වායුව නිපදවා ගනී.

2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)   δH<0    

HNO3 නිපදවීම

  • මෙයින් ලැබෙන NO2 වායුව අධික ලෙස සිසිල් කොට වැඩිපුර වාතය සමඟ ජලයට යැවීමෙන් HNO3 අම්ලය නිපදවා ගනී.

4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)→4HNO3(g)

  • මේ කර්මාන්තයේදී 96% ක පමණ පරිවර්තනයක් සඳහා යෝග්‍ය තත්ව පහත දැක්වේ.
  1. පීඩනය 1-9 atm   අතර පවත්වා ගැනීම
  2. උෂ්ණත්වය 850-12250C අතර පවත්වා ගැනීම
  3. 3.10%ක් Rh අන්තර්ගත Pt  මිශ්‍ර ලෝහ උත්ප්‍රේරකය භාවිතා කිරීම
  • ඒ අනුව මෙහිදී වන සමස්ථ ක්‍රියාවලිය පහත පරිදි දැක්විය හැකිය.

4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(g)

2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)

4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)→4HNO3(g)

  • පහත රූපයේ මඟින් මේ ක්‍රියාව මගින් මේ ක්‍රියාවලිය සරලව දක්වා ඇත. පළමු කුටීරයේ දී උත්ප්‍රේරක හමුවේ NH3 ඔක්සිකරණය කරයි. දෙවන කුටීරයේදී NO වායුව ඔක්සිකරණය කරවයි.තෙවන කුටීරයේ දී NO2 වායුව ජලය සමග ප්‍රතික්‍රියා කරවයි.

ඇමෝනියා සෑදීමේ ක්‍රියාවලිය

  • දූවිලි හා ජල වාෂ්ප ඉවත් කළ වායුගෝලීය වාතය යොදාගෙන NH3 ඔක්සිකරණය කරයි.
  • සාමාන්‍ය වාතයේ පරිමාව අනුව N2වායුව 78% හා O2 වායුව 21%ක් ඇත.
  • අවශ්‍ය  ඔක්සිජන් වායු ප්‍රමාණය අන්තර්ගත වායුගෝලීය වාත පරිමාවක් ප්‍රතික්‍රියා කුටීරයට පොම්ප කරනු ලැබේ. ඇමෝනියම් පරිමා ඒකකයක් සඳහා වායුගෝලීය වාත පරිමා ඒකක 9-12 පරාසයක පවත්වනු ලැබේ.
  • ඉහළ උෂ්ණත්ව පරාසයක(800-8500C) පවත්වා ගනු ලැබේ.
  • මේ තත්ත්ව යටතේ NO වායුව 97%ක් පමණ ලබා ගත හැකිය.
  • වැඩි වුවහොත් පිපිරීම් සිදුවිය හැකියඒ නිසා ඇමෝනියා හා වායුගෝලීය වාතය පරිමා අනුපාතය නිසි ලෙස පවත්වා ගැනීම වැදගත් වේ.
  • මේ වායු මිශ්‍රණය Pt ,Rh උත්ප්‍රේරකය හරහා පීඩනයක් යටතේ ගමන් කළ විට NO බවට පත්වේ.
  • මේ NO වායුව 1500C තෙක් සිසිල් කරනු ලැබේ.
  • උෂ්ණත්වය 1500C බවට පත් වූ විට NO වායුව තවදුරටත් NO2 බවට ඔක්සිකරණය වීම ඔක්සිකරණ කුටිය තුළදී සිදුවේ.
  • අවශෝෂණ ක්‍රටීරය තුළ දී ජලය සමග NO2 වායුව  ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලස්වා ඇත.
  • මෙහිදී ප්‍රතිප්‍රවාහ මූලධර්මයට අනුව ජලය හා NO2 වායු ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසා ඇත.
  • ඔක්සිජන් වායුව සහිත NO2 වායු මිශ්‍රණය 5-10 atm පීඩනයක් පවතින පරිදි අවශෝෂණ කුටීරයට පොම්ප කරයි.
  • අවශෝෂණ කුලුනද රසායනික අක්‍රිය ද්‍රව්‍යවලින් අසුරා ඇති නිසා ජලය සමග NO2 ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට ඇති ඉඩකඩ වැඩි කර ඇත.
  • අවසානයේදී 96%ක පමණ ඵලදාවක් ලැබේ.

HNO3 අම්ලයේ  ප්‍රයෝජන  

  • පොහොරක් ලෙස මෙන්ම පුපුරණ ද්‍රව්‍යයක් ලෙසද භාවිතා වන NH4NO3  නිපදවා ගැනීම
  • කර්මාන්ත සඳහා අවශ්‍ය වන නයිට්‍රේට නිපදවා ගැනීම

KNO3 – පොහොර හා වෙඩි බෙහෙත් නිපදවීම
AgNO3 -ඡායාරූප ශිල්පයේදී භාවිතා වේ
NaNO3 – මස් වැනි ආහාර කල් තබා ගැනීමට පරීරක්ෂකයක් ලෙස භාවිතා වේ

  • පෑස්සුම් කර්මාන්තයේදී පෑස්සුම් පෘෂ්ඨ පිරිසිදු කිරීම සඳහා භාවිතා වේ
  • ප්‍රභල ද්‍රාවකයක් වන රාජ අම්ලය නිපදවීම
  • TNT(Tri Nitro Toluene) හා TNG (Tri Nitro Glycerin) යන පුපුරණ ද්‍රව්‍ය නිපදවීම
  • රන් භාණ්ඩවල තත්වය පරීක්ෂා කිරීමට භාවිතා වේ

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.