Qual è la connessione tra ammoniaca e acido solforico?

L'ammoniaca e l'acido solforico sono due delle sostanze chimiche più utilizzate e sono prodotte in enormi quantità in tutto il mondo.Entrambi hanno una varietà di usi, ma la principale connessione tra ammoniaca e acido solforico è dovuta al loro uso nel settore dei fertilizzanti.L'ammoniaca viene utilizzata per la produzione di un numero di fertilizzanti, come urea, solfato di ammonio, nitrato di ammonio e, indirettamente, altri fertilizzanti di nitrati.L'acido solforico viene utilizzato nella produzione di fertilizzante "superfosfato" e solfato di ammonio, realizzato combinandolo con ammoniaca.

La produzione industriale di ammoniaca (NH 3 ) è effettuata principalmente dal processo di Haber-Bosch, a cui idrogeno e in cui idrogeno eL'azoto sono combinati direttamente dal riscaldamento sotto pressione con un catalizzatore mdash;di solito una miscela di ossidi di ferro.La maggior parte dell'ammoniaca viene utilizzata nella produzione di fertilizzanti.L'ossidazione catalitica dell'ammoniaca al biossido di azoto (no 2 ) è oggi il principale processo industriale per la produzione di acido nitrico, che viene utilizzato nella produzione di fertilizzanti nitrati come ammonio, sodio e nitrato di potassio.Il termine ammoniaca, a rigor di termini, si riferisce al composto puro, che è un gas a temperatura ambiente;Tuttavia, il termine viene spesso usato per fare riferimento a una soluzione di gas di ammoniaca in acqua.

Esistono due processi principali per la produzione industriale di acido solforico.Il primo ad essere introdotto comporta l'ossidazione di biossido di zolfo e mdash;prodotto dalla combustione di zolfo o dal riscaldamento di minerali contenenti zolfo e mdash;mediante biossido di azoto (no 2 ) attraverso la reazione: quindi 2 + no 2 - SO 3 + NO.L'ossido nitrico (NO) prodotto dalla reazione viene ossidato indietro a No 2 a contatto con l'aria, e quindi può essere riciclato. L'ammoniaca è la fonte di NO

2

per questa reazione, essendo prodotta dall'ossidazione catalitica comesecondo il processo di produzione di acido nitrico.Il triossido di zolfo viene quindi combinato con acqua per produrre acido solforico.La maggior parte dell'acido solforico prodotto oggi, tuttavia, deriva dall'ossidazione dell'anidride solforosa nell'aria usando un catalizzatore di pentossido di vanadio. Come l'ammoniaca, uno dei principali usi dell'acido solforico è nella produzione di fertilizzanti.Il pasto di rocce e ossa di fosfato dagli animali può essere utilizzato per produrre "superfosfato" e mdash;Monocalcium fosfato mdash;Con la reazione: Ca

3

(PO 4 ) 2 + 2H 2 SO 4 - 2Casosub 4 + Ca (H 2 PO 4 ) 2 .L'acido solforico e l'ammoniaca possono anche essere combinati per dare il solfato di ammonio al sale: 2nH 3 + H 2 SO 4 - (NH 4 ) 2SO 4 .Questo sale è un fertilizzante importante, che funge da fonte sia di azoto che di zolfo e contribuendo a ridurre il pH dei terreni alcalini. Un'altra connessione tra ammoniaca e acido solforico è nel settore degli esplosivi.Quasi tutti gli esplosivi commerciali e militari sono composti organici nitrati, come il trinitrotoluene (TNT).Il processo di nitrazione prevede la sostituzione di gruppi idrossilici (OH) nel composto organico con gruppi nitro (no

2

) e di solito viene eseguito trattando il composto con una miscela di acidi nitrici e solforici.Questa miscela fornisce gli ioni nitronio (NO 2 +) per il processo di nitrazione.L'ammoniaca è la principale materia prima utilizzata nella produzione di acido nitrico. L'ammoniaca e l'acido solforico si trovano anche come inquinanti nell'atmosfera.L'acido solforico deriva dall'ossidazione naturale dell'anidride solforosa prodotta dalla combustione di combustibili fossili e dall'attività vulcanica.L'ammoniaca proviene dal decadimento di materiali organici contenenti azoto.I due possono combinarsi nell'atmosfera per produrre particelle di solfato di ammonio mediante la stessa reazione della produzione industriale di questo composto o per produrre idrogeno solfato di ammonio e mdash;Conosciuto anche come munizioniNium bisolfato mdash;dalla reazione NH 3 + H 2 SO 4 - (NH 4 ) HSO 4 .Questi composti sono molto solubili in acqua e quindi tendono ad assorbire il vapore acqueo atmosferico, facendoli agire come nuclei di condensazione;Insieme ad altri composti particellati nell'atmosfera, naturali e artificiali, si ritiene che siano un fattore importante nella formazione delle nuvole.