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Faculdade de São Bernardo do Campo
Preparação da Amônia
Componentes
Cássio Caetano 026907 Felipe Guggenberger 027063 Michelli Molissani 027100 Nathalia Crepaldi 027035 Renan Sartoratto 027034
Professores: Ms Djalma de Melo / Dr Márcia Guekezian
São Bernardo do Campo
Novembro de 2009
2. Objetivo - Preparação e identificação da Amônia em solução 3. Introdução
3.1 Obtenção industrial da Amônia O principal método de obtenção da amônia é o Haber-Bosch, que foi o primeiro a produzir amônia em escala industrial em 1913 na Alemanha. Os métodos Casale e Claude partem do mesmo fundamento do método Haber-Bosch variando apenas dois parâmetros: temperatura e pressão. Para a síntese da amônia o nitrogênio é obtido do ar atmosférico enquanto o hidrogênio pode ser obtido de várias fontes como gás natural, gás de síntese e petróleo.
N (^) 2(g) + 3H2(g) 2NH (^) 3(g)
O método representado pelos fluxogramas utiliza gás de água e gás de gerador para produzir gás de síntese. O método é caracterizado por quatro etapas. Na primeira a produção de gases: gás de água e de gerador (figura 1). O gerador indicado como 1 na figura 1(também chamado gasógeno) é caracterizado pela distinção de 4 zonas principais onde ocorrem uma combustão, redução, desgaseificação e desidratação para a formação final dos dois gases. Numa segunda etapa os gases da água e de gerador são convertidos em gás de síntese (figura 2). Após a formação do gás de síntese segue-se para a terceira etapa onde o gás CO e CO 2 , formados na etapa anterior, são absorvidos, visto que eles não são necessários para a síntese final. A figura 3 mostra o processo. Finalmente a última etapa se dá com a formação da amônia após passagem pelo forno de síntese à 500o^ C (figura4). O método Claude pode utilizar como matéria-prima para a obtenção de hidrogênio o hidrogênio de eletrólise, o reformado de metano ou os gases residuais da petroquímica. É um método de alta pressão (1000atm). Por outro lado o método Casale é de média pressão (500-600atm). A tabela a seguir resume os principais métodos de obtenção de amônia e suas características (tabela 1).
3.2 Armazenagem da Amônia A amônia deve ser devidamente armazenada até o seu destino final. Dentre os recipientes adequados para o seu armazenamento estão garrafas de aço, vasilhas feitas de materiais específicos como alumínio, cromo (para amônia líquida), teflon, PVC e ferro (exceto para amônia a altas temperaturas). Além desses também pode ser estocada em recipientes feitos de ligas metálicas como cromo-níquel e aço-cromo. É de extrema importância para a indústria o conhecimento de materiais inadequados para armazenar amônia como o cobre e o zinco. O problema está no fato de que ambos reagem com o O 2 do ar formando óxidos que reagem com a amônia.
3.3 Aplicação da Amônia A amônia é matéria-prima para a fabricação de outros produtos como a uréia, ácido nítrico, nitrato de amônio e sulfato de amônio entre outros. Outra aplicação da amônia é o uso nos sistemas de refrigeração industrial, o que se chama refrigeração por amônia. A refrigeração é um processo de redução de temperatura de um corpo. Ela é usada na indústria de pescados, fábricas de gelo, laticínios e frigoríficos. O poder refrigerante da amônia se deve ao fato dela ser um agente refrigerante , ou seja, uma substância que absorve grande quantidade de calor ao passar do estado líquido para o gasoso. Sua vantagem está no baixo potencial de destruição da camada de ozônio comparado com outros agentes refrigerantes como os clorofluorcarbonos (CFCs). As principais características de um bom agente refrigerante são:
- ser volátil e estável;
- produzir o máximo de refrigeração para um dado volume de vapor;
- não apresentar efeito prejudicial sobre metais, lubrificantes, etc;
se a formação de um precipitado azul celeste de Cu(OH) 2 que se dissolveu em excesso de amônia, dando origem a um complexo de cor azul anil [Cu(NH 3 ) 4 ]SO (^4) solúvel (concentrado leitoso).
5. Resultados e Discussões
b1. Mediu-se o pH da solução obtida com papel indicador. Onde se obteve o valor de: pH entre 10 e 11;
b3.. Em um tubo de ensaio adicionou-se 20 gotas da solução de sulfato de Cobre (II) 0,5 M e adicionou-se 20 gotas da solução de Amônia obtida. No início ocorreu- se a formação de um precipitado azul celeste de Cu(OH) 2 que se dissolveu em excesso de amônia, dando origem a um complexo de cor azul anil [Cu(NH 3 ) 4 ]SO (^4) solúvel: concentrado leitoso.
6. Conclusão
Chegou-se a conclusão que com o aquecimento do cloreto de amônio (NH 4 Cl) com o Hidróxido de Sódio (NaOH) ocorrerá os desprendimentos gasosos dos íons onde ocorrerá a reação:
NH 4 Cl + NaOH NH (^) 3 (g) + NaCl + H 2 O
Após o contado do gás amoníaco com a água ocorrerá à reação:
NH (^) 3 (g) + H 2 O NH 4 + OH -
Com isso o pH detectado foi entre 10 e 11 por seu caráter básico. E o contato da solução obtida com Ácido Clorídrico ocorreu uma nuvem branca e densa.
7. Anexos
7.1 Toxidez
_ Cloreto de Amônio_* Pó -- Síndrome tóxica Irritante para os olhos, nariz, garganta. Se inalado, causará tosse ou dificuldade respiratória. Sólido -- Síndrome tóxica Irritante para a pele e olhos. Se ingerido casará náuseas.
_ Hidróxido de Sódio_* Pó -- Síndrome tóxica Irritante para os olhos, nariz e garganta. Sólido -- Síndrome tóxica Queimará a pele e os olhos. Prejudicial, se ingerido.
_ Cloreto de Sódio_*
Não é tóxico
_ Hidróxido de Amônio_* Vapor-- Síndrome tóxica Irritante para o nariz, garganta e olhos. Se inalado causará náusea, vômito, dificuldade respiratória ou perda da consciência. Líquido -- Síndrome tóxica Queimará a pele e os olhos. Prejudicial, se inalado.
7.2 Figuras
*** Figura 1- Produção de gases**
*Figura 2- Conversão dos gases
*Figura 3- Absorção de CO e CO (^2)
*Figura 4- Formação da amônia
*Tabela 1- Métodos de obtenção da amônia
