Основные физико-химические свойства и константы

В чистом виде аммиачная селитра представляет собой белое кристаллическое вещество, содержащее 35% азота, 60% кислорода и 5% водорода. Технический продукт имеет белый цвет с желтоватым оттенком и содержит не менее 34,0% азота.

Константы чистой кристаллической аммиачной селитры

Молекулярная масса –80,05;

Плотность истинная, г/дм³ –1,690-1,725;

Теплота образования из простых веществ (при 18°С и 0,1 МПа), кдж/моль –365,61;

Теплота плавления, кдж/кг град –73,21;

Температура плавления, °С –169,6;

Удельная теплоёмкость, кдж/кг град, при 0 °С –1,663; при 100 °С-1,792;

Плотность гранулированного продукта (при 20 °С и влажности 1%), кг/м³;

Свободно насыпанных гранул –826;

При плотной упаковке –1164.

Кристаллические модификации

Аммиачная селитра в интервале температур от минус17 до 169,6 °С имеет 5 кристаллических модификаций, термодинамически устойчивых при атмосферном давлении.

Каждая модификация лишь в определённой области температур, и переход из одной модификации в другую сопровождается изменением кристаллической структуры и объёма кристаллической решётки.

Процессы перехода из одной модификации в другую являются обратимыми. Они сопровождаются поглощением или выделением тепла и скачкообразным изменением свойств соли (удельного веса, теплоёмкости и т.д.).

ХАРАКТЕРИСТИКА МОДИФИКАЦИЙ НИТРАТА АММОНИЯ

Таблица 2

(«технология аммиачной селитры» под редакцией В.М. Олевского, издательство «Химия», 1978г., стр. 9.).

ПАРАМЕТРЫ МОДИФИКАЦИОННЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Таблица 3

(«Технология аммиачной селитры» под редакцией В.М.Олевского, издательство «Химия», 1978г., стр.10.).

Растворимость аммиачной селитры

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде, этиловом и метиловом спиртах, ацетоне и в жидком аммиаке. С повышением температуры растворимость её значительно возрастает.

При растворении аммиачной селитры в воде поглощается большое количество тепла. При растворении одного объёма соли в одном объёме воды температура снижается, примерно, на 5°С

РАСТВОРИМОСТЬ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ В ВОДЕ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Таблица 4

( «технология аммиачной селитры» под редакцией В.М.Олевского, издательство «Химия», 1978г., стр.42).

Теплота растворения аммиачной селитры различной массовой

доли в воде притемпературе 25°С.

Массовая доля

амселитры в растворе,% 56,69 47,5 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17

Теплота раство-

рения, кдж/кг. –202,81-222, 82-240, 45-256, 13-271, 29-287, 49-320,59

(Справочник азотчика: Справочное издание в 2-х томах. Издательство «Химия», 1978г., т.2., стр. 14

Температуры кипения водных растворов аммиачной селитры

При атмосферном давлении

Таблица 5

(Справочник азотчика: Справочное издание в 2-х томах. Издательство «Химия», 1987г стр.

146.,т. 2).

Гигроскопичность

Аммиачная селитра отличается высокой гигроскопичностью, что является одной из причин её слёживаемости. Степень поглощения влаги солью зависит от влажности воздуха и давления паров над насыщенным раствором данной соли при данной температуре. Между воздухом и аммиачной селитрой происходит почти постоянный влагообмен, на который решающее влияние оказывает относительная влажность воздуха. Аммиачная селитра, как и другие гигроскопичные вещества, поглощают влагу из воздуха, когда давление водяных паров в нём больше давления паров над насыщенным раствором соли при данной температуре. Если давление водяных паров в воздухе ниже давления их над насыщенным раствором селитры при данной температуре, то она будет высыхать.

Относительная влажность воздуха, при которой вещество не увлажняется и не подсыхает, называется гигроскопической точкой. Гигроскопические точки аммиачной селитры при различных температурах имеют следующие значения:

Гигроскопическая точка, % 75,3 69,8 66,9 62,7 59,4 52,5 48,4

Температура, °С 10 15 20 25 30 40 50

Добавление в плав аммиачной селитры растворимых неорганических солей, как правило, понижает гигроскопическую точку по сравнению с чистой солью, в результате чего скорость поглощения влаги из воздуха увеличивается.

Упаковка гранул аммиачной селитры в плотную, хорошо герметизированную тару предохраняет продукт от воздействия атмосферной влаги.

Слёживаемость

Обладая большой гигроскопичностью, чистая аммиачная селитра способна слёживаться при хранении вследствие значительного изменения её растворимости и модификационных превращений при температурных перепадах.

Большое влияние на снижение слёживаемости аммиачной селитры имеет уменьшение влажности её плава до 0,3% и ниже. В гранулах аммиачной селитры всегда содержится влага в виде насыщенного (маточного) раствора. Содержание селитры в таком растворе соответствует растворимости соли при температурах её загрузки в тару. Во время остывания готового продукта маточный раствор переходит в пересыщенное состояние и из него начинают выделяться мелкие кристаллы, количество которых зависит от влажности и температуры соли.

Чем ниже влажность готового продукта и ниже его температура при упаковке в тару, тем меньше выделится кристаллов, тем меньше будет слёживаться соль.

Наиболее прочные гранулы получаются, если при охлаждении амселитры модификационные превращения протекают с объемными минимальными и структурными изменениями: когда модификация II превращается непосредственно в модификацию IV вместо превращений II ® III ® IV. Такой характер превращений для чистой аммиачной селитры возможен при содержании влаги меньше 0,1 %.

Введение добавок неорганических солей расширяет предел содержания влаги, при котором в процессе охлаждения не образуется модификации III.

Нитрат магния, вводимый в качестве добавки в растворы аммиачной селитры, в процессе кристаллизации плава связывают оставшуюся в гранулах влагу в химические соединения.

В результате получается селитра, обладающая хорошими физико-химическими свойствами. Полиморфное превращение при 32 °С III ® IV в такой амселитре отсутствует и заменяется метастабильным превращением II ® IV, поэтому при хранении на складах гранулы не претерпевают существенных объёмных изменений и не разрушаются.

Область применения

Гранулированная аммиачная селитра применяется в сельском хозяйстве как простое азотное удобрение или в качестве азот - содержащего компонента для приготовления тукосмесей, а также используется для различных технических целей.

Правовая защита

Как вещество, аммиачная селитра, производимая в агрегате АС-72 М, обладает патентной чистотой в виду её давней известности. (В.А. Клевке, Н.Н. Поляков, М.З. Арсеньева, «Технология азотных удобрений», М. Госхимиздат, 1963г.)

Перечень использованных авторских свидетельств СССР

по производству аммиачной селитры АС-72 М.

1. Выпарной аппарат. Авторское свидетельство СССР № 466839.

2. Аппарат для нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком. Авторское свидетельство СССР № 1005686.

3. Устройство для разбрызгивания жидких продуктов. Авторское свидетельство СССР № 435634.

4. Способ получения гранулированной аммиачной селитры. Авторское свидетельство СССР № 760539.

5. Способ охлаждения гранулированных материалов. Авторское свидетельство №136331.

6. Устройство для равномерной загрузки в ёмкость сыпучего материала. Авторское свидетельство СССР № 351771.

7. Пневматический повторитель. Авторское свидетельство СССР № 422319.

8. Устройство опроса с разнесённых пунктов управления. Авторское свидетельство СССР №508929.

9. Устройство для определения расхода газового потока. Авторское свидетельство СССР №614329.

10. Устройство для централизованного контроля и управления. Авторское свидетельство СССР № 634893.

Поиск по сайту: