氨气实验室制取的发生装置

实验室氨气的原理,装置,收集及检验~

加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加热= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反应装置：固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台（带铁夹）等。
净化装置（可省略）：用碱石灰干燥。
收集装置： 向下排空气法，验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。
尾气装置：收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减少NH₃与空气的对流速度，收集到纯净的NH₃。
注意事项：
不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸，且产物与温度有关，可能产生NH₃、N₂、N₂O、NO。
实验室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因为NaOH、KOH是强碱，具有吸湿性(潮解)易结块，不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下，对玻璃仪器有腐蚀作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。
用试管收集氨气要堵棉花。因为NH₃分子微粒直径小，易与空气发生对流，堵棉花目的是防止NH₃与空气对流，确保收集纯净；减少NH₃对空气的污染。
实验室制NH₃除水蒸气用碱石灰，而不采用浓H₂SO₄和固体CaCl₂。因为浓H₂SO₄与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄。NH₃与CaCl₂反应能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化钙）。
扩展资料：
氨气的工业制法：
空气中的氮气加氢
随着大型化的发展，氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。近代大型氨合成装置的代表设计有三种：
1、布朗的三塔三废锅氨合成圈
布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。塔内有催化剂筐，气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过，再由上向下轴向流过催化剂床。三塔催化剂装填量比二塔多，最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上，减少了循环气量，节省了循环压缩功。
合成塔控制系统非常简单，各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。由于氨合成反应平衡的限制，决定了催化剂温度，不需要调节催化剂床层反应温度。
2、伍德两塔三床两废锅氨合成圈
伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔，3个催化剂床，两塔塔后各连一个废锅。这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度，气体的循环量和压降小，投资和能耗节省，副产高压蒸汽多。
3、托普索两塔三床两废锅氨合成圈
托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。
还包括：
（1）废锅和锅炉给水换热器回收废热；
（2）合成塔进出气换热器，水冷器，氨冷器和冷交换器，氨分离器及新鲜气氨冷器等。合成塔为径向流动催化剂床，采用1.5mm～3mm小催化剂，压降为0.3MPa。由S-200型塔出来的合成气，经废热锅炉回收热量，并保证入S-50型塔的合适温度，以提高单程合成率。
参考资料来源：百度百科-氨气制法

发生装置：固固加热型收集装置：向下排空气法

实验装置
由反应原理可知，实验室制取氨气是固体和固体反应加热条件下制取气体，应采用制取氧气的发生装置。

铁架台，铁夹，酒精灯，两个大试管，棉花；氯化铵固体，氢氧化钙固体。

实验原理
2NH4CL + Ca(OH)2 === CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
注意：
a. 一般用Ca(OH)2，而不用NaOH，因NaOH碱性太强，对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。
b. 选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质， 因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙，最好用新制的消石灰。
c. NH4CL与Ca(OH)2质量比5：8为宜，如用 (NH4)2SO4代替NH4CL,则质量比为1：1，消石灰过量，以防止生成氨合物。

a. 试管口（盛固体药品的试管）要略向下倾斜；
b. 固体药品要平铺试管底部；
c.导出氨气的导管要短，收集氨气的导管要长，伸入试管底部；
d.为使氨气收集更多，防止空气中的水蒸汽进入收集氨气的试管，在试管口防一块，但不能堵死
e.酒精灯加热用外焰，先均匀加热，后对固体加热。

收集方法： 用向下排气法取气法收集。因氨气极易溶于水，比空气轻。

干燥氨气： 用碱石灰，不能用浓硫酸和氯化钙干燥氨气。 检验氨气 用湿润的红色石蕊试纸，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

实验室制取氨气也可采用常温下用浓氨水与固体烧碱混合的方法来制氨，只要将浓氨水滴入盛有固体烧碱的烧瓶中，待冒气泡较多时，即可用向下排气法收集氨气。

NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3(箭头）+H2O

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