氨氣實驗製法的收集裝置

⑴ 氨氣制備方法

氨氣制備方法指的是製取氨氣的方法。氨氣是實驗室與生產中的常用氣體。製取氨氣的方法主要有加熱固體氯化銨與熟石灰的混合物，然後將氣體收集起來。

氨氣制備方法的工藝流程有很多方案，世界各國採用的也不盡相同。至2014年為止世界上比較先進的有布朗三塔三廢鍋氨合成圈[2]、伍德兩塔兩廢鍋氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡薩里軸徑向氨合成工藝。

氨氣制備的實驗室製法，固體銨鹽製取
加熱固體銨鹽和鹼的混合物
反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

裝置圖1
反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。
凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。
收集裝置： 向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。
尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3。
注意事項：
不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH3、N2、N2O、NO。[5]
實驗室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH3分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈；減少NH3對空氣的污染。
實驗室制NH3除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H2SO4和固體CaCl2。因為濃H2SO4與NH3反應生成(NH4)2SO4。NH3與CaCl2反應能生成CaCl2·8NH3（八氨合氯化鈣）。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3
氮化物製取
可以用氮化物與水反應或者疊氮化物分解。如：[5]
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑

氨氣制備方法中濃氨水製取
反應原理：NH3·H2O NH3↑+H2O。
裝置圖2
這種方法一般用於實驗室快速制氨氣。
裝置：燒瓶，酒精燈，鐵架台，橡膠塞，導管等。
注意事項：加熱濃氨水時也會有水蒸氣，需要用乾燥裝置除雜。同上，這種方法制NH3除水蒸氣用鹼石灰，而不要採用濃H2SO4和固體CaCl2 。[5]
濃氨水中加固態鹼性物質
反應原理：濃氨水中存在以下平衡：

裝置圖3
NH3+H2O⇌ NH3·H2O⇌NH4+ +OH-，[6]
加入固態鹼性物質（如CaO，NaOH，鹼石灰等），消耗水且使c(OH-)增大，使平衡移動，同時反應放熱，促使NH3·H2O的分解。

氨氣制備方法中工業合成氨技術
合成氨指由氫氣、氮氣在高壓、高溫、催化劑作用下直接化合生成的氨，是固氮的一種方法。目前世界上的氨，除少數從焦爐氣中回收的副產品外，絕大部分均由合成法製造。該法生產工藝基本過程如下：[7]
造氣
合成氨原料氣中的氮氣一般來自空氣，氫氣則需要制備。制氫的原料有天然氣、石腦油、重質油、煤等。
脫硫
制氫的原料中，一般含有少量的硫化氫或硫化物，它們會進入原料氣中，這些含硫物質，極易使後續階段使用的催化劑中毒，必須首先將其除去，這個過程稱為脫硫。脫硫主要有物理吸收(用甲醇、聚乙二醇二甲醚作吸收劑)和化學吸收兩種，後者常用的有氨水催化法和改良蒽醌二磺酸法等。[7]
變換
經脫硫後的原料氣中，除氫氣外，還含有一定量的一氧化碳。為提高氫氣產量，利用水蒸氣和一氧化碳反應，使之轉化成氫氣，該過程稱為變換。反應式如下：
CO+H2O→CO2+H2
反應必須通過使用催化劑完成。
脫碳。將變換氣中的二氧化碳除去的過程叫脫碳。其方法有物理吸收和化學吸收兩種，後者效果更好。我國開發的氨水脫除二氧化碳得到碳酸氫銨(一種常用氮肥)的方法在小型合成氨廠普遍使用。其反應式如下：[7]
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
精煉
經過上述幾個過程得到的氮、氫原料氣中還含有少量的一氧化碳和二氧化碳，而合成反應使用的催化劑要求碳的氧化物總量不能大於10ppm，必須進一步脫去;少量水分對催化劑的活性等也有影響， 同樣要除去。除去這些微量有害物質的過程， 稱為精煉。最早採用銅氨液吸收法，反應式為：[7]
Cu(NH3)2+CO+NH3→Cu(NH3)3CO
少量二氧化碳可被氨進一步吸收。反應式為：
CO2+H2O+NH3→NH4HCO3
60年代後新開發的鎳作催化劑， 使二氧化碳、一氧化碳與氫反應生成甲烷的精煉工藝效果更好。反應式如下：
CO+3H2→H4+H2O
CO2+4H2→CH4+2H2O
以天然氣為原料的合成氨廠一般採用此工藝。

⑵ 實驗室制氨氣的裝置是什麼

實驗室制氨氣的裝置是固體+固體加熱裝置。實驗室製取氨氣一般用碳酸氫銨加熱分解後用氧化鈣乾燥後得到的；而氧氣製取採用高錳酸鉀加熱分解或氯酸鉀在二氧化錳為催化劑下加熱分解得到的。實驗室一般都用同一套氣體發生裝置，即固體+固體加熱裝置，因氨氣為可溶性鹼性氣體，兩者氣體收集及乾燥方法不同。

實驗室制氨氣注意事項：

1、不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH3、N2、N2O、NO。

2、實驗室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性（潮解）易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。

3、用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH3分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈；減少NH3對空氣的污染。

4、實驗室制NH3除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H2SO4和固體CaCl2。因為濃H2SO4與NH3反應生成（NH4)2SO4。NH3與CaCl2反應能生成CaCl2·8NH3（八氨合氯化鈣）：CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3。

以上內容參考：網路-氨氣製法

⑶ 氨氣實驗室製取的發生裝置

實驗裝置
由反應原理可知，實驗室製取氨氣是固體和固體反應加熱條件下製取氣體，應採用製取氧氣的發生裝置。

鐵架台，鐵夾，酒精燈，兩個大試管，棉花；氯化銨固體，氫氧化鈣固體。

實驗原理
2NH4CL + Ca(OH)2 === CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
注意：
a. 一般用Ca(OH)2，而不用NaOH，因NaOH鹼性太強，對大試管腐蝕比Ca(OH)2強。
b. 選用Ca(OH)2時要檢驗消石灰是否變質， 因經過長期存放後消石灰部分變成碳酸鈣，最好用新制的消石灰。
c. NH4CL與Ca(OH)2質量比5：8為宜，如用 (NH4)2SO4代替NH4CL,則質量比為1：1，消石灰過量，以防止生成氨合物。

a. 試管口（盛固體葯品的試管）要略向下傾斜；
b. 固體葯品要平鋪試管底部；
c.導出氨氣的導管要短，收集氨氣的導管要長，伸入試管底部；
d.為使氨氣收集更多，防止空氣中的水蒸汽進入收集氨氣的試管，在試管口防一塊，但不能堵死
e.酒精燈加熱用外焰，先均勻加熱，後對固體加熱。

收集方法： 用向下排氣法取氣法收集。因氨氣極易溶於水，比空氣輕。

乾燥氨氣： 用鹼石灰，不能用濃硫酸和氯化鈣乾燥氨氣。 檢驗氨氣 用濕潤的紅色石蕊試紙，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

實驗室製取氨氣也可採用常溫下用濃氨水與固體燒鹼混合的方法來制氨，只要將濃氨水滴入盛有固體燒鹼的燒瓶中，待冒氣泡較多時，即可用向下排氣法收集氨氣。

⑷ 氨氣的三種實驗室製法是什麼

用固體銨鹽製取氨氣、用氮化物製取氨氣和用濃氨水製取氨氣。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色;或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色;或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

(4)氨氣實驗製法的收集裝置擴展閱讀：

注意事項：

氨氣其實也是一種鹼性氣體，氨氣溶於水後，水溶液是鹼性的，所以氨氣遇到酸性的液體或者氣體在一定環境下是會發生化學反應的，所以在乾燥氨氣的時候一定要注意乾燥劑的選擇。因此上面所說的乾燥劑都是避開酸性這個條件的。

氨氣是一種極易溶於水的氣體，所以在實驗室製取環境中，要保證裝置的氣密性。因為空氣中含有大量的水分，若不能保證裝置氣密性，那麼空氣很容易通過縫隙進入裝置從而污染了氨氣，同時製取的氨氣就不純凈乾燥。

⑸ 實驗室制氨氣的方法和裝置

實驗室制氨氣的方法是用Ca(OH)2和NH4Cl共熱,化學反應方程式是Ca(OH)2+2NH4Cl==CaCl2+2NH3↑+2H2O
發生裝置是固體+固體→氣體的裝專置,和制氧氣的一樣,收集屬裝置是瓶口向下的裝置.

⑹ 實驗室氨氣的原理,裝置,收集及檢驗

加熱固體銨鹽和鹼的混合物

反應原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加熱= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。

凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH₃與空氣的對流速度，收集到純凈的NH₃。

注意事項：

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH₃、N₂、N₂O、NO。

實驗室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH₃分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH₃與空氣對流，確保收集純凈；減少NH₃對空氣的污染。

實驗室制NH₃除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H₂SO₄和固體CaCl₂。因為濃H₂SO₄與NH₃反應生成(NH₄)₂SO₄。NH₃與CaCl₂反應能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化鈣）。

(6)氨氣實驗製法的收集裝置擴展閱讀：

氨氣的工業製法：

空氣中的氮氣加氫

隨著大型化的發展，氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種：

1、布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐，氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過，再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多，最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上，減少了循環氣量，節省了循環壓縮功。

合成塔控制系統非常簡單，各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制，決定了催化劑溫度，不需要調節催化劑床層反應溫度。

2、伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔，3個催化劑床，兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度，氣體的循環量和壓降小，投資和能耗節省，副產高壓蒸汽多。

3、托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。

還包括：

（1）廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱；

（2）合成塔進出氣換熱器，水冷器，氨冷器和冷交換器，氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床，採用1.5mm～3mm小催化劑，壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣，經廢熱鍋爐回收熱量，並保證入S-50型塔的合適溫度，以提高單程合成率。