"Натрий для капитана Немо - 2" или "Откуда Немо брал аммиак?"

В обсуждения предыдущего поста несколько раз мелькал вопрос: "А аммиак Немо откуда брал?" Отвечаю:

1) Большая часть аммиака получалась рецайклингом (повторным использованием).  Прямо в тексте я ясно написал:

Хлорид аммония NH4Cl обрабатывают гидроксидом кальция Ca(OH)2, полученный NH3 также возвращают в производственный цикл:

2 NH4Cl+Ca(OH)2 → CaCl2+2NH3+2H2O

Так что теряются только доли процента. А капитан Немо мог привезти большой запас.

2) Как провезти нашатырь на подводной лодке? Очень просто!  Можно везти не нашатырь, и тем более - не жидкий аммиак, а мочевину.  И по ж/д, и кораблями её перевозят в обычных мешках сотнями и тысячами тонн. А дальше что? Сплавлять мочевину с негашеной известью, идут реакции:  а) (NH2)2CO = HOCN + NH3   б) 2 HOCN + CaO = Ca(OCN)2 + H2O  в) Ca(OCN)2 = CaCN2 + CO2  в результате чего половина азота уже перешла в аммиак. А что со второй? Продуваем водяным паром (при 300 С), идёт реакция:   CaCN2  + 3 H2O  = CaCO3  + 2 NH3

Примечание: потом получившийся карбонат кальция нагреваем до 1000 С, и снова получаем негашёную известь, которую возвращаем в процесс:  CaCO3 = CaO  + CO2

3) Но ведь когда-нибудь запас аммиака закончится? Что делать? Ну, можно проворачивать тот же процесс с "естественно-получающейся" мочевиной. Каждый член экипажа даёт чуть больше 1 кг продукта в месяц. Если в экипаже наберётся хотя бы 40 человек, за год Немо получит полтонны.

4) А если он не хочет выпаривать "продукт жизнедеятельности" на подводной лодке?  Я его пойму, запах не очень приятный. Тогда можно собирать водоросли, складывать их в кучи и добавлять туда аммонифицирующие бактерии. Они восстановят белок водорослей до аммиака.  Если на выходе поставить кислоту (ту же уксусную), аммиак свяжется в соль. Химия потом позволяет выделить.

5) Ну и наконец, чистый способ, использующий электричество. Как отмечалось ранее, при получении соды Немо будет получать хлорид кальция в виде отходов.  Часть этого хлорида можно высушить, прокалить, расплавить и подвергнуть электролизу. Получим металлический кальций:  CaCl2 = Ca + Cl2

Стружки металлического кальция при нагреве до 450 С образует с сухим азотом нитрид кальция:  3 Ca + N2 = Ca3N2

А гидролиз нитрида кальция даёт гашёную известь (можно направлять в процесс получения соды) и аммиак:

Ca3N2 + 3 H2O  = 3 Ca(OH)2  +  2 NH3

Так что проблем с аммиаком у капитана Немо возникнуть не могло. Нужно только иметь химика под рукой!