Ostwaldov proces

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje

Ostwaldov proces je kemijski proces za proizvodnju dušične kiseline, kojeg je razvio njemački kemičar i nobelovac Wilhelm Ostwald (postupak je patentiran 1902. godine). Ovaj proces jedan je od najvažnijih temelja moderne kemijske industrije. Povijesno i praktično usko je povezan s Haberovim procesom, koji osigurava potrebnu sirovinu, amonijak.






Opis[uredi VE | uredi]

Kemijske reakcije u Ostwaldovom procesu

Amonijak se prevodi u dušičnu kiselinu u dva koraka. Prvo se oksidira (spaljuje) zagrijavanjem s kisikom u prisutnosti katalizatora (kao što je npr. platina s 10% rodija) čime se dobiva dušikov oksid i voda. Ovaj je korak jako egzoterman, što ga čini korisnim izvorom topline kada se jednom pokrene [1]:

4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g) (ΔH = −950 kJ/mol)

Drugi korak se izvodi u prisutnosti vode u absorpcijskom uređaju. Dušikov oksid se prvo ponovo oksidira čime nastaje dušikov dioksid:

2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g) (ΔH = −114 kJ/mol)

Ovaj se plin zatim brzo adsorbira u vodi, čime nastaje željeni produkt (dušična kiselina, iako u razrijeđenom obliku), a dio dušikovog dioksida se nazad reducira u dušikov oksid:

3 NO2 (g) + H2O (l) → 2 HNO3 (aq) + NO (g) (ΔH = −117 kJ/mol)

NO se vraća u proces, a kiselina se koncentrira do željene jačine destilacijom.
Alternativno, ako se posljednji korak izvodi na zraku:

4 NO2 (g) + O2 (g) + 2 H2O (l) → 4 HNO3 (aq)

Uobičajeni uvjeti za prvi korak, koji doprinosi ukupnom prinosu od oko 96%, su:

Mogući problem koji treba uzeti u obzir je popratna reakcija u prvom koraku koja vraća dušik nazad u N2:

4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O

Ova sekundarna reakcija svodi se na minimum smanjivanjem vremena kontakta smjese plinova i katalizatora. [2]

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. (1999) Alan V. Jones Access to chemistry, Royal Society of Chemistry ISBN 0854045643
  2. Harry Boyer Weiser (2007). Inorganic Colloid Chemistry -: The Colloidal Elements, Read Books ISBN 1406713031