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オストワルドのプロセスとは何ですか?

OSTWALDプロセスは、1902年にドイツ/ラトビアの化学者Willhelm Ostwaldによって特許を取得し、1908年に最初に実施された硝酸の工業生産に使用される方法です。このプロセスでは、硝酸はアンモニアの酸化によって合成されます。オストワルドプロセスが導入される前に、すべての硝酸は、Saltpeter&Mdashを蒸留することによって生成されました。硝酸ナトリウム(ナノ3

)または硝酸カリウム(Kno3)—濃縮硫酸を使用。オストワルドのプロセスは、肥料および爆発物産業にとって重要な化学物質である硝酸のすべての工業生産を説明しています。ソルトペーター、銅硫酸銅、ミョウバン&mdashの混合物を加熱することにより。一般に、8世紀のいつかアラビア語の錬金術師Jabir Ibn Hayyan Geberに起因していますが、これにはいくつかの不確実性があります。17世紀半ばに、ドイツの化学者ヨハンルドルフグラウバーは、硫酸を蒸留することにより酸を生成しました。硝酸は、主にニトログリセリンの1847年に発見されるまでほとんどの金属を溶解する能力のために興味深いものでした。この時点のすぐ後に、有機化合物、硝酸&Mdashのニトロ化によって作られた新しい範囲の爆発物が開かれました。そしてその前駆体、saltpeter—大いに需要がありました。20世紀初頭まで、すべての硝酸生産は塩銅からのものでした。1901年、ラトビアで生まれたドイツの化学者であるウィルヘルムオストワルドは、触媒によるアンモニアの酸化から硝酸を合成する方法を開発しました。プロセスは3つのステップで行われます。第一に、1部のアンモニア(NH3)ガスと10部の空気の混合物が触媒チャンバーに供給されます。1292〜1472° f(700〜800° c)の温度で、プラチナ触媒を使用しています。、アンモニアは酸素(o

2

)と結合して一酸化窒素を生成します(no):4nh

3

+ 5o2→4NO + 6H第二に、酸化チャンバーでは、122° f(50およびdeg; c)の温度で、一酸化窒素を酸素と組み合わせて二酸化窒素を生成します:2NO + o2→2no2。最後に、吸収チャンバーでは、二酸化窒素を水に溶解し、硝酸(HNO 3)と一酸化窒素を与えます。これらをリサイクルできます。2hno3 +no。sostwaldプロセスは、約60%濃度の水溶液として硝酸を生成します。蒸留により、濃度は68.5%に増加し、ほとんどの目的で使用される試薬グレードの硝酸を与えます。この酸は、硝酸と水のazoりであり、2つの化合物が同じ温度で沸騰します—251.6° f(122° c)。したがって、単純な蒸留によってさらに集中することはできません。より高い濃度が必要な場合、それらは濃縮硫酸&mdashによる蒸留によって得ることができます。水を吸収します—または、高圧での二酸化窒素、水、酸素の組み合わせにより直接。この化学プロセスは、ソルトペーターの埋蔵量の減少への依存を減らしますが、その時点で大量に入手できなかったアンモニアの供給源が必要でした。アンモニアの問題は、この化合物が天然ガスからの大気窒素と水素を使用して合成されたハーバープロセスの発達によって解決されました。オストワルドのプロセスは、硝酸生産の主な手段としてすぐに引き継がれました。これにより、硝酸塩肥料は大量に安価に生産される可能性があるため、農業生産性が向上しました。しかし、それはまた、ドイツとしての第一次世界大戦を長期にわたって—戦争中のほとんどのソルトペーターの供給から切り離されています—大量に爆発物を生産し続けることができました。