กระบวนการ Ostwald คืออะไร?
กระบวนการ Ostwald เป็นวิธีที่ใช้สำหรับการผลิตกรดไนตริกที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยนักเคมีชาวเยอรมัน/ลัตเวีย Willhelm Ostwald ในปี 1902 และดำเนินการครั้งแรกในปี 1908 ในกระบวนการนี้กรดไนตริกถูกสังเคราะห์โดยออกซิเดชันของแอมโมเนียก่อนที่จะมีการเปิดตัวกระบวนการ ostwald กรดไนตริกทั้งหมดถูกผลิตโดยกลั่น saltpeter mdash;โซเดียมไนเตรต (นาโน 3 ) หรือโพแทสเซียมไนเตรต (kno 3 ) mdash;ด้วยกรดซัลฟูริกเข้มข้นกระบวนการ OSTWALD ปัจจุบันมีการผลิตกรดไนตริกทั้งหมดซึ่งเป็นสารเคมีที่สำคัญต่ออุตสาหกรรมปุ๋ยและวัตถุระเบิด
การสังเคราะห์ครั้งแรกของกรดไนตริก MDASH;โดยการให้ความร้อนส่วนผสมของ saltpeter, copper sulfate และ alum mdash;โดยทั่วไปมีสาเหตุมาจากนักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับ Jabir Ibn Hayyan Geber บางครั้งในศตวรรษที่ 8 แต่มีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 นักเคมีชาวเยอรมัน Johann Rudolf Glauber ผลิตกรดโดยการกลั่นเกลือด้วยกรดซัลฟิวริกกรดไนตริกเป็นที่สนใจส่วนใหญ่เป็นเพราะความสามารถในการละลายโลหะส่วนใหญ่จนกระทั่งการค้นพบในปี 1847 ของไนโตรกลีเซอรีนไม่นานหลังจากนั้นจุดนี้ด้วยการเปิดตัวของวัตถุระเบิดใหม่ที่ทำโดยไนเตรตของสารประกอบอินทรีย์, กรดไนตริก mdash;และสารตั้งต้น Saltpeter Mdash;เป็นที่ต้องการมากจนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 การผลิตกรดไนตริกทั้งหมดมาจาก Saltpeter
ในปี 1901 Willhelm Ostwald นักเคมีชาวเยอรมันที่เกิดในลัตเวียได้พัฒนาวิธีการสังเคราะห์กรดไนตริกจากการเกิดออกซิเดชันของแอมโมเนียโดยการเร่งปฏิกิริยากระบวนการนี้เกิดขึ้นในสามขั้นตอนประการแรกส่วนผสมของแอมโมเนียส่วนหนึ่ง (NH3 ) ก๊าซและอากาศ 10 ส่วนถูกป้อนเข้าสู่ห้องเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 1292 ถึง 1472 deg; F (700 ถึง 800 deg; c), แอมโมเนียรวมกับออกซิเจน (O 2 ) เพื่อผลิตไนตริกออกไซด์ (NO): 4NH 3 + 5O 2 2 rarr;4NO + 6H 2 oประการที่สองในห้องออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 122 deg; f (50 deg; c), ไนตริกออกไซด์รวมกับออกซิเจนเพื่อผลิตไนโตรเจนไดออกไซด์: 2NO + O 2 RARR;2NO 2 ในที่สุดในห้องดูดซับไนโตรเจนไดออกไซด์จะละลายในน้ำให้กรดไนตริก (HNO 3 ) และไนตริกออกไซด์ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้: 3NO 2 + H 2 O RARR;2Hno 3 + no.
กระบวนการ OSTWALD สร้างกรดไนตริกเป็นสารละลายน้ำที่มีความเข้มข้นประมาณ 60%โดยการกลั่นความเข้มข้นจะเพิ่มขึ้นเป็น 68.5%ทำให้กรดไนตริกเกรดรีเอเจนต์ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ส่วนใหญ่กรดนี้เป็น azeotrope ของกรดไนตริกและน้ำซึ่งหมายความว่าสารประกอบทั้งสองเดือดที่อุณหภูมิเดียวกัน mdash;251.6 deg; f (122 deg; c) และดังนั้นจึงไม่สามารถเข้มข้นต่อไปโดยการกลั่นอย่างง่ายหากจำเป็นต้องมีความเข้มข้นสูงขึ้นสามารถรับได้โดยการกลั่นด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและ mdash;ซึ่งดูดซับน้ำ mdash;หรือโดยตรงจากการรวมกันของไนโตรเจนไดออกไซด์น้ำและออกซิเจนที่ความดันสูง
กระบวนการทางเคมีนี้จะช่วยลดการพึ่งพาการลดลงของปริมาณเกลือที่ลดลง แต่ต้องใช้แหล่งที่มาของแอมโมเนียซึ่งในเวลานั้นไม่พร้อมใช้งานในปริมาณมากปัญหาแอมโมเนียได้รับการแก้ไขโดยการพัฒนากระบวนการฮาเบอร์ซึ่งสารประกอบนี้ถูกสังเคราะห์โดยใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศและไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติกระบวนการ Ostwald เข้ามาอย่างรวดเร็วเป็นวิธีหลักของการผลิตกรดไนตริก
กระบวนการอุตสาหกรรมทั้งสองนี้ระหว่างพวกเขาเปิดใช้งานการผลิตกรดไนตริกราคาถูกในจำนวนมากสิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรเนื่องจากปุ๋ยไนเตรตสามารถผลิตได้ในปริมาณมากในปริมาณมากอย่างไรก็ตามมันเป็นเวลานานสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในฐานะเยอรมนี mdash;ตัดออกจากเสบียงส่วนใหญ่ของเครื่องใช้เกลือในช่วงสงคราม mdash;สามารถผลิตวัตถุระเบิดได้ในปริมาณมาก