Ano ang proseso ng Ostwald?
Ang proseso ng Ostwald ay isang pamamaraan na ginagamit para sa pang -industriya na produksiyon ng nitric acid, na patentado ng Aleman/Latvian chemist na si Willhelm Ostwald noong 1902 at unang ipinatupad noong 1908. Sa prosesong ito, ang nitric acid ay synthesized ng oksihenasyon ng ammonia.Bago ang pagpapakilala ng proseso ng Ostwald, ang lahat ng nitric acid ay ginawa sa pamamagitan ng pag -distill ng saltpeter at mdash;sodium nitrate (nano 3 ) o potassium nitrate (kno 3 ) mdash;na may puro sulpuriko acid.Ang proseso ng Ostwald ngayon ay nagkakaloob ng lahat ng pang -industriya na produksiyon ng nitric acid, isang kemikal na mahalaga sa industriya ng pataba at pagsabog.
Ang unang synthesis ng nitric acid mdash;sa pamamagitan ng pagpainit ng isang halo ng saltpeter, tanso sulfate at alum mdash;sa pangkalahatan ay naiugnay sa Arabic alchemist na si Jabir Ibn Hayyan Geber minsan sa ika -8 siglo, ngunit may ilang kawalan ng katiyakan tungkol dito.Noong kalagitnaan ng ika -17 siglo, ang Aleman na chemist na si Johann Rudolf Glauber ay gumawa ng acid sa pamamagitan ng pag -distil ng saltpeter na may sulpuriko acid.Ang nitric acid ay interesado higit sa lahat dahil sa kakayahang matunaw ang karamihan sa mga metal hanggang sa pagtuklas, noong 1847, ng nitroglycerin.Di -nagtagal pagkatapos ng puntong ito, sa pagbubukas ng isang bagong hanay ng mga eksplosibo na ginawa ng nitration ng mga organikong compound, nitric acid mdash;at ang precursor nito, saltpeter mdash;ay marami sa hinihiling.Hanggang sa unang bahagi ng ika -20 siglo, ang lahat ng produksiyon ng nitric acid ay mula sa Saltpeter.Ang proseso ay naganap sa tatlong hakbang.Una, ang isang halo ng isang bahagi ng ammonia (NH
3) gas at 10 bahagi ng hangin ay pinapakain sa silid ng catalytic kung saan, sa temperatura na 1292 hanggang 1472 deg; F (700 hanggang 800 deg; c) at paggamit ng isang platinum na katalista, Ang ammonia ay pinagsasama sa oxygen (O 2 ) upang makabuo ng nitric oxide (NO): 4nh 3 + 5o 2 rarr;4no + 6h 2 o.Pangalawa, sa silid ng oksihenasyon, sa temperatura ng 122 deg; F (50 deg; c), ang nitric oxide ay pinagsama sa oxygen upang makabuo ng nitrogen dioxide: 2No + O 2 rarr;2NO 2 .Sa wakas, sa silid ng pagsipsip, ang nitrogen dioxide ay natunaw sa tubig, na nagbibigay ng nitric acid (HNO 3 ) at nitric oxide, na maaaring ma -recycle: 3NO 2 + H 2 O rarr;2hno 3 + no. Ang proseso ng Ostwald ay gumagawa ng nitric acid bilang isang may tubig na solusyon na halos 60% na konsentrasyon.Sa pamamagitan ng pag-distillation, ang konsentrasyon ay nadagdagan sa 68.5%, na nagbibigay ng reagent-grade nitric acid na ginagamit para sa karamihan ng mga layunin.Ang acid na ito ay isang azeotrope ng nitric acid at tubig, na nangangahulugang ang dalawang compound ay kumulo sa parehong temperatura at mdash;251.6 deg; F (122 deg; c), at sa gayon ay hindi ito mas ma -concentrate sa pamamagitan ng simpleng distillation.Kung kinakailangan ang mas mataas na konsentrasyon, maaari silang makuha sa pamamagitan ng distillation na may puro sulpuriko acid mdash;na sumisipsip ng tubig at mdash;o direkta sa pamamagitan ng kumbinasyon ng nitrogen dioxide, tubig at oxygen sa mataas na presyon.Ang problema sa ammonia ay nalutas sa pamamagitan ng pag -unlad ng proseso ng haber, kung saan ang tambalang ito ay synthesized gamit ang atmospheric nitrogen at hydrogen mula sa natural gas.Ang proseso ng Ostwald ay mabilis na kinuha bilang pangunahing paraan ng paggawa ng nitric acid.
Ang dalawang prosesong pang -industriya sa pagitan nila ay nagpapagana sa murang paggawa ng nitric acid sa malaking halaga.Ito naman ay humantong sa pagtaas ng produktibo ng agrikultura, dahil ang mga nitrate fertilizer ay maaaring magawa nang mura sa dami ng dami.Gayunman, ito rin, matagal na World War I, bilang Alemanya at Mdash;Gupitin mula sa karamihan sa mga supply ng saltpeter sa panahon ng digmaan at mdash;ay nagawang magpatuloy sa paggawa ng mga eksplosibo sa maraming dami.