オストワルドのプロセスとは何ですか？

オストワルドプロセスは、1902年にドイツ/ラトビアの化学者ウィルヘルムオストワルドが特許を取得し、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、硝酸ナトリウム（nano ₃ ）または硝酸カリウム（kno ₃ ） - 濃度硫酸を蒸留することによって生成されました。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。

硝酸の最初の合成 - 塩peter、硫酸銅、銅の混合物を加熱することにより - は一般に、アラビア語のアルチェミスト・ジャビアイ・イブン・ヘイバー・ジーバーの中にあるアラビア語のアルケミスト・ジーバー・ジーバーがあります。 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、硫黄を蒸留することにより酸を生産しましたc酸。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。この時点の間もなく、有機化合物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たため、硝酸とその前駆体である塩ペテロは非常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ソルトペーターからのものでした。

1901年、ラトビアで生まれたドイツの化学者であるWillhelm Ostwald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、アンモニア（nh ₃ ）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。ここでは、1292〜1472°F（700〜800°C）の温度で、プラチナ触媒を使用して、アンモニアは酸素を組み合わせています（O < 2 →4no + 6h ₂ o。第二に、酸化チャンバーでは、122°F（50°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 + O ₂ →2NO ₂ 。最後に、吸収チャンバーでは、二酸化ニトロゲンを水に溶解し、硝酸（hno ₃ ）と一酸化窒素を与えます。

オストワルドプロセスは、約60％の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縁石であるため、2つの化合物が同じ温度である251.6°F（122°C）で沸騰するため、単純な蒸留によってさらに濃縮することはできません。より高い濃度が必要な場合、それらは濃縮硫黄による蒸留によって得ることができます水を吸収する尾酸 - または、高圧での二酸化窒素、水、酸素の組み合わせによって直接。

この化学プロセスは、塩銅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。

それらの間のこれら2つの産業プロセスにより、硝酸の安価な生産が膨大な量で可能になりました。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、ドイツが戦争中のほとんどの塩銅から遮断されたように、長期にわたる第一次世界大戦も大量に爆発物を生産し続けることができましたes。