Qual é o processo de Ostwald?

O processo de Ostwald é um método usado para a produção industrial de ácido nítrico, patenteado pelo químico alemão/letão Willhelm Ostwald em 1902 e implementado pela primeira vez em 1908. Nesse processo, o ácido nítrico é sintetizado pela oxidação da amônia. Antes da introdução do processo de Ostwald, todo o ácido nítrico foi produzido por destilaria salgadão - nitrato de sódio (nano ₃ ) ou nitrato de potássio (Kno ₃ ) - com ácido sulfúrico concentrado. O processo de Ostwald agora é responsável por toda a produção industrial de ácido nítrico, um químico crucial para as indústrias de fertilizantes e explosivos. Em meados do século XVII, o químico alemão Johann Rudolf Glauber produziu o ácido destilando Saltpeter com sulfuric ácido. O ácido nítrico foi de interesse principalmente devido à sua capacidade de dissolver a maioria dos metais até a descoberta, em 1847, de nitroglicerina. Logo após esse ponto, com a abertura de uma nova gama de explosivos feitos pela nitração de compostos orgânicos, ácido nítrico - e seu precursor, salgadinho - eram muito procurados. Até o início do século XX, toda a produção de ácido nítrico era de salgadinho.

Em 1901, Willhelm Ostwald, um químico alemão nascido na Letônia, desenvolveu um método de sintetização de ácido nítrico a partir da oxidação da amônia por catálise. O processo ocorre em três etapas. Em primeiro lugar, uma mistura de uma parte de amônia (NH 3) e 10 partes de ar é alimentada na câmara catalítica, onde, a uma temperatura de 1292 a 1472 ° F (700 a 800 ° C) e usando um catalisador de platina, a amônia se combina com oxigênio (sub -sub -3). +5O _{2 → 4NO + 6H 2 o. Em segundo lugar, na câmara de oxidação, a uma temperatura de 122 ° F (50 ° C), o óxido nítrico é combinado com oxigênio para produzir dióxido de nitrogênio: 2NO + O 2 → 2NO 2 . Finalmente, na câmara de absorção, o dióxido de nitrogênio é dissolvido em água, fornecendo ácido nítrico (HNO 3 ) e óxido nítrico, que pode ser reciclado: 3NO 2} + H ₂ O → 2hno 3 O processo de Ostwald produz ácido nítrico como uma solução aquosa de cerca de 60% de concentração. Por destilação, a concentração é aumentada para 68,5%, dando ao ácido nítrico de grau reagente usado para a maioria dos propósitos. Esse ácido é um azeótropo de ácido nítrico e água, o que significa que os dois compostos fervem na mesma temperatura - 122 ° C (251,6 ° F) e, portanto, não podem ser concentrados ainda mais por destilação simples. Se forem necessárias concentrações mais altas, elas podem ser obtidas por destilação com sulfu concentradoÁcido RIC - que absorve a água - ou diretamente pela combinação de dióxido de nitrogênio, água e oxigênio em alta pressão.

Esse processo químico reduziria a dependência de reservas decrescentes de sal do salão, mas exigia uma fonte de amônia, que naquele momento não estava prontamente disponível em grandes quantidades. O problema de amônia foi resolvido pelo desenvolvimento do processo de Haber, no qual esse composto foi sintetizado usando nitrogênio e hidrogênio atmosférico a partir de gás natural. O processo de Ostwald assumiu rapidamente como o principal meio de produção de ácido nítrico.

Esses dois processos industriais entre eles permitiram a produção barata de ácido nítrico em grandes quantidades. Por sua vez, isso levou ao aumento da produtividade agrícola, pois os fertilizantes de nitrato poderiam ser produzidos baratos em quantidades a granel. Também, no entanto, prolongou a Primeira Guerra Mundial, como a Alemanha - interrompida da maioria dos suprimentos de salgadinho durante a guerra - foi capaz de continuar produzindo explosivos em grandes quantities.