افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 76 بايت ، ‏ قبل 3 سنوات
اصلاح وسائط قالب:مرجع كتاب
[[ملف:Ostwaldverfahren2.svg|تصغير|300px|تفاعلات عملية أوستفالد]]
'''عملية أوستفالد''' هي [[عملية كيميائية]] من أجل تحضير [[حمض النتريك]] HNO<sub>3</sub>. طورت هذه العملية من [[فيلهلم أوستفالد]]، الذي أصدر لها [[براءة اختراع]] سنة 1902.<ref>{{Citation |inventor-last=Ostwald |inventor-first=Wilhelm |inventorlink=Wilhelm Ostwald |title=Improvements in the Manufacture of Nitric Acid and Nitrogen Oxides |country-code=GB |patent-number=190200698 |description=|issue-date=March 20, 1902 |publication-date=January 9, 1902}}</ref><ref>{{Citation |inventor-last=Ostwald |inventor-first=Wilhelm |inventorlink=Wilhelm Ostwald |title=Improvements in and relating to the Manufacture of Nitric Acid and Oxides of Nitrogen |country-code=GB |patent-number=190208300 |description= |issue-date=February 26, 1903 |publication-date=December 18, 1902}}</ref>
 
تعد عملية أوستفالد من العمليات الكيميائية المهمة في [[الصناعة الكيميائية]]، إذ أنها تؤمن المادة الأولية في عدة صناعات، أهمها صناعة الأسمدة. إن هذه العملية تترافق تاريخياً وعملياً مع [[عملية هابر-بوش]]، والتي تزوّد بالمادة الأولية: [[الأمونياك]] NH<sub>3</sub>.
 
==وصف العملية==
يحوّل الأمونياك في هذه العملية إلى حمض النتريك عبر ثلاث خطوات. في '''الخطوة الأولى''' [[أكسدة|يؤكسد]] الأمونياك في تفاعل احتراق [[أكسجين|بالأكسجين]] مع وجود [[حفاز]] مصنوع من [[البلاتين]] مع 10% من [[الروديوم]] ليشكّل [[أحادي أكسيد النيتروجين|أحادي أكسيد النتروجين]] NO والماء عند درجات حرارة تتراوح بين 800 - 900 °س. إن هذه الخطوة [[ناشر للحرارة|ناشرة للحرارة]] بشكل كبير، مما يجعلها مصدراً حرارياً مفيداً لاستمرارية التفاعل.<ref name="jones1">{{citeمرجع bookكتاب| titleالعنوان = Access to chemistry| author1المؤلف1 = Alan V. Jones
| author2المؤلف2 = M. Clemmet| author3المؤلف3 = A. Higton| author4المؤلف4 = E. Golding| editorالمحرر = Alan V. Jones| publisherالناشر = Royal Society of Chemistry| yearسنة = 1999| isbnالرقم المعياري = 0-85404-564-3| pageالصفحة = 250}}</ref>
 
:<math>\mathrm{4\ NH_3(g)\ +\ 5\ O_2(g)\ \xrightarrow [Pt / Pt-Rh]{800-900\ ^{\circ}C}\ 4\ NO(g)\ +\ 6\ H_2O(g)\ \ \Delta}H^0=-906{.}11~\rm kJ/mol</math>
 
في '''الخطوة الثانية''' للعملية يحدث تفاعلان في جهاز [[امتصاص (كيمياء)|امتصاص]] يحوي الماء، حيث يتأكسد أحادي أكسيد النتروجين بشكل أولي إلى [[ثنائي أكسيد النيتروجين|ثنائي أكسيد النتروجين]]،<ref name="jones1" /> والذي يخضع لتفاعل [[ديمر|ديمرة]] بحي نحصل على [[رباعي أكسيد ثنائي النتروجين]] N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>.
 
:<math>\mathrm{2\ NO(g)\ +\ O_2(g)\ \rightleftharpoons\ 2\ NO_2(g)\ \ \Delta}H^0=-114{,}22~\rm kJ/mol</math>
:<math>\mathrm{4\ NH_3(g)\ +\ 4\ O_2(g)\ \longrightarrow\ 2\ N_2O(g)\ +\ 6\ H_2O(g)}</math>
 
يمكن التقليل من أثر التفاعلات الجانبية المذكورة أعلاه من خلال [[مبدأ انزياح التوازن]] (مبدأ لوشاتوليه) وذلك بتخفيض الضغط ورفع درجة الحرارة.
 
تنشأ تفاعلات جانبية ذات مركبات وسيطة مثل [[حمض النتروز]] بالإضافة إلى تشكل أحادي أكسيد النتروحين أثناء العملية.
 
:<math>\mathrm{N_2O_4(g)\ +\ H_2O(l)\ \longrightarrow\ HNO_3(aq)\ +\ HNO_2(aq)}</math>
:<math>\mathrm{2\ NO(g)\ +\ O_2(g)\ \rightleftharpoons\ 2\ NO_2(g)}</math>
 
قد يتفاعل أحادي أكسيد النتروجين مع الأمونياك في تفاعل جانبي آخر:
 
:<math>\mathrm{4\ NH_3\ +\ 6\ NO\ \longrightarrow\ 5\ N_2\ +\ 6\ H_2O}</math>