奥斯特瓦尔德过程是什么(the Ostwald Process)？
奥斯特瓦尔德法是一种用于工业生产硝酸的方法，1902年由德国/拉脱维亚化学家Willhelm Ostwald获得专利，并于1908年首次实施。在该工艺中，硝酸是通过氨氧化合成的。在引入奥斯特瓦尔德工艺之前，所有的硝酸都是通过用浓硫酸...
奥斯特瓦尔德法是一种用于工业生产硝酸的方法，1902年由德国/拉脱维亚化学家Willhelm Ostwald获得专利，并于1908年首次实施。在该工艺中，硝酸是通过氨氧化合成的。在引入奥斯特瓦尔德工艺之前，所有的硝酸都是通过用浓硫酸蒸馏硝石-硝酸钠（NaNO3）或硝酸钾（KNO3）来生产的。奥斯特瓦尔德工艺现在占了硝酸的所有工业生产，硝酸是化肥和炸药工业的关键化学品
工人第一次合成硝酸-加热硝石混合物，硫酸铜和明矾-通常被认为是阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·海扬·盖伯在8世纪的某个时候，但这有一些不确定性。在17世纪中叶，德国化学家约翰·鲁道夫·格劳伯（Johann Rudolf Glauber）用硫酸蒸馏硝石制酸。人们对硝酸感兴趣的主要原因是它能溶解大多数金属，直到1847年发现硝化甘油。此后不久，随着有机物硝化制备新系列炸药的开发，硝酸及其前体硝石的需求量很大，直到20世纪初，硝酸的生产都是由硝石生产的1901年，出生在拉脱维亚的德国化学家Willhelm Ostwald发明了一种催化氧化氨合成硝酸的方法该过程分三步进行：首先，将一份氨（NH3）气体和10份空气的混合物送入催化室，在1292至1472°F（700至800°C）的温度下，使用铂催化剂，氨与氧（O2）结合生成一氧化氮（NO）：4NH3+5O2→4NO+6H2O，在氧化室中，在122°F（50°C）的温度下，一氧化氮与氧气结合生成二氧化氮：2NO+O2→2NO2。最后，在吸收室中，二氧化氮溶解在水中，生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，然后循环使用：3NO2+H2O→2HNO3+NO奥斯特瓦尔德法生产硝酸的水溶液浓度约为60%，通过蒸馏，浓度增加到68.5%，提供用于大多数用途的试剂级硝酸。这种酸是硝酸和水的共沸物，这意味着两种化合物在相同的温度下-251.6°F（122°C）下沸腾，因此无法通过简单蒸馏进一步浓缩。如果需要更高浓度，它们可以用浓硫酸蒸馏-吸收水-或直接与二氧化氮结合得到，高压下的水和氧气。这一化学过程将减少对硝石储量的依赖，但需要氨的来源，哈伯工艺的发展解决了氨的问题，该工艺利用大气中的氮气和天然气中的氢气合成了这种化合物，奥斯特瓦尔德法很快取代了硝酸生产的主要手段这两种工业过程使得硝酸的大量廉价生产成为可能，这反过来又提高了农业生产率，因为硝酸盐肥料可以批量廉价生产。然而，这也延长了第一次世界大战，因为德国在战争期间切断了大部分硝石的供应-能够继续大量生产炸药。
工人第一次合成硝酸-加热硝石混合物，硫酸铜和明矾-通常被认为是阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·海扬·盖伯在8世纪的某个时候，但这有一些不确定性。在17世纪中叶，德国化学家约翰·鲁道夫·格劳伯（Johann Rudolf Glauber）用硫酸蒸馏硝石制酸。人们对硝酸感兴趣的主要原因是它能溶解大多数金属，直到1847年发现硝化甘油。此后不久，随着有机物硝化制备新系列炸药的开发，硝酸及其前体硝石的需求量很大，直到20世纪初，硝酸的生产都是由硝石生产的1901年，出生在拉脱维亚的德国化学家Willhelm Ostwald发明了一种催化氧化氨合成硝酸的方法该过程分三步进行：首先，将一份氨（NH3）气体和10份空气的混合物送入催化室，在1292至1472°F（700至800°C）的温度下，使用铂催化剂，氨与氧（O2）结合生成一氧化氮（NO）：4NH3+5O2→4NO+6H2O，在氧化室中，在122°F（50°C）的温度下，一氧化氮与氧气结合生成二氧化氮：2NO+O2→2NO2。最后，在吸收室中，二氧化氮溶解在水中，生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，然后循环使用：3NO2+H2O→2HNO3+NO奥斯特瓦尔德法生产硝酸的水溶液浓度约为60%，通过蒸馏，浓度增加到68.5%，提供用于大多数用途的试剂级硝酸。这种酸是硝酸和水的共沸物，这意味着两种化合物在相同的温度下-251.6°F（122°C）下沸腾，因此无法通过简单蒸馏进一步浓缩。如果需要更高浓度，它们可以用浓硫酸蒸馏-吸收水-或直接与二氧化氮结合得到，高压下的水和氧气。这一化学过程将减少对硝石储量的依赖，但需要氨的来源，哈伯工艺的发展解决了氨的问题，该工艺利用大气中的氮气和天然气中的氢气合成了这种化合物，奥斯特瓦尔德法很快取代了硝酸生产的主要手段这两种工业过程使得硝酸的大量廉价生产成为可能，这反过来又提高了农业生产率，因为硝酸盐肥料可以批量廉价生产。然而，这也延长了第一次世界大战，因为德国在战争期间切断了大部分硝石的供应-能够继续大量生产炸药。
- 发表于 2020-08-09 18:55
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