ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость активности катализаторов от химического состава из "Технология связанного азота Синтетический аммиак" мотря на. многочисленные исследования, проведе5шые в XIX В,, тогда не удалось осуществить реакцию -меж ду азотом и водородом с образование.м аммиака, хотя время от вре.ме.чи появлялись сообщения о положительных результатах. Видимо, такие результаты получались вследствие каталитического действия материалов аппаратуры или газов, содержавших примеси азотных соединений, 1г- оторых мог образоваться аммиак. [c.482] Начиная с Пристлея, неоднократно исследовались процессы разложения и синтеза аммиака под влиянием электрических разрядов. В продолжение более 100 лет это был единственный способ получения синтетического аммиака из азота и водорода, однако многочисленные работы в области изучения влияния электрических разрядов на аммиак и на азотоводородную смесь не привели к крупным научным или практическим достижениям. Определенной зависимости между количеством образующегося аммиака и условиями опыта установить не удалось. [c.483] Известно, что электрические разряды ионизируют и активируют молекулы газа, но механизм дальнейшей реакции не был выяснен. Предполагалось, что реакция образования аммиака может начаться на стенках сосуда, в котором проводятся опыты. Это могло бы объяснить, почему концентрация аммиака достигает определенного предела (1—3% в зависимости от условий опыта) и далее не изменяется. Установление такого кажущегося равновесия, возможно, связано с образованием на поверхности сосуда слоя адсорбированного аммиака. Существование определенной зависимости между количеством израсходованной энергии и количеством образова вшегося аммиака не подтверждено. Это количество, как правило, весьма незначительно (один из наибольших выходов составлял 0,3 г Нз на 1 квт-ч). [c.483] Синтез и разложение аммиака практически происходят только на катализаторах. После открытия этого явления началис обстоятельные изыскания катализаторов синтеза аммиака. Одновременно с изучением веществ, оказывающих каталитическое влияние на процесс образования аммиака, проводились исследования физико-химических условий равновесия реакции. Теоретические вычисления показали значительное увеличение содержания аммиака в реакционной смеси по мере снижения температуры, что послужило стимулом для изыскания катализаторов, действующих при низких температурах. [c.484] Кроме железа, высокая активность которого в реакции разложения аммиака была давно известна, исследовались также другие металлы. При этом удалось установить интересный факт — катализаторы, интенсивно поглощающие водород (такие, как никель и платина), проявляют минимальную активность в реакции синтеза аммиака. Другие. металлы, апример марганец . моли бдвн, обладают довольно высокой. активяостью, а вольфрам является менее активным катализатором. Кальций, кобальт, хром и церий как катализаторы действуют в большей или меньшей степени при температуре выше 700°. Поиски катализаторов, эффективных при низких температурах, длительное время не давали удовлетворительных результатов. [c.484] Пер ВЫ -М И, более эктивны ми при 500—550 катализаторами оказались осмий и уран. Осмий действовал как катализатор в виде свободного металла, а уран вначале образовывал с азотом нитрид изМ4, который и обладал каталитическим действием. Позднее было доказано, что каталитическая активность определяется не столько свойствами данного элемента, а в значительной степени зависит от способа приготовления катализатора. [c.484] Зависимость активности катализатора от способа его приготовления (разл ична для одних веществ менее значительна, для других, например для же.леза, очень (велика. [c.484] Содержание NU3, % объемн. [c.485] Активность катализаторов, приготовленных с добавкой ХагО. ирн повыщенном давлении заметно уменьшается (рис. 199). поэтому для технического применения они непригодны. Ката-лизаторы, содержащие К2О, фи атмосферном давлении проявляют активность, подобную активности катализаторов с добавками Nh20. Давление влияет на эти катализаторы значительно слабее, и высокая степень конверсии может быть достигнута даже при 1000 ат и выше. [c.488] При атмосферном давлении наиболее активны катализаторы, содержащие активаторы, молярное соотношение которых составляет 1 1 при высоком давлении лучшие результаты получаются при соотношении их от 1 2 до 1 3. Влияние общего количества добавленных активаторов выяснить довольно трудно. Оптимальное содержание активаторов 3—7%, дальнейшее увеличение их содержания приводит к небольшому снижению активности, при содержании активаторов 13—14% результаты синтеза несколько ухудшаются. [c.488] Зависимость активности таких катализаторов от характера. 1 количества активаторов в общем очень сходна с зависимостью, наблюдаемой для катализаторов, приготовленных из РезО . Разница заключается лишь в более сильном влиянии соотношения щелочного и кислотного компонентов. [c.489] Вернуться к основной статье