Синтез аммиака термодинамические свойства

До конца 20-х годов в химической термодинамике наибольшее внимание исследователи уделяли изучению фазовых переходов и свойств растворов, а в отношении же химических реакций ограничивались преимущественно определениями их тепловых эффектов. В известной степени это объясняется тем, что именно указанные направления химической термодинамики стали первыми удовлетворять потребности производства. Практическое же использование методов термодинамики химических реакций для решения крупных промышленных проблем долгое время отставало от ее возможностей. Правда, еще в 70—80-х годах методы химической термодинамики были успешно применены для исследования доменного процесса. К 1914 году на основе термодинамического исследования Габер определил условия, необходимые для осуществления синтеза аммиака из азота и водорода, что привело в конечном результате к возможности промышленного получения в больших количествах аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, взрывчатых веществ и порохов из дешевых и широко доступных исходных материалов. В 20-х годах, лишь после того, как термодинамическое исследование реакции синтеза метанола из Н2 и СО дало возможность определить условия, при которых положение равновесия благоприятно для этого, синтеза, наконец была решена проблема создания производства метанола из дешевого сырья. Полученные результаты показали также, что проводившиеся ранее поиски более активных катализаторов не были успешными не из-за их малой активности, а вследствие недостаточно благоприятного положения равновесия в условиях, в которых пытались осуществить эту реакцию. Известны и другие примеры успешного применения методов термодинамики химических реакций для решения промышленных задач. Однако только с конца 20-х годов плодотворность применения этих методов исследования начинает получать все более широкое признание. [c.19]

Получение из азота. Смеси азота и водорода подвергались действию электрического разряда, а также бомбардировке катодными лучами [39—41]. Хотя гидразин и образуется при этом в количествах, достаточных для идентификации, однако выход его крайне незначителен. Указанные наблюдения побудили английского исследователя Геди [42] поднять вопрос о том, не может ли гидразин образовываться также в процессах синтеза аммиака или при термическом его разложении. В связи с этим были поставлены опыты, в процессе которых смеси водорода и азота пропускали с большой скоростью над катализаторами, испэльзуемыми в процессе синтеза аммиака. Было найдено, что при температуре 437°С примерно 4 вес. % продукта реакции, конденсирующегося при низких температурах, представляет собой соединение, обладающее восстанавливающими свойствами. Хотя это соединение и не было идентифицировано, однако можно предположить, что оно являлось гидразином остальную часть продукта реакции составлял аммиак. Эгот результат мог бы быть обнадеживающим, несмотря на то, что реакция термодинамически невыгодна. Однако выход гидразина (или, точнее, соединения, обладающего восстановительными свойствами) на единицу объема реакционной смеси чрезвычайно мал было найдено, что в условиях эксперимента менее 1% азотоводородной смеси вступает в реакцию с образованием аммиака и гидразина. [c.22]

Нитриды Ре и N1 можно получить обработкой металлов аммиаком при повышенных температурах. Нитрид никеля очень неустойчив, нитриды кобальта еще менее устойчивы. Все нитриды в условиях каталитического синтеза аммиака легко разлагаются водородом на металл и аммиак. Логарифмы констант равновесия образования нитридов из Ре и NH3 в зависимости от температуры приведены на рис. XIV. I [2515]. Термодинамические свойства нитридов даны в табл. XIV.4. [c.722]

В упомянутой выше работе [928] фактически предполагается, что в промежуточных стадиях реакции участвуют не только поверхность, но и объемная фаза катализатора. Эти промежуточные стадии постулируются для каждого процесса, причем указывается, что в случае оптимального катализатора такие стадии должны протекать легко, с возможно более близкими тепловыми эффектами. При этом не учитывается действительный механизм рассматриваемых ими продессов (например синтеза аммиака). Отождествление свойств поверхностных и объемных соединений в некоторых случаях возможно в первом приближении, если избыточная свободная энергия поверхностных соединений невелика однако в общем случае такое предположение не может быть оправданным. Г. И. Голодец и В. А. Ройтер [1243], хотя и расценивают расчеты с использованием термодинамических величин для объемных (а не поверхностных) соединений как грубое приближение, но считают такой прием возможным. Они проанализировали данные для ряда реакций с точки зрения выполнения условия (ХП.26) и отмечают согласие расчетов с опытом. [c.469]

К 1-му классу относятся реакции гидрогенизации и дегидрогенизации углеводородов, дегидрогенизации спиртов и аминов, гидрогенизации альдегидов, кетонов, нитрилов, реакции гидрогенолиза, синтеза аммиака и многие другие. Для каждой группы катализаторов и катализируемых ими реакций специфичны свои поверхностные соединения. Общие принципы изучения термодинамических свойств этих соединений и влияния этих свойств иа кинетику каталитической реакции даны в мультиплетной теории А. А. Баландина. [c.196]

Если среди упомянутых исследований сравнительно немного было содержащих опытный материал, то работы (5206, 5210—5212, 6190—6371] в основном посвящены экспериментальному изучению равновесия. Их иожно сгруппировать так исследование реакций различных неорганических веществ (6191—6202], диссоциации N204 (6203—6206], реакций с участием хлоридов (6207—6220] и других галогенидов (6221—6227], углеводородов (6228—6232], изомери зации их галогенпроизводных [6233—6238], изомеризации углеводородов (6239—6261], их гидрирования (6262— 6269], процессов с участием галогенпроизводных [6270—6281] и других органических соединений (1695, 6282—6294]. Примером перечисленных работ служит изучение равновесия реакции синтеза аммиака при высоких температурах и давлениях [6200] и равновесия дегидрохлорирования 2-хлорпропана (с попутным расчетом термодинамических свойств 2-хлорпропана) [6270]. Несколько особняком стоит исследование [6190], в котором изучали дроссельную ассоциацию паров некоторых неорганич. в-в при низких давлениях. [c.56]