Железо как катализатор при при разложении окиси углерод

В молекуле окиси углерода между углеродом и кислородом действуют две ковалентные связи С 0 Электронные пары несколько смещены к более отрицательному кислороду, в результате чего молекула становится малополярной с дипольным моментом 0,12D. Полярность молекулы и наличие у атома углерода свободной пары электрона объясняет способность молекулы к реакциям комплексообразования. Оксид углерода может ыть лигандом по отношению к положительному иону металла и нейтральному атому d-элемента в последнем случае образуются карбонилы металлов. Карбонилы делятся на одноядерные, содержащие один атом металла [Сг(СО)б], [Ре(С0)5] и др., и многоядерные, содержащие от 2 до 4 атомов металла [Fe2( 0)eJ, [ o2(GO)g], [Rh4( 0)iJ, [RUg( 0)i2] и др. Координативная связь возникает за счет пары электронов углерода молекулы СО. Особенно легко образуют карбонилы металлы подгрупп хрома, марганца и 8В группы. Карбонилы, как правило, либо жидкости, либо летучие твердые вещества. При нагревании карбонила координативная связь разрывается и происходит разложение на окись углерода и металл [Ni( 0)4l = Ni + 4С0. Этим пользуются для получения чистых металлов, для нанесения металлической поверхности на тела, имеющие сложный рельеф. Карбонилы металлов 8В группы часто применяют в качестве катализаторов. Карбонилы железа используют в качестве антидетонаторов моторного топлива. [c.479]

ЧТО углекислый газ при адсорбции на никеле диссоциирует на три статистически независимые части, т. е. полностью разлагается на три отдельных атома, при адсорбции на феррите меди распадается на две части и остается недиссоциированным при адсорбции на окиси железа. Изотермы адсорбции для этих трех адсорбентов показаны на рис. 7, где по одной оси отложены логарифмы количества адсорбированного газа, а по другой оси — логарифмы равновесных давлений. Частичная диссоциация на феррите меди представляет собой, повидимому, разложение молекулы на окись углерода и атом кислорода по схеме СО2 СО + О. Аналогичным способом было показано, что водород [15, 16], так же как и азот [27], диссоциирует на атомы на поверхности металлических катализаторов. [c.334]

Температура у верхнего отверстия доменной печи (колошник) составляет примерно 200°. Несколько ниже она достигает 800°, а на уровне труб, подающих воздух (фурмы), доходит до 1600°. Следовательно, железо, которое образуется в верхней части доменной печи, находится в твердом состоянии и в измельченном виде. В этой области происходит и разложение окиси углерода на углерод и двуокись углерода [см. уравнение реакции (3), стр. 477], так как окись углерода, как известно, при температуре ниже 1000° неустойчива. Образующийся при этом углерод (железо в этой реакции играет роль катализатора) при неправильном ведении процесса может закупорить печь. [c.659]

В опытах, в которых применяли метод кислотного разложения, осажденную окись железа в виде геля (вероятно, подщелоченную) предварительно обрабатывали окисью углерода при 0,1 атм и 325° в течение 24 час. Затем в этом катализаторе определяли карбидный углерод, причем определение производили как перед применением его в синтезе, так и после испытаний различной продолжительности в опытах при 235° и 15 ат. Каталитическая активность оставалась достаточно высокой, чтобы обеспечивать почти полное превращение во всех опытах. После 7 суток содержание карбидов падало примерно до 70—90% от исходного количества и после 112-дневного периода оставалось примерно таким же. За 112 суток содержание кислорода возрастало с 0,59 до 1,6 г на 100 г железа. Авторы сделали вывод, что правильно введенный в синтез катализатор достигал постоянного состава в течение первых нескольких дней и что постоянство активности отражало собой постоянство его состава. Катализаторы, становившиеся неактивными при продолжительной работе или в синтезе при высокой температуре, содержали значительно меньше карбидного углерода и больше окисла. [c.459]

Параллельная дегидрогенизация и дегидратация спирта температура 350— 530 в случае смешанного катализатора — окиси хрома с окисью бериллия, осаждается углерод простые катализаторы — окись железа и окись цинка, проводят одновременный пиролиз спирта, а также продуктов его разложения с образованием углерода согласно уравнению [c.355]

Катализатором называется такое вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом химически не изменяется. Катализатором, ускоряющим разложение хлората калия и перекиси водорода, является двуокись марганца. После окончания реакции легко обнаружить, что двуокись марганца не изменилась, поэтому в химическом уравнении мы ее не записываем. Каталитическая активность вещества специфична. Окись железа РегОз является катализатором при конверсии паров воды окисью углерода, но окись железа не ускоряет реак- [c.118]

В Руре на всех заводах газ синтеза получался из кокса в стандартных генераторах синего водяного газа . На некоторых заводах этот процесс дополнялся другими процессами, как, например, термическим разложением газа коксовых печей. Для получения более высокого отношения Hg СО, требуемого для обычного синтеза из окиси углерода и водорода, часть водяного газа, смешанного с избытком водяного пара, подвергали конверсии на специальных установках, где в результате взаимодействия окиси углерода и воды получались водород и двуокись углерода. Конверсию проводили при 450—500° на катализаторе окись железа—окись хрома. На двух заводах в Руре газ с высоким содержанием водорода, полученный при термическом разложении газа коксовых печей, смешивали с водяным газом, и вследствие этого уменьшалось количество водяного газа, подлежавшего конверсии. [c.282]

В присутствии катализаторов теплонеустойчивой становится также и окись углерода. Катализатором, способствующим распаду окиси углерода по реакции 2С0 —> СО2+ С, является железо. Разложение СО с выделением сажистого углерода происходит с заметными скоростями в интервале 300—900° С. При температурах ниже 300° С скорость реакции мала по кинетическим причинам. При температурах выше 900° С эта реакция практически не идет по условиям химического равновесия — при этих температурах существование СОз в равновесной смеси возможно лишь в ничтожных количествах. С явлением распада СО ири нагреве приходится считаться в практике. В доменных печах сажистый углерод, появляющийся вследствие рассматриваемой реакции, откладывается в порах железной руды и в шамотном кирпиче кладки и разрушает их. Нагрев горючих газов, содержащих СО, в стальных рекуператорах может сопровождаться загрязнением поверхностей нагрева сажистым углеродом. [c.29]

Разложение окиси углерода (50% окиси углерода с 50% зл лекислого газа исходная смесь циркулирует под повышенным давлением) температура 300— 500° Железо, закись иселеза, окись железа катализатор получают восстановлением при 300— 500° губчатое железо очень активно (наблюдается понижение активности катализатора при нагревании в присутствии водорода или окиси углерода до 900°) 368 [c.87]

Хорошими катализаторами альдегидного дегидрогенизацион-ного разложения спиртов оказались железо, цинк и медь. Температура разложения первичных спиртов при этих катализаторах падает с 750 820 до 500—600°С и даже до 400°С. Метиловый спирт на железе разлагается при 600°С (вместо 900°С без катализатора) с образованием преимущественно формальдегида, который разлагается далее на окись углерода и водород. Этиловый спирт на железе при 500°С дает относительно немного альдегида изобутиловый и изоамиловый спирты, наоборот, почти количественно при 480—500°С разлагаются на соответствующие альдегиды. Цинк как катализатор реакции дегидрогенизации спиртов оказывается более подходящим, так как он меньше спо- [c.34]

Среди металлоорганических соединений металлов этой группы наибольшее значение имеют карбонилы, кроме того, газовую хроматографию применяют для анализа металлоценов и трнкарбониловых комплексов железа. Как уже говорилось, первые работы по газовой хроматографии карбонила железа были основаны на его разложении. Кроме упомянутой выше работы [64], в которой исследовали содержание окиси углерода в карбонилах железа и иридия, метод газовой хроматографии был применен [72] для определения содержания пентакарбонила железа в технических газах. Метод основан на разложении пентакарбонила при прохождении газа через трубку, заполненную железными опилками. Образующуюся окись углерода пропускают затем через реактор с хромннкелевым катализатором [c.192]

Влияние металлов и их окислов на разложение окиси углерода. Влияние металлов и их окислов на разложение окиси углерода изучалось многими исследователями. Так, нагревая окись углерода в контакте с различными металлами (магнием, алюминием, хромом, марганцем, медью, цинком, 0Л0 В0м, сурьмой,, желевом, кобальтом, никелем, свинцом, серебром, платиной, молибденом и вольфрамом), установили [247], что только три ферромагнитных металла—железо, кобальт и никель—способствуют разложению окиси углерода, являясь катализаторами реакци -2С0- С + СО2. [c.284]

Параллель между магнитной чувствительностью и каталитической активностью элементов, служащих катализаторами, была доказана экспериментально в нескольких примерах. Фаркаш и Захссе [97] показали, что парамагнитные газы (кислород, двуокись азота и окись азота) индуцируют каталитическую конверсию pH2->i H2 таким же образом, как и ионы группы железа или ионы редких земель. Однако нельзя провести параллели между ролью парамагнитных катализаторов в этой реакции и ролью, которую они играют в любой другой известной реакции, так как пара- орто- превращение происходит без разрушения или образования химических связей, скорее оно заключается в изменении магнитных свойств существующей связи, поскольку магниты, как и следует ожидать, являются хорошими катализаторами для осуществления магнитных возмущений (Кассель). Розенбаум и Хогнесс [2П] нашли, что атомы иода катализируют пара-орто-превращение водорода вследствие своего парамагнетизма. Была сделана попытка сравнить изменения магнитных свойств определенных каталитических смесей при термической обработке, и их поведение при каталитическом разложении окиси азота или окислении окиси углерода [146]. Увеличение активности катализатора совпадало с образованием на поверхности парамагнитной аморфной пленки, специфичной для природы смешанных катализаторов в определенных интервалах температуры. [c.82]

Необходимость получения соответствующего соотношения катализатора и промотора доказана на многих примерах. Медсфорт [198] установил, что добавление 0,5% окиси церия к никелевому катализатору повышает скорость реакции в 10 раз в этом катализаторе 1 молекула окиси церия приходится на ИЗО атомов никеля. При разложении перекиси водорода в присутствии соли железа, активированной в качестве промотора солью меди, максимальная скорость реакции достигается при добавлении 1 ашллимоля соли меди на 1 л максимальная концентрация промотора, повидимому, не зависит от концентрации катализатора [55]. Хэст и Райдил [126] изучили влияние концентрации промотора при селективном сжигании окиси углерода на медном катализаторе (фиг. 27а). Окись меди получалась взаимодействием меди и кислорода при низких температурах. [c.360]

Как сообщают Kubota и Yamanaka некоторые металлические окислы (окиси алюминия, циркония, бериллия, хрома, железа, церия и магния) активируют никелевый катализатор для разложения метана водяным паром при 1000°. Активирующее действие этих окислов особенно заметно при отношении 1 молекула добавленной окиси на 100 атомов никеля. (Зкись алюминия дает большое количество двуокиси углерода, а окись магния — большое количество окиси углерода. В присутствии катализатора, состоящего из никеля, окиси алюминия и углекислого калия, метан быстро и нацело- разлагался водяным паром на водород и двуокись углерода при 650° i . [c.308]

Однако при более высоких те.мпературах окисление углеводородов возрастает и пр01исходит накопление водорода и окиси углерода. Окись железа оказывает подобное же действ ие, но кроме того ускоряет и разложение формальдегида. Было найдено, что ртуть оказывает совсем небольшое каталитическое действие скорости окисления этилена, окиси углерода и водорода несколько увеличиваются, а скорость окисления метана почти не изменяется. Со ртутью выход формальдегида больше, чем тот, который получается при применении в качестве катализаторов пемзы или окиси железа. [c.945]

Содержащиеся в виде примесей в сырье железо, медь, никель, ванадий и другие элементы переходят в катализатор и придают ему весьма нежелательные свойства. Окись железа в катализаторе, особенно в присутствии окислов никеля, ванадия и меди, способствует реакциям более глубокого распада углеводородов, что ведет к усиленному коксообразованию и увеличению выхода газа, а в отдельных случаях даже к частичному разложению углеводородов на углерод и водород. Техническими условиями допускается содержание окиси железа в катализаторах не выше 0,2%, а в алюмопла-тиновом катализаторе — сотые доли процента. [c.298]

Практически не дает преимуществ. Повышение давления газообразного ацетилена выше одной атмосферы при температурах, требуемых для реакции конденсации, может привести к опасным взрывам. Однако имеется патент,по которому ацетилен, если он растворен в инертном масле, может быть превращен с большим выходом в жидкие углеводороды под давлением от IО до 200 атмосфер в присутствии таких катализаторов, как мелкораздробленное железо или бромистый магний. Роль катализатора при процессе конденсации ацетилена несколько трудно определима. Часто продолжительность его действия очень мала вследствие обволакивания углеродом, практически всегда осаждающимся при термической конденсации ацетилена при температурах от 650° и выше, в отсутствии таких активных разбавителей, как водород или водяной газ. Этотуглерод влияет на ход реакции и в некоторых случаях накапливается в таких количествах, что закупоривает реакционную трубку. Зелинский [31] утверждает, что наполнение трубки активированным углем снижает опасность вспышки и отложения углерода, а также повышает при температуре 600—650° содержание бензола в конечном продукте. Ики и Огура [32] нашли, что разница в каталитическом действии активированного угля, кокса и каолина при температурах 600°и выше невелика. Ковач и Трико [22] не смогли обнаружить специфического влияния активированного угля и нашли, что окись алюминия, кварц, фарфор, пемза и куски кирпича одинаково эффективны при оптимальной температуре 650 , после того как покроются углеродом в результате разложения ацетилена. Фишер, Бангерт и Пихлер [24 полагают, что выделившийся углерод действует как катализатор на полимеризацию ацетилена при 600—650. Этот же факт отмечает и Фужио [27]. Берль и Гофман [26] считают, что более пористые формы углерода способствуют разложению ацетилена, а более плотные—превращению его в жидкие продукты. Металлы, являющиеся промоторами реакций гидрирования и дегидрирования, [c.225]

В опытах, в которых применялся магнитный анализ, осанеденный катализатор, содержавший подщелоченную окись железа и небольшое количество меди, подвергался предварительной обработке окисью углерода при 0,1 атм и 325° в течение 25 час. В результате такой обработки железо превращалось в карбид Хэгга. Применение катализатора в синтезе при 215° и 12 ат в течение 17 суток не вызва.ло ощутимых изменений в его составе. Различие между этими результатами и результатами, полученными в опытах, где для ана.пиза применя.яся метод кислотного разложения, мо7кет быть отнесено за счет более низкой температуры синтеза в последних опытах. [c.459]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология