Габера метод

Но влияние поверхности наблюдается не только в дисперсных системах, роль поверхности чрезвычайно важна в тех случаях, когда на ней осуществляется реакция (катализ твердым веществами, коррозия, поверхностные процессы на полупроводниках и т.д-). В химической промышленности контактный катализ вообще и катализ с участием твердого тела широко используются еще со времен разработанного Габером метода синтеза аммиака фиксацией атмосферного азота. В настоящее время твердые дисперсные катализаторы стали предметом интенсивного изучения в связи с поисками новых методов переработки каменного угля. Катализ применяется в уже существующих и обязательно предусматривается в еще разрабатываемых методах удаления ядовитых и вредных веществ, загрязняющих атмосферу (соединения серы, N0 , СО и т.д.). Многие вопросы, связанные с избирательностью каталитических реакций, также являются важной темой научных исследований. В целом роль каталитических процессов [c.10]

Существует два основных метода измерения потенциала электрода под током метод Нернста — Глезера и метод измерения с помощью капилляра Луггина — Габера. Метод Нернста — Глезера основан на том, что электрод сравнения, являющийся одновременно и поляризующимся электродом, имеет поверхность, во много раз большую, чем рабочий электрод. Поэтому при пропускании малых токов (например, в полярографии около 10 А) плотность тока на электроде сравнения настолько мала, что его потенциал остается практически равновесным. [c.402]

Часть концепции (б) — (е), т. е. синтез аммиака из водорода и азота, разработанный Габером и Бошем, и окисление ННз до ЫОг в присутствии платины по Оствальду является в настоящее время общепринятым методом получения азотной кислоты. [c.55]

Электролитическое восстановление нитробензола изучалось Габером и Шмидтом [11]. Ценность электролитического метода состоит в том, что интенсивность восстановления можно видоизменять, не усложняя реакции введением дополнительных реагентов. Изучение показало, что первым продуктом восстановления нитробензола является нитрозобензол, кото- [c.545]

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]

Отдельные высшие олефины или их относительно простые смеси можно получить следующими методами. Крекинг твердого парафина при невысокой температуре приводит к образованию олефинов нормального строения, у которых двойная связь находится при конечном атоме углерода. При этом получаются углеводороды самого различного молекулярного веса. Олефины находятся в смеси с парафинами, тоже образовавшимися при крекинге и кипящими в тех же интервалах температур. Однако в соответствии с правилом крекинга Габера [c.134]

Элементы группы 5А проявляют самые разнообразные свойства, от сильно неметаллических у азота до явно металлических у висмута. Азот и фосфор обнаруживают степени окисления от -Ь 5 до — 3. Фосфор, не столь электроотрицательный, как азот, чаще, чем азот, встречается в состояниях с положительными степенями окисления. Важнейшим источником азота служит земная атмосфера, в которой он существует в виде молекул N2- Наиболее важным промышленным процессом связывания N2 в соединения является процесс получения аммиака по методу Габера. Другой важный промышленный процесс, процесс Оствальда, используется для превращения МНз в азотную кислоту НМОз-Это сильная кислота и одновременно хороший окислитель. Соединения азота применяются как важные сельскохозяйственные удобрения. [c.330]

Из величин, входящих в цикл Борна—Габера, наиболее трудно измерить сродство к электрону Е. Поэтому вначале этот цикл использовался не для нахождения энергий кристаллических решеток, а для определения сродства электрону энергия решетки в этом случае вычислялась теоретически по методу Борна. В дальнейшем, когда были разработаны методы экспериментального определения сродства к электрону, оказалось, что величины Е, найденные из теоретических значений энергий решеток, довольно близки к экспериментальным. Таким образом, теоретический расчет Цд для ионных Уц,ккал/моль кристаллических решеток дает правильные величины. [c.269]

Например, в промышленном способе синтеза аммиака из водорода и азота (так называемый процесс Габера — по имени немецкого химика, лауреата Нобелевской премии Ф. Габера, разработавшего физико-химические основы этого метода в 1904—1907 гг.) осуществляется следующая обратимая реакция [c.142]

Формула Габера справедлива лишь в том интервале температур, в котором экспериментально определено Ср = Ср Т). Однако полные данные о зависимости теплоемкости от температуры для всех реагирующих веществ известны далеко не всегда. В таких случаях приходится применять приближенные методы пересчета констант равновесия с одной температуры на другую. [c.373]

Циклы термодинамические или круговые процессы (13, 14)—совокупность процессов, при завершении которых система возвращается к исходному состоянию. Введены в термодинамику, чтобы в явной форме не рассматривать неизмеряемые термодинамические функции состояния. Расчет баланса тех или иных величин по циклу позволяет находить соотношения между измеряемыми величинами. Фактически представляет собой простейший вариант использования теорем существования различных термодинамических функций. Сейчас этот метод имеет чисто историческое значение. Цикл Борна — Габера (34) цикл Карно (42) термохимические циклы (34) холодильный цикл (44). [c.316]

Из нескольких способов связывания молекулярного азота воздуха в виде азотсодержащих соединений основным стал аммиачный метод -получение аммиака из азота и водорода N2 + ЗН2 = NHз. Теоретические основы синтеза аммиака были заложены в исследованиях Ф. Габера в Германии в 1904-1907 гг, и там же К. Бош в 1913 г создал первую промышленную установку. [c.396]

Расширение гаммы продуктов потребления, получаемых химическими способами, стремление получать более дешевые продукты привело к созданию качественно новых, непрерывных, экономичных технологий. Проблемы, связанные с интенсификацией земледелия, вызвали к жизни создание технологий по производству минеральных удобрений сначала фосфатных, затем калийных и, наконец, азотных. Последнее требовало простейшей переработки неограниченного по запасам сырья - азота воздуха. Синтез NH3 по методу Габера - Боша открыл новый этап развития химической технологии, когда от стехиометрических уравнений как базы создания процесса исследователи перешли к термодинамическим и кинетическим расчетам вероятности и скорости реализации технологических процессов. [c.13]

Экспериментальные методы проверки формул для энергии решетки. Проверка формулы для энергии решетки мо-жет быть выполнена с помощью кругового процесса Борна — Габера (рис. 217). [c.176]

Комбинирование различных технологических схем лежит в основе совместного производства аммиака и карбамида (мочевины) (МН2)2СО, который представляет собой концентрированное азотное удобрение, заменитель естественного белка в кормах для животных и сырье для производства синтетических смол и гербицидов. По методу Габера (см. разд. 23.2) аммиак получают прямым синтезом из азота и водорода, причем выделяющаяся теплота использует- [c.485]

ПОМОЩИ значительно менее высоких давлений и температур, чем необходимые в способах Габера, Клода и других. Кривые, приведенные на странице 118 (Рис. 15). показывают, что под давлением 100 атмосфер реакция азота с водородом проходит с образованием до 10 б аммиака. когда температура катализатора равняется 450 —475 . Вполне понятно, что синтез под низкими давлениями при достаточном выходе аммиака представил-бы огромные преимущества, упростив все процессы и всю аппаратуру, и. по его осуществлении в технике, нынешние методы его получения ока-Зались-бы устаревшими или даже ненужными. [c.146]

В 1908 г. немецкий химик Ф. Габер обнаружил, что аммиак можно получать из водорода и атмосферного азота на железном катализаторе. Первый завод по производству аммиака этим методом использовал водород, который получали электролизом воды. Впоследствии водород стали получать из воды путем восстановления коксом. Такой способ получения водорода намного экономичнее. На рис. 20.1 видно, как стремительно стало расти производство аммиака после открытия Ф. Габера это неудивительно, поскольку огромные количества аммиака необходимы для получения азотсодержащих удобрений. На их изготовление расходуется приблизительно 80% всего получаемого в мире аммиака. Вместе с азотсодержащими удобрениями в почву вносится в растворимой форме азот, в котором нуждается большинство растений. Остальные = 20% производимого аммиака используются для получения полимеров, взрывчатых веществ, красителей и других продуктов. [c.256]

Развитие электронных представлений в области гетерогенного катализа [1—9] выдвигает задачу исследования явлений газовой адсорбции и катализа новыми методами. В докладываемой работе сделана попытка исследования некоторых газовых реакций каталитического гидрирования электрохимическими методами, разработанными нами на основе опытов Габера при высоких температурах [10]. [c.172]

Поэтому необходимо исследовать возможности каждого метода для определения плотностей тока обмена в широком интервале в самых разнообразных концентрационных условиях. При этом нужно учитывать свойства системы электродов с емкостью двойного слоя ДВ1 электропроводностью электролита и омическим сопротивлением электролита между электродом и капилляром Луггина — Габера. Применяющиеся для этого осциллографы, усилители, потенциостаты, измерительные приборы и т. д. должны быть точными и обладать достаточно малыми постоянными времени. [c.458]

Следовательно, результатом сравнения методов является то, что измеримые тремя методами величины плотности тока обмена практически равны и определяются сопротивлением электролита Ддм между поверхностью электрода и капилляром Луггина — Габера, а также емкостью двойного слоя Сдв . [c.461]

Наряду с высокими температурами Ипатьев впервые применил в гетерогенном катализе высокие давления. Введение в каталитический синтез этого нового фактора имело большое значение. Гидрогенизационный катализ органических соединений при обыкновенном давлении, открытый и детально разработанный Сабатье, впоследствии уступил место каталитическому гидрированию под давлением по методам Ипатьева. Напомним, что Зелинский [6] и Вильштеттер [7] заслуги Нернста и Габера в разработке способа синтеза аммиака под высоким давлением ставили в зависимость от первых достижений Ипатьева в этой области. [c.99]

Основной промышленный метод производства аммиака — метод Габера, заключаюш,ийся в непосредственном соединении азота и водорода под высоким давлением (несколько сотен атмосфер) в присутствии катализатора (в качестве катализатора обычно применяют железо, содержащее молибден или другие вещества, повышающие его каталитическую активность). Используемые газы должны быть тщательно очищены для предотвращения отравления катализатора. Протекающая при этом реакция [c.304]

Классическими примерами [1] могут служить использование железа и переходных металлов в известном синтезе N113 из N2 и Нг по методу Габера, применение тонко размельченной платины в синтезе ЗОз (для НгЗО ) из 80г и О2, использование алюмосиликагелей при каталитическом крекинге нефти и применение кобальтового катализатора в синтезе (Фишера — Тропша) углеводородов из СО и Нг- [c.531]

Аммиачный метод. Теоретические основы аммиачного метода фиксации азота были разработаны В. Рамзаем и С. Юнгом (1884—1886), установившими обратимость реакции синтеза и А. Ле-Шателье (1901), изучившим влияние давления на эту систему и взявшему патент на получение аммиака путем взрыва сжатой смеси азота и водорода. В период 1903—1910 гг. состояние системы азот-водород при различных давлениях и температурах было обстоятельно изученоФ. Габером, В. Нернстом, Г. Постом и Р. Ле-Россиньолем. На основе этих исследований в 1910 году был пущен первый опытный реактор производительностью 1 тонна аммиака в сутки, а в 1913 году первый завод производительностью 25 т/сутки. [c.190]

В вопросе о различии между величинами фазового е-потен-циала н электрокинетического -потенциала большое значение имели работы Фрейндлиха, Эттиша и Рона. Эти авторы провели ряд опытов по определению термодинамического и электрокинетического потенциалов на стекле. Были изготовлены стеклянные электроды по методу Габера и Клеменсьевича (шарикового [c.35]

Если вернуться к реакции синтеза аммиака, выражаемой уравнением (1.1), следует напомнить об ее обратимости и зависимости равновесных концентраций реагентов от условий, т. е. в первую очередь от температуры (Г) и общего давления (Р). В табл. 1 приведены равновесные концентрации аммиака (в мольных процентах) для двух температур и трех давлений, полученные Ф. Габером в начале текущего века. Они показывают, что равновесная концентрация аммиака увеличивается с давлением. При повышении давления от 1 до 600 атм это увеличение характеризуется отношениями ПО (400° С) и 360 (500° С). Таким образом, синтез аммиака следует проводить при возможно более высоком давлении. Как известно, это требование соблюдается в методах синтеза, применяющихся в промышленности, где давления достигают 1000 атм. С другой стороны, повышение температуры уменьшает равновесную концентрацию (выход) аммиака. Следовательно, его синтез надлежало бы проводить при возможно более низкой температуре, у вторую рекомендацию, вытекающую из изучения тепловых явлений и термических свойств, не удается использовать в полной мере. Дело в том, что приведенные в таблице данные характеризуют равновесное, т. е. конечное, состояние реагирующей системы и ничего не говорят, за какое время это состояние может быть достигнуто. Фактор времени учитывается в другом разделе физической химии — химической кинетике. Она подсказывает, что скорость химической реакции очень быстро уменьшается с понижением температуры. Поэтому может оказаться, что при какой-то температуре хороший выход может быть достигнут за слишком продолжительное время, скажем за миллиард лет. С другой стороны, согласно данным кинетики скорость реакцин можно увеличить применением катализаторов. В итоге комплексного физико-химическоге изучения, реакцию синтеза аммиака проводят при температуре 450— —500° С на катализаторах, состоящих из металлического железа, содержащего некоторые активаторы (промоторы). [c.6]

С появлением работ В, Н. Ипатьева, а затем Ф. Габера и других ученых в области реакций при высоких температурах и давлениях вновь наступил период ишрокого использования энергетических факторов. Вместе с тем в этот пери( д развивались химические процессы, которые одновременно были и типичным катализом, ставшим основой современной химической промышленности. Конечно, этот катализ сопровождался активацией молекул энергетическими и химическими методами. [c.230]

Концентрация газа, прошедшего через испытуемую пленку, можно определить по изменению оптических свойств газовой смеси в замкнутом объеме или потоке газа-носителя. Так Эдвардс и Френцель определяли проницаемость мембран по измерению показателя преломления газа в потоке, омывающем мембрану. Для определения показателя преломления использовались газовые интерферометры Габер — Леве. Позднее этот метод был усовершенствован Ханусеком . Проницаемость мембраны можно определять одновременно несколькими газами с помощью спектрофотометрии . Оптические методы в настоящее время практически не применяются из-за малой чувствительности. [c.247]

Азот необходим для всех форм жизни, однако азот, находящийся в воздухе, инертен, и лищь небольшая группа организмов способна превращать молекулы азота в связанную форму (аммиак). В результате биологической фиксации связывается приблизительно две трети всего количества азота, что составляет около 178-10 кг в год. Кроме того, еще около половины такого количества азота связывается физическими и химическими методами. В результате ионизирующей радиации, сжигания топлива и электрических разрядов в атмосфере образуются оксиды азота, а способом Габера азот связывается в виде аммиака. Следует заметить, что из всех недавних примеров вмешательства человека в круговорот элементов в природе промышленное связывание азота для нужд сельского хозяйства по своему размаху намного превосходит все другие. [c.400]

Среди ферментов, содержащих ионы переходных металлов, важное место принадлежит нитрогеназе. Ряд видов бактерий (в частности, находящихся в симбиозе с бобовыми растениями) и водорослей обладает способностью восстанавливать азот воздуха до аммиака. В конечном счете именно этим способом в организмы доставляется азот, необходимый как для белков, так и для нуклеиновых кислот. Такая реакция, как N2 + ЗПг-> 2NПз, в газе требует гетерогенного катализатора, давления порядка 250 атм и температуры до 450°С (процесс Габера—Боша). В бактериях эта реакция идет с участием нитрогеназы — комплекса двух белков, один из которых содержит молибден и железо, а другой — только железо. Роль Мо является определяющей. Несмотря на то, что структура нитрогеназы пока еще мало изучена, с помощью качественных методов квантовой химии, основанных на теории поля лигандов, удалось выявить роль молибдена. Активация молекулярного азота N2 происходит, по- видимому, в комплексе Ме — N = N — Ме (Ме — металл). При этом связь NN в N2 из тройной превращается практически в единичную. Рентгеноструктурный анализ показал, что в модельных комплексах N2 с металлами длина связи NN равна 0,137 нм (длина связи N=N 0,110 нм, N=N 0,123 нм, N—N 0,144 нм). [c.218]

Так, в 1910-1912 гг. Ф. Габером и К. Бошем был разработан высокоактивный катализатор синтеза аммиака из водорода и азота на основе Ре-КаО-АХаОз. Первые промышленные установки синтеза аммиака по методу Габера - Боша были пущены в Германии в 1913 г. в Людвигсхафене и в 1916 г. на заводе Лейна в Мерзебурге. Впоследствии технология синтеза аммиака получила широкое распространение в мире, а Ф. Габер в 1918 г. за большие заслуги в этой области получил Нобелевскую премию. [c.633]

С другой стороны, существует термодинамический метод определения с помощью цикла Борна — Габера. По закону Гесса можно получить следующее соотношение для энергии решетки ЫаС1 [c.182]

Проведем аналогичное сравнение устойчивости пирохлора, сф -на и циркона, от возможности химической селекции которых зависят показатели переработки одного из сложных типов ниобие-вых продуктов. Энергии кристаллических решеток рассчитывались по методу Грушвицкого и циклу Борна — Габера, Для расчета по первому методу энергии решеток бинарных соединений, на которые разделены формулы минералов, определены по универсаль- [c.10]

Об этом свидетельствовал статистический характер явления, убедительно доказанный упомянутыми работами Тамманна, Отмера и Г. Корнфельда. Эти представления были использованы также при теоретическом рассмотрении вопроса Ф. Габером [18] в связи с исследованием аморфных осадков и кристаллических золей . В качестве критерия служила способность последних давать четкие интерференционные кольца при использовании метода Дебая — Шеррера. Оба типа твердых фаз возникали в условиях пересыщения. В реакции осаждения первая стадия химического [c.27]

Первые процессы большого промышленного значения с использованием катализаторов были разработаны еще в прошлом веке получение хлора окислением хлористого водорода на сульфате меди (процесс Дикона) и окисление диоксида серы на платине. Дорогую платину в последнем процессе вскоре заменили оксидом железа, а с 20-х годов стал известен используемый до настоящего времени нанесенный катализатор УгОг— К2804. Этот катализатор в ГДР в ближайшее время должен быть заменен активным катализатором на основе оксида ванадия. В 1913 г. в Людвигсхафене и в 1916 г. на заводе Лейна в Мерзебурге были пущены первые установки для синтеза аммиака из элементов по методу Габера — Боша на железном катализаторе. К тому времени монооксид азота, необходимый для производства селитры, уже получали окислением аммиака на платиновых сетках. [c.10]

В работах Бакулиной и Ионова [83, 84] методом поверхностной ионизации были определены разности в величинах сродства к электрону атомов всех галогенов (см. стр. 244). Однако абсолютное значение величины Л (Вг) не определялось, а было принято по работе [3330]. Бэйли [623] на основании масс-спектрометрического измерения концентрации ионов при испарении КВг нашел Л (Вг) = —80,9+ 1,5 ккал г-атом -. Кубиччотти [1229] получил Л(Вг) = — 79,5+ ккал г-атом в результате расчета по циклу Борна—Габерана основании известных в литературе теплот образования галоидных соединений щелочных металлов, одноатомных галогенов и щелочных металлов в газообразном состоянии и энергии кристаллической решетки соответствующих солей, вычисленной теоретически в работе [1229]" . [c.275]

Из табл. 26 по нескольким типичным примерам можно сделать заключение о влиянии на величину сродства различных входящих в уравнение (12) энергетических величин. Все приведенные в ней величины энергии относятся к образованию 1 г-экв соединения. Энергии решетки рассчитаны по уравнению (11), а стояш ие в колонке Л/расоч значения сродства—по уравнению (12). Для сравнения в колонке /эксп даны значения сродства, установленные чисто экспериментальными методами, а в колонке ТУ — экспериментально найденные теплоты образования, имеюш ие, правда, значение для комнатной температуры. Точность расчетов сродства, основанных на круговом процессе Борна — Габера, в общем пока не велика. Однако этот круговой процесс дает превосходный обзор факторов, которые имеют значение для стабильности химических соединений. Из табл. 26 видно, что на величину сродства решающее влияние оказывают главным образом две величины потенциал ионизации электроположительной составной части соединения и энергия решетки (или в случае газов энергия образования молекул из ионов). В общем значительно меньшее значение имеет сродство к электрону электроотрицательной составной части. Энергия решетки зависит в соответствии с уравнением (И) главным образом от валентности ионов и расстояния между их центрами в кристалле, т. е. суммы кажущихся ионных радиусов (ср. гл. 7). Суммы радиусов катиона и аниона г = r f -)- приведены в последней колонке табл. 26. Вследствие особо мало- [c.175]