Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Азот активный водородом h аммиако

    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]


    С помощью рис. 1, 2 и 3 авторы нашли соответствующие численные значения коэффициентов активности водорода, азота и аммиака в указанном выше интервале температур и давлений. [c.172]

    Химизм фиксации азота воздуха чрезвычайно сложный и до настоящего времени еще окончательно не выяснен. С. Н. Виноградский предполагал, что первичным продуктом связывания азота в клубеньках и у свободноживущих азотособирателей является аммиак, образующийся в результате ферментативного восстановления атмосферного азота активным водородом. По С. П. Костычеву, химизм фиксации молекулярного азота также идет через образование аммиака. Прямое восстановление атмосферного азота, по Виноградскому и Костычеву, можно представить следующей схемой  [c.182]

    Химические свойства. Кислородные соединения фосфора более устойчивые, чем азота, а водородное соединение менее прочное по сравнению с аммиаком. Если NH3 можно получить непосредственным синтезом из азота и водорода, то РН3 получают косвенно. Химическая активность фосфора значительно выше, чем азота. [c.208]

    Активный азот со многими элементами образует нитриды, а с водородом — аммиак. Особенно интенсивно идет образование [c.243]

    На самом деле азот активно реагирует с никелем и рядом других катализаторов гидрирования. При его абсорбции происходит дезактивация катализатора. Азот может реагировать с водородом, образуя аммиак, который в некоторых случаях взаимодействует с гидрируемым веществом, давая амины. [c.108]

    При синтезе аммиака из азота и водорода в качестве катализатора применяется железо 0,01 % серы в железе заметно снижает каталитическую активность железа, а при 0,1% серы железо полностью теряет каталитические свойства. Некоторые веш,ества отравляют одни катализаторы и не отравляют другие. В обш,ем каждый катализатор имеет свой список ядов. Каталитические яды ограничивают, снижают срок службы катализаторов. В технологии очень важно тш,ательно предохранять катализаторы от отравления, предъявляя специальные требования к аппаратуре и очистке исходных веществ. Иногда действие яда удается использовать для ведения процесса в желательном направлении. Так, например, гидрирование хлористого бензоила в бензольном растворе над платиной приводит через ряд последовательных стадий к образованию толуола  [c.430]

    Но с металлами азотная кислота реагирует иначе, чем другие кислоты. При взаимодействии азотной кислоты водород не выделяется. Восстанавливается в ней азот за счет понижения окислительного числа с 5 до низшего значения, вплоть до 3 —. Если азотная кислота концентрированная, то, независимо от восстановителя, азот восстанавливается до того или иного низшего положительного по знаку значения окислительного числа, и вместо водорода образуются двуокись или окись азота — N4+022- N2+02-, Если же кислота сильно разбавленная, а металл химически активный, то азот восстанавливается до окислительного числа О, т. е. выделяется свободный азот N2, или 3—. В этом последнем случае азот переходит в аммиак N Hз+, который с избытком кислоты образует нитрат аммония. [c.55]


    Взаимодействие азота с водородом на поверхности катализатора. При этом, согласно электронной теории, азот воспринимает электроны от катализатора, приобретая повышенную активность, а водород отдает электроны катализатору, пополняя их убыль. В результате последовательно образуются поверхностные химические соединения имид—NH, амид — NH2 и аммиак NH3. [c.243]

    Таким образом, в (8,7,8), коэффициенты при Ьп и йп положительны, Ьщ > 0. Значит dn > О, т, е. мы пришли к следующему результату когда в смеси активными газами являются NHg, N2 и На и числа молей водорода и аммиака малы, то внесение некоторого количества азота вызовет разложение аммиака, вследствие чего количество свободного азота еще более увеличится. [c.178]

    Что касается параллельности изменения каталитической активности сплавов Fe — Ni и Со — Ni и контактной разности потенциалов (работы выхода), то полученных нами результатов пока недостаточно, чтобы сделать более или менее определенные выводы, поскольку изменение контактной разности потенциалов обусловливается в данном случае суммарным действием азота, водорода, аммиака и, вероятно, радикалов, возникающих в процессе реакции. Однако сам факт параллельности изменения этих величин заслуживает внимания. [c.199]

    Каталитический синтез аммиака имеет большое значение для всей химической промышленности. Поэтому немало научно-исследовательских работ посвящено изучению кинетики этого каталитического процесса, хемосорбции азота и водорода на поверхности катализатора, изменению его электронных и структурных свойств в ходе синтеза. Непрерывно продолжаются и поиски различных добавок к железному катализатору для повышения его активности и изыскание новых катализаторов синтеза аммиака. [c.27]

    Металлическое железо является единственным, по-видимому, в настоящее время промышленным катализатором синтеза аммиака из азота и водорода активность кобальта и в еще большей степени— никеля значительно ниже активности железа [363], Такой ряд активности обратен обычному ряду активности рассматриваемых элементов по отношению к большому числу реакций гидрирования, для которых, как правило, активность N1 > Со > Fe. Это связано с тем, что для осуществления синтеза аммиака на первый план выступает необходимость активации молекулы азота. [c.728]

    Полученные данные, представленные на рис. 6, показывают, что образец, совершенно не активный в отношении синтеза аммиака, проявляет довольно высокую активность в отношении хемосорбции азота и водорода. Например, в течение 10 мин образец катализатора хемосорбировал азота ,1,5 сж и водорода 4,5 см . По сравнению с исходным образцом хемосорбция азота уменьшилась в 3 раза и водорода — в 2 раза. За 90 мин отработанный образец хемосорбировал азота 6 сж и водорода 12 сж , тогда как активный образец ГК-1 хемосорбировал азота и водорода соответственно И и 15 сж , т. е. хемосорбция азота на дезактивированном образце по сравнению с активным была меньше примерно в 2 раза, а водорода всего на 20%. [c.152]

    В стационарном состоянии суммарную скорость процесса синтеза аммиака лимитирует вторая реакция. При взаимодействии азота с водородом катализатор служит переносчиком электронов. Активность катализатора зависит от его окислительно-восстановительного потенциала и работы выхода электронов. Чем выше восстановительная способность катализатора (отдача электронов), тем активнее катализатор. По-видимому, при отсутствии растворенных ионов железа (дефектов) синтез аммиака не идет, несмотря на наличие металлического железа, так как само по себе железо не является катализатором синтеза аммиака. [c.153]

    Окись этилена может реагировать с аммиаком и аминами, замещая атомы водорода. Связанные с азотом атомы водорода более активны, чем водород гидроксильной группы, тем не менее присутствие небольших количеств воды существенно для реакции. Этаноламины являются ценными растворителями и химическими полупродуктами. [c.223]

    Отравление катализатора в большинстве случаев происходит в результате адсорбции яда на иоверхности. Таким образом, механизм отравления- аадинег, чается в блокировке, активных участков катализатора. Посколь-, ку адсорбция может быть как обратимой, так и необратимой,-различают обратимое и необратимое отравление. Так, платиновый катализатор Отравляется СО и СЗг, однако при внесении его в чистую смесь исходных веществ (газообразных) происходит десорбция яда, и активность восстанавливается. При отравлении же НгЗ и РНз платина полностью дезактивируется. На рис. ХП, 6 показана кинетика обратимого отравления парами воды железного катализатора нри синтезе аммиака. При про-нускагши влажного газа активность катализатора снижается примерно в 6 раз, а нри пропускании сухой смеси азота с водородом активность в течение часа восстанавливается до исходной величииы. [c.300]


    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]

    В разд. III-B мы уже обсуждали роль поверхности некоторых металлов в каталитической перестройке углеводородов в производстве моторных топлив. Другим сравнимым по важности примером может служить каталитическое получение аммиака из элементных азота и водорода. Ведь аммиак NH3 — это важнейший компонент удобрений, который определяет (или ограничивает) производство пищи в мире. При повышенных температурах N2 и Нг могут реагировать с образованием NHj на совершенных кристаллах железного катализатора. Эффективность катализатора зависит от того, насколько быстро каждый из центров на поверхности адсорбирует исходные вещества, способствует их химической перестройке и затем освобождается от конечных продуктов, с тем чтобы процесс мог начаться снова. Грань кристалла железа, обозначаемая символом (1,1,1), примерно в 430 раз более активна, чем грань (1,1,0), соответствующая плотнейшей упаковке атомов, и в 13 раз более активна, чем простейшая грань (1,0,0). Сейчас считают, что стадия, определяющая скорость реакции, [c.185]

    Реакции, протекающие под действием света, назьи ваются фотохимическими. К фотохимическим процес- сам относится большое число различных реакций. Например, на свету смесь газов водорода и фтора взрывается, аммиак разлагается на азот и водород, под действием ультрафиолетового излучения образуется озон из молекулярного кислорода. Фотохимические реакции лежат в основе фотографических процессов, отбеливающего действия кислородсодержащих соединений хлора, люминесценции. Под действием ультрафиолетовых лучей солнечного света в коже человека синтезируется необходимый вита-i мин D, обладающий антирахитичной активностью. Синтетический витамин D получают в промышленности, также используя фотохимическую реакцию. Под действием света может изменяться качество пищевых продуктов, так, в молоке уменьшается содержание витаминов (кроме витамина D), молочный жир окисляется, молоко приобретает неприятный привкус. [c.95]

    Реакции с другими соединениями, содержащими активный водород. Аммиак и его производные, содержащие у азота хотя бы один атом водорода, взаимодействуют с алюминийалкилами, образуя алкилалюмннийамины. При этом реакция идет через образование промежуточных, достаточно стабильных омплекоов. Следует заметить, что реакционная спосо бность диалкиламина по отношению к диалкилалюминийгидриду значительно выше, чем к алюминийтриалкилу [4, 35, с. 170 8, с. 23]  [c.98]

    Реакции с аммиаком. Окись этилена легко вступает в реакции с активным водородом, связанным с атомом азота. При действии октгси этилена на аммиак в водном растворе образуется смесь моно-, ди- и триэта-ноламинов  [c.194]

    Стремление к восьмиэлектронной симметричной оболочке, присущее атому азота, дает ему, несмотря на малое сродство к электрону, свойства окислителя в отношении хороших электрон-доноров — например, щелочных и щелочноземельных металлов, при образовании нитридов. Азот с водородом соединяется прочнее, чем с кислородом (окислы образуются из простых тел эндотермично, а аммиак экзотермично) он образует сильные оксокислоты, легко отдающие кислород и служащие активными окислителями. Это признаки, свойственные элементам правого верхнего угла таблицы Д. И. Менделеева. [c.270]

    Одним из лучших катализаторов в этом случае является железо с добавками небольших количеств окислов калия и алюминия, которые повышают активность и устойчивость катализатора в работе. Существуют различные методы приготовления промышленного катализатора синтеза аммиака. По одному из методов железо вместе с добавками плавят и окисляют в струе кислорода. По другому плавят железную руду (магнетит) с добавками. Приготовленную любым из методов массу дробят, просеивают и полученные зерна (гранулы) загружают в контактный аппарат для синтеза аммиака. В этом аппарате сначала происходит восстановление катализатора азотноводородной смесью, а далее синтез аммиака. Перед тем как открыть доступ в контактный аппарат, смесь азота и водорода тщательно очищают, чтобы избежать отравления катализатора. Процесс синтеза аммиака осуществляет-затуре 450—550° С и высоком давлении (200- [c.27]

    Обычно в качестве катализатора для синтеза аммиака используют железо с добавками соединений алюминия и щелочных металлов, служащих промоторами. Активность твердого катализатора зависит от способа его получения. В данном случае катализатор приготовляют, вводя в реактор для синтеза аммиака Рез04 (каталитическая активность получается наивысшей, если получать катализатор из этого оксида) с нужными добавками. Поскольку при работе реактора через него пропускают смесь азота и водорода под высоким давлением и при температуре порядка 500 °С, оксид железа в этих условиях восстанавливается до металла. [c.180]

    Помимо фосфина при этой реакции получается некоторое количество дифос-фина PjH — жидкого при обычных условиях соединеиия фосфора с водородом. Если фосфин является аналогом аммиака, то PjH, является аналогом другого соединения азота с водородом — гидразина NjH (H2N—NHj). Так как PjHi — чрезвычайно активное вещество, сильный восстановитель, воспламеняющийся на воздухе, то образующийся при реакции газ вспыхивает, хотя сам фосфин при комнатной температуре с молекулярным кислородом ие взаимодействует. [c.181]

    До Великой Октябрьской социалистической революции Россия не имела азотной промышленности. В настоящее время СССР имеет мощную азотную промышленность, основанную на каталитическом синтезе аммиака из азота и водорода с последующим окислением его в азотную кислоту. Работы в этой области проводились в ряде исследовательских учреждений Советского Союза. Основную стадию процесса — синтез аммиака — изучали Н. И. Кобозев, М. Я. Каган, В. А. Ройтер, Н. И. Морозов и другие исследователи. В этих работах детализованЁ схема реакции синтеза, идущей на активных участках катализатора с образованием поверхностных нитродов. Весьма подробно изучены наиболее важные железные катализаторы, промотированные окисью алюминия и калия. Н. И. Кобозев с сотрудниками выяснил роль окиси алюминия в реакции и показал, что в процессе реакции происходит торможение вследствие накопления окиси алюминия в поверхностном слое катализатора. Отдельно изучена роль окиси калия. П. В. Усачевым, С. С. Лачиновым и др. детально изучены условия, позволяющие получать высокоактивные катализаторы. В работах Г. И. Чуфарова изучена кинетика восстановления различных окислов железа, причем оказалось, что реакция идет в несколько стадий и является автокаталитическим процессом. [c.13]

    Эпштейн и Уполовников [97], исследуя активность титано-магнетитового и железного катализаторов при синтезе аммиака, отравляли смесь азота с водородом прибавлением 0,01 —О, % по объему кислорода или 0,02 —0,1% по объему окиси углерода и установили, что первые порции яда вызывают значительное понижение активности, которая затем исчезает постепенно. Это было истолковано в том смысле, что наиболее активные участки катализатора связывают яд лишь в обратимом процессе. В дальнейшем активность понижается сильнее, если концентрация яда (С — сбъемн. %) повышается. Предполагают, что имеет [c.399]

    Несмотря на большое число работ, посвященных исследованию синтеза аммиайа в электрическом разряде, механизм этой реакции изучен еще очень мало. Нз данных по синтезу КНз при бомбардировке смеси азота и водорода электронами заданной энергии следует, что минимальная энергия электронов, необходимая для образования аммиака, равна 17 эв. Вследствие близости этого числа к потенциалу ионизации молекулы азота, равному 15,65 эе, большинством исследователей принимается, что первичными активными центрами в реакции синтеза аммиака являются молекулярные ионы азота N2. Эти ионы должны легко взаимодействовать с водородом. Из масс-спектрометрического исследования рассматриваемой реакции можно заключить, что первичным продуктом этого взаимодействия являются ионы К Н+, вероятно, возникающие в результате процесса N2 + Нз КаН -f Н [45]. [c.356]

    Для реакции синтеза аммиака из азота и водорода, при которой лимитирующим этапом является хемосорбция азота, максимум каталитической активности смещен в сторону меньшего числа -электронов ц лежит у железа. Удельная каталитическая активность никеля в отношении этой реакции на три порядка ниже активности железа. По-видимому, энергия связи азота с поверхностью железа наиболее близка к опти-мальио.му значению для процесса синтеза аммиака на хроме она слишком велика, в результате чего очень медленно протекают последующие этапы гидрирования хемосорбированного азота на никеле же энергия хемосорбции азота слишком мала, и сорбция ироисходит очень медленно. Это предположение согласуется и с данными по кинетике синтеза аммиака на различных металлах. [c.136]

    Эти данные имеют принципиальное значение для выяснения природы каталитически активных участков катализатора. Они показывают, что нет прямой связи между катализом и общей хемосорбцией азота и водорода. По-видимому, для катализа необходим особый тип хемосорбции. Чтобы убедиться в действительной непригодности для аммиачного катализа дезактивированного образца, хемосорбирующего азот и водород, были поставлены опыты по испытанию активности этого образца в отношении синтеза аммиака после хемосорбционных исследований. [c.152]

    Существование нитридов железа может служить доказательством того, что хемосорбция азота на поверхности катализаторов вызывает разрушение молекул N2 и образование в активных центрах нитрида. Такого рода реакция возможна как пер-зая ступень синтеза аммиака. Этот вывод подтверледают некоторые экспериментальные данные , показывающие, что азот н водород из их смеси адсорбируются интенсивнее, чем каждый из этих газов в отдельности, в чистом виде. Особенно увеличивается при этом адсорбция водорода. При 350° и давлении выше 20 ат наблюдалась трехступенчатая адсорбция водорода (1 I, 2 1, 3 1 по отношению к азоту), что могло бы соответствовать Последовательно му образованию иа поверхности катализатора комплексов, содержащих группы =МН, —ЫН9 и МНз. [c.503]

    Из вышеприведенных опытов было выведено заключение, что азот в коксе связан химически с углеродом в виде углеродоазотного комплекса, причем азот в коксе проявил свойства, аналогичные азоту нитрильной группы. Это вытекает из того факта, что оба тина соединений выделяют свой азот в виде аммиака при обработке паром или водородом при высокой температуре. Азотсодержащие синтетические угли, приготовленные из обугленного сахара или акт вированного угля и аммиака, показали близкую аналогию с коксом. Азот не мог присутствовать в адсорбированном, состоянии, так как он превращался в аммиа при действии водорода при 600°. Считают, что азот в таких веществах, как синтетические угли, присоединен к ненасыщенным поверхностным углеродным атомам. Поверхностный атом углерода, с тремя свободными валентностями, реагирует с одной молекуло аммиака, освобождая водород и присоединяя азот к углероду, с образованием нитрильной группы. Чем выше активность угля, тем выше в нем содержание азота кристаллические виды углерода не сорбируют азот. Отсюда азотсодержащие синтетические угли рассматриваются как поверхностные соединения, в которых нитрильные группы [c.140]

    После образования новая связь по прочности и другим хара <-теристикам не отличается от ранее существовавщей в аммиаке между азотом и водородом. Донорно-акцепторные связи имеют большое значение для химии комплексных соединений и биологичесю активных веществ. [c.85]


Смотреть страницы где упоминается термин Азот активный водородом h аммиако: [c.632]    [c.185]    [c.185]    [c.285]    [c.286]    [c.46]    [c.357]    [c.449]    [c.73]    [c.26]    [c.114]    [c.24]    [c.481]   
Связанный азот (1934) -- [ c.111 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Азот аммиак

Азот водород

Активный водород

Аммиак активный

Водород активность



© 2024 chem21.info Реклама на сайте