Синтез аммиака из элементарных веществ

Фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизм, кинетику и термодинамику катализа, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. Однако незавершенность теорий катализа не позволяет однозначно предсказывать оптимальный состав промышленных катализаторов и другие их характеристики для действующих и проектируемых производств. До сих пор решение проблемы подбора катализаторов опирается в значительной мере на эмпирические подходы, сопряженные с большими затратами рутинных форм труда. Так, в поисках первого катализатора для синтеза аммиака было исследовано около 20 тыс. различных веществ [1, 2]. В 1973 г. число известных органических соединений оценивалось в 6 млн. Ежегодно только в нашей стране синтезируется более 40 тыс. новых химических соединений. Таким образом, разработка научно обоснованных целенаправленных стратегий поиска катализаторов представляет актуальную проблему современного катализа. Актуальность проблемы подтверждается еще и тем, что коло 90% промышленных химических и нефтехимических производств ведется с применением катализаторов. [c.56]

Полимерные реагенты получают или химической переработкой (модифицированием) природных высокомолекулярных соединений, или их синтезом из низкомолекулярных веществ. Известны два синтетических метода полимеризация — реакция соединения молекул, протекающая без изменения элементарного состава реагирующих веществ и выделения побочных продуктов поликонденсация — реакция соединения молекул, сопровождающаяся отщеплением простейщих веществ (ноды, спирта, аммиака, хлористого водорода и др.). В отличие от продуктов полимеризации элементарный состав конденсационного полимера не совпадает с элементарным составом исходных веществ. Синтез полимеров из низкомолекулярных веществ возможен в том случае, если их молекулы могут взаимодействовать вследствие активации с двумя другими молекулами, т. е. если исходное вещество по крайней мере бифункционально. Вещества являются функциональными, если в их молекулах есть двойные или тройные связи и содержатся функциональ- [c.32]

Согласно определению, катализатор сохраняется химически неизменным. Поэтому количество веществ, превращенных на катализаторе, не находится в какой-либо стехиометрической связи с количеством катализатора и, как правило, очень велико по сравнению с последним. Так, например, железный технический катализатор синтеза аммиака служит обычно свыше года, а за это время на нем удается получить количество аммиака, в несколько тысяч раз превышающее вес катализатора. Все же катализатор не может работать вечно и имеет определенный срок службы, даже если тщательно следить за чистотой газов, постоянством режима и т. п. При длительной работе катализатор подвергается механическому разрушению, часто весьма значительному. Особенно резко такое разрушение наблюдается в случае сильно экзотермических реакций. Так, при окислении аммиака на платиновых сетках на 1 т образующейся азотной кислоты распыляется около 40 мг платины. Причиной этого является, конечно, и чисто механический износ движущими газами, пылью, трением кусков катализатора друг о друга, но в более значительной мере тут играют, по-видимому, роль какие-то элементарные процессы, связанные с самим механизмом катализа. Катализатор часто теряет активность без видимого разрушения поверхности. В этих случаях говорят об утомлении катализатора. Причиной этого может быть либо рекристаллизация, уменьшающая удельную поверхность и иногда приводящая к превращению каталитически активных структур в неактивные, либо отложение на поверхности тех или иных нелетучих продуктов побочных реакций, например угля или смолистых веществ при различных органических реакциях. [c.89]

В 1913 г. был освоен промышленный синтез аммиака из элементарных веществ, быстро получивший широкое распространение и в настоящее время имеющий исключительное значение в производстве связанного азота. Вскоре после этого был разработан способ получения азотной кислоты из аммиака. [c.343]

Аммиак получают прямым синтезом из составляющих его элементарных веществ для этого смесь азота и водорода в соотношении N2 Нг = 1 3 (азотоводородная смесь) пропускают через ка-тализатор. Реакция синтеза аммиака [c.258]

По мнению автора, большинство сернистых соединений в нефти появилось в результате вторичных реакций, а не образовалось непосредственно из первоначально отложенного органического материала. Азотистые соединения, наоборот, произошли, по-видимому, из остатков органического вещества. Основанием для этого предположения можно считать следующие причины отсутствие независимого источника азота, какой имеется для серы слабая в отличие от серы реакционная способность элементарного азота аммиак, вероятно, не является подходящим реагирующим веществом в геологических условиях белки распространены в органическом веществе, но легко подвергаются бактериальной деградации с образованием азота или аммиака, которые улетучиваются. Если предположить образование азотистых соединений из азота или аммиака, то придется принять синтез. [c.139]

Образование нересыщенного раствора илн нара при. химической реакции может происходить в результате химического взаи.модей-ствия двух исходных веществ или разложения одного вещества. К реакциям первого тина относятся получение элементарных металлов, оксидов, гидроксид.ов и других соединений металлов из их растворимых солей н соответствующих реагентов, синтез солей аммония из аммиака и парообразных кислот, гидратация и гидролиз различит,IX иоиов н соединений как в жидкой водной среде, так и парами воды в воздухе, К реакциям второго тнна относится, наиример, фотохимическое разложение некоторых металлорганн-ческих С едниеипй. [c.191]

Азот относится к группе химических элементов, играющих исключительно важную роль в живой природе и жизни человека. Азот участвует в основных биохимических процессах. В составе белков он образует важнейшие питательные вещества для человека и животных. Но в синтезе белков в растительных и животных организмах участвует не элементарный азот, имеющий очень прочную межатомную связь (энергия диссоциации N2 940 кДж/моль), а его химические соединения, прежде всего аммиак. Из аммиака получают азотную кислоту и азотные удобрения. В условиях мирного времени подавляющее количество соединений азота расходуется на производство удобрений. Соединения азота также широко применяются в производстве промежуточных продуктов и красителей, для изготовления пластических масс (например, аминоплас-тов), химических волокон, фотографических препаратов, медика- [c.83]

Среди бактерий в очистных сооружениях сосуществуют гетеротрофы и автотрофы, причем перимущественное развитие та или иная группа получает в зависимости от условий работы системы. Эти две группы бактерий различаются по своему отношению к источнику углеродного питания. Гетеротрофы используют в качестве источника углерода готовые органические вещества и перерабатывают их для получения энергии и биосинтеза клетки. Автотрофные организмы потребляют для синтеза клетки неорганический углерод, а энергшо получают за счет фотосинтеза, используя энергию света, либо хемосинтеза путем окисления некоторых неорганических соединений (например, аммиака, нитритов, солей двухвалентного железа, сероводорода, элементарной серы и Др.). [c.100]

Синтез полимеров методом поликонденсации. При получении полимеров методом поликонденсации происходит реакция соединения нескольких молекул, сопровождающаяся отщеплением простейших веществ — воды, спирта, аммиака, хлористого водорода и др. В отличие от реакции полимеризации элементарный состав конденсационно1 о полимера не совпадает с элементарным составом исходных мономеров. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология