Катализатор разложения окиси азота

Гетерогенная каталитическая реакция наблюдается всегда, когда скорость химической реакции возрастает благодаря присутствию поверхности раздела двух фаз. Поверхности твердых тел особенно важны как гетерогенные катализаторы для реакций между газами или между газом и жидкостью. Проблемы, возникшие при попытках использовать эти поверхности для получения химических продуктов с большей скоростью и с большей селективностью, оказались захватывающими с точки зрения химиков и физиков. Можно без преувеличения сказать, что большинство усовершенствований, внесенных при использовании этих катализаторов для получения продуктов в крупном масштабе, явилось результатом тщательно продуманных и широко поставленных опытов, а не следствием применения химической теории. Широта области, охватываемой гетерогенным катализом, показывает масштаб этих усилий как указано в табл. 9 (см. стр. 152), к этому типу катализа относятся синтез аммиака из элементов и его окисление в окись азота и азотную кислоту, окисление двуокиси серы в трехокись и углеводородов в полезные кислородсодержащие продукты, различные реакции перегруппировки, циклизации, разложения и полимеризации, которые имеют место при крекинге нефти, синтез углеводородов, спиртов и альдегидов [c.18]

Окись азота, по-видимому, выполняет роль катализатора, уменьшая обрыв за счет реакции (8). Экспериментальное доказательство этого основывается на использовании самой окиси азота в качестве сенсибилизатора и на поведении других сенсибилизаторов, дающих, вероятно, окись азота [74]. Если смеси водорода и кислорода ввести в горячий реакционный сосуд с окисью азота, то почти мгновенно происходит воспламенение, при условии что давление окиси азота лежит выше нижнего предела, который очень напоминает величину предела для двуокиси азота. Возможно, в случае окиси азота имеется и верхний предел, что подтверждается полным анализом предложенной схемы [77], однако это трудно проверить из-за вероятного образования двуокиси азота при смешении газов во время впуска. При использовании в качестве сенсибилизаторов вещества типа хлористого нитрозила поведение системы оказывается очень сходным с ее поведением при добавлении NOg. И здесь наблюдается индукционный период, более короткий в случае частичного разложения хлористого нитрозила, причем обнаруживаются сенсибилизирующие пределы, почти идентичные с наблюдавшимися в случае NOo. Не исключена возможность, что пределы определяет [74] та же самая система N0—N0-2. Другие азотсодержащие газы, использовавшиеся в качестве сенсибилизаторов, действуют, по-видимому, аналогичным путем (например, в случае хлорпикрина). Недавно опубликованная работа по использованию аммиака в качестве сенсибилизатора в сочетании с наблюдавшимся образованием следов окиси азота при термическом окислении аммиака подтверждает, что аммиак также дает окись азота, являющуюся эффективным катализатором. Отличие от других сенсибилизаторов в данном случае состоит в том, что аммиак [78] удаляется скорее путем окисления, чем по реакции с водородом. Было бы интересно знать, достигается ли в этой системе стационарный уровень двуокиси азота. [c.484]

Окись магния. Влияние способа приготовления на удельную активность окиси магния изучалось в работе [15]. Образцы были получены прокаливанием карбоната, оксалата и гидроокиси магния при различных температурах и давлениях водяного пара. Общая каталитическая активность в отношении разложения этилового спирта различалась на порядок, однако удельная активность изменяется всего в 1,5 раза, причем более высокие значения получены для образцов с наименьшей поверхностью. Экспериментальные результаты позволили сделать вывод о том, что общая каталитическая активность катализаторов, приготовленных различными способами, в кинетической области определяется только величиной поверхности удельная активность постоянна. Этот вывод был подтвержден в более поздней работе [37], где было установлено, что активность окиси магния в реакции разложения закиси азота определяется величиной поверхности и степенью чистоты от адсорбированных ядов. [c.91]

Большинство катализаторов окисления представляет собой окислы таких металлов, которые могут существовать более чем в одном валентном состоянии. Исключения, по-видимому, составляют серебро, которое окисляет этилен в окись этилена [2], и платина, известная как хороший катализатор окисления аммиака [5, 6]. Однако имеются некоторые данные [9, 10], показывающие, что обе последние реакции происходят благодаря образованию хемосорбированного слоя кислорода на поверхности металла. Стоун [11] изучил реакцию разложения закиси азота на ряде окиснометаллических катализаторов. Эта реакция содержит четко выраженные стадии хемосорбции и десорбции, которые имеют место также в реакциях окисления. В связи с этим было высказано предположение (см. разд. 5.3.2.2), что закись азота быстро адсорбируется, присоединяя квазисвободный электрон поверхности [c.315]

Продолжительность пребывания имида на поверхности превышает продолжительность пребывания на поверхности как —ННг, так и аминного комплекса Р1— ННд, что благоприятствует образованию Р1=ЫН в качестве первичного промежуточного соединения при превращении аммиака в окись азота. Уменьшение добавкой водорода к газообразному аммиаку скорости его термического разложения на катализаторе подтверждает, что на поверхности должен присутствовать какой-то промежуточный продукт, например ЫН, который может находиться в равновесии с газом [c.144]

Интерес, проявляемый к ионам хрома, легко понять, если учесть значение окислов хрома как промышленных катализаторов и обширные экспериментальные данные о каталитической активности окиси. Следует также напомнить, что СгаОз, полупроводник р-типа в окислительной атмосфере [3], очень мало активен в реакции разложения закиси азота и выпадает, таким образом, из ряда корреляции каталитической активности с типом проводимости различных окислов. Следует отметить [4J, что, действительно, хорошо тренированная в вакууме окись хрома значительно более активна, чем СгаОд, в окислительной среде однако наблюдается разница в поведении окислов типа NiO и СоО, с одной стороны, и СгаОз, с другой, [c.168]

Катализаторами разложения стратосферного озона могут быть также атомы галогенов, например С1 и Вг, образующиеся при радиационном разложении галогеносодержащих соединений, диффундирующих в стратосферу. Как и окись азота, они вызывают цепную реакцию разложения озона. [c.137]

Более простым и доступным для внедрения в лабораторную практику, а также более точным является метод, разработанный Бондаревской Чтобы снизить температуру разложения вещества до 900°С, предложено применять в качестве катализаторов платинированную или никелированную сажу. Пиролиз образца происходит в атмосфере чистого азота. Газообразные продукты пиролиза пропускают над контактным слоем платинированной сажи длиною 5 см. Получаемая окись углерода окисляется до двуокиси углерода окисью меди при 100—150 °С. Двуокись углерода [c.208]

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]

Соединения, перегоняющиеся без разложения, можно гидрировать, пропуская их в парообразной форме вместе с водородом над нагретым катализатором. Никелевый катализатор, пригодный во многих случаях, готовят, пропитывая раствором нитрата никеля, не содержащего хлора, черепки пористой тарелки (величиной с небольшую горошину), высушивая их и нагревая в чашке (лучше в никелевой) до темнокрасного каления, до тех пор пока по выделении окислов азота весь нитрат не превратится в окись. Обработанные таким образом черепки после охлаждения помещают в трубку для сожжения и восстанавливают окись никеля при 200° в токе водорода. В заключение пары исследуемого соединения вместе с водородом пропускают над нагретым восстановленным никелем. [c.15]

Одновременно с образованием цианистого водорода идут реакции разложения азотных радикалов на азот и водород и окисления углеродных радикалов в окись углерода и водород. Полезно используется для образования цианистого водорода 60—63% аммиака и 56—57% метана. Остальное количество аммиака частично разлагается (12—18%) на азот и водород, частично (22—28%) остается непрореагировавшим. Для более полного использования аммиака необходим небольшой избыток метана и некоторый недостаток кислорода по сравнению со стехиометрическим количеством. Оптимальное соотношение газов (по объему) СН4 NH3 равно 1,1 и 02 СН4— 1,33—1,43. Избыток кислорода ведет к повышению температуры катализатора и частичному сгоранию цианистого водорода, т. е. к снижению его выхода. [c.997]

Так как катализатор не сдвигает равновесие химического процесса, поверхностная концентрация N203, очевидно, пренебрежимо мала по сравнению с концентрацией N02 и N0. Отсутствие необратимого разложения окислов азота в данном случае, возможно, следует объяснять тем, что окись азота, образовавшаяся по реакции (2.25), полностью покрывает поверхность катализатора, закры- [c.87]

Медь и железб, как установили Мюллер и Барк, имеют наибольшую активность из всех изученных катализаторов. В присутствии медной и железной спиралей в опытах авторов окись азота разлагалась уже при температуре порядка 300 " С. Такие катализаторы, как цинк, марганец, магний, заметно разлагали N0 при температуре / = 500—600 °С. Наименее активными оказались хром, латунь и алюминий. Эти катализаторы практически не ускоряют реакцию в области температур <600 °С. При i = 300° , как установлено в работе [268], в результате инактивации катализатора, вызванной адсорбцией кислорода, окись азота разлагалась на железной спирали, восстановленной в атмосфере метилового спирта или водорода, только на 45,7%. При этой температуре N0 на медной спирали разлагалась на 637о, однако уже при / = 400 °С в случае восстановленного железа разложение окиси азота было полным. Для меди разложение N0 на 1007о имело место при температуре = 500 °С. [c.105]

Другие случаи явного компенсирующего изменения А с Е были обнаружены Миковским и Уотерсом при разложении закиси азота на катализаторе платина — окись алюминия, а также Кремер и Маршаллом [36] на окиси меди, приготовленной при различных температурах. Элей и Россингтон [30] показали, что аналогичный эффект может наблюдаться при орто-пара-конверсш водорода на фольгах, проволоках и полученных испарением пленках (рис. 54). [c.258]

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]

Яды специфичны для различных катализаторов, как и для различных реакций, в которых катализаторы принимают участие. Например, водород действует как яд при образовании воды на сплавах благородных металлов и железа, а кислород отравляет синтез воды на сплавах из благородных металлов и никеля [238] Вода при высокой концентрации отравляет сжигание окиси >тлерода иа различных катализаторах [56]. Соединения мышьяка являются сильными ядами для катализаторов, применяемых в контактном процессе получения серного ангидрида. Мышьяковистый ангидрид — сильный яд для каталитической гидрогенизации с платиной вследствие восстановления его в арсин. Тот же самый яд оказывает относительно слабое действие на активность платины при разложении перекиси водорода. Таким образом, некоторые вещества могут действовать как яды для определенных каталитических реакций, в других случаях совсем не действуя они могут даже действовать как промоторы в некоторых каталитических реакциях. Висмут, сильный яд для железа при каталитической гидрогенизации, является одним из наиболее активных промоторов для же леза при каталитическом окислении аммиака в окись азота. Подобным образом фосфат кальция является промотором для никеля в каталитической гидрогенизации, между тем как фссфор или фосфин сильные яды. Никель, отравленный тиофеном, не гидрогенизирует ароматический цикл, в то время как его способность гидрогенизировать олефины не нарушается [130, 161]. Сера или сульфиды, которые обычно действуют как яды, при каталитическом восстановлении бензоилхлорида и гидрогенизации смол могзт действовать как катализаторы [184]. Сероуглерод действует как ускоритель в процессе растворения кадмия в соляной кислоте [226]. Есть случаи, когда вещество, взятое в маленьких количествах, остается неактивным, но при применении в большом количестве действует как яд. Например, в реакции нафталина с японской кислой землей хлороформ неактивен в малом количестве и не оказывает никакого отравляющего действия, но взятый в большом количестве вызывает уменьшение количества смолы, образующейся с нафталином под влиянием земли. Хлористоводородная кислота, образующаяся из хлороформа, взятого в больших количествах, уменьшает каталитическую активность [134]. [c.392]

Результаты, полученные для некоторых из них, будут обсуждены подробно. Окись азота была изучена главным образом как источник кислорода. Для большинства катализаторов N /5102 уже при—78° С происходило почти мгновенное каталитическое разложение окиси азота на азот и хемосорбнрованный кислород. Однако нельзя быть уверенным, что этот способ не позволяет наблюдать хемо-сорбированную молекулу окиси азота . [c.24]

Примеси изменяют свойства не то лько металлических, по и полупроводниковых катализ.аторов. Добавление к окиси цинка окиси лития изменяет скорость реакций превращения СО в углекислый газ, разложения закиси азота па азот и кислород. К окиси магния добавлялась окись сурьмы при этом наблюдалось падение активности катализатора по отношению к реакции разложения перекиси водорода на воду и кислород. Если окись вольфр-ама пропитать очень малым количеством щелочи, скорость реакции окисления углеводорода повышается, но при увеличения количества щелочи наступает характерное уменьшение актишности катализатора. [c.57]

В других патентах описано прим< нение катализаторов, содержащих окись алюминия, окись тория и окись цинка [103], и окис-кого железохромового ароматизирующего катализатора [191]. Катализатор риформинга, содержащие хром, углерод, азот и кислород, можно получить [80] разложением хромицианида щелочного металла. [c.31]

Двуокись азота получается разложением азотной кислоты. Образующаяся в результате указанной реакции окись азота N0 легко окисляется кислородом воздуха в двуокись азота 2N0-f-- -02=2N02, которая вновь идет для окисления сернистого газа и т. д. Таким образом, двуокись азота играет в этом процессе роль катализатора. [c.129]

Кинетика термического разложения тетраутилкрсмния в газовой фазе изучена в работе [197]. Показано, что первичным продуктом разложения при 580° С является кремний, который в дальнейшем загрязняется углеродом за смет протекания вторичных процессов. Авторы отмечают, что в малых количествах окись азота не влияет на реакцию разложения, а в больших -- подавляет вторичные процессы. Показано,1 что тетраэтилкремний при 500—(Ю0° С над хромовым катализатором распадается по молекулярной схеме с выделением свободного кремния [198]. [c.229]

Тог же эффект достигается при иопользованип в качестве катализаторов парамагнитных молекул (кислород, окись азота) пли парамагнитных ионов в растворе. Часто промежуточные продукты возникают на поверхности твердых катализаторов и неотделимы от нее без разложения (поверхностные соединения). [c.279]

Азотистые соединения придают нестабильность продуктам гидрокрекинга, в результате чего они быстро ухудшают цвет. Уменьшить содержание азота в продуктах гидрокрекинга можно повышением давления до 15 Ша и выше. Рекомендуется также в качестве носителя катализатора использовать алшосиликат, а не окись алюминия. Повышение давления и кислотности катализатора способствуют разложению и гидрированию азотистых соединений. [c.28]

Принцип метода состоит в том, что вещество, содержащее азот, разрушается под действием серной кислоты в присутствии различных ката.лизаторов, причем азот переходит в форму сульфата аммония. Выделенный с помощью щелочи свободный аммиак отгоняется паром и титруется. Для разложения серной кислотой применяются колбы Кьельдаля из иенского стекла емкостью 100 мл, длиной горла 16 см и диаметром его 15 мм. Около 20 мг вещества взвешивают, так же как и в случае определения азота по Дюма необходимое количество отсыпают из трубочки для взвешивания прямо в колбу Кьельдаля, прибавляя туда Н1 е 4 —5 мл концентрированной серной кислоты, сульфата калия на кончике ножа для повышения температуры кипения и катализатор, В качестве катализаторов Д.ЛЯ ускорения разложения рекомендуются (важнейшие) хлористая платина, х.пористый палладий, окись меди или ее сульфат, окись ртути, селен, хлористый селен. Наибольшее ускорение достигается с помощью палладия, платины или красного селена [21]. В последнем случае действие катализатора почти не зависит от его количества. Мы получили с селеном очень хорошие результаты и теперь применяем исключительно его. Есть указания, что наиболее точные и быстрые результаты дает смесь селена и окиси ртути [22]. Заключительный период разложения сокращается на 25% по сравнению с опытами в присутствии су.чьфата меди. [c.46]

Выделивишйся азот количественно собирают в азотометр над 50% раствором КОН. В зависимости от состава и структуры азотсодержащего органического соединения наряду с элементарным азотом продукты разложения могут содержать двуокись углерода, воду, галогены, галогенводороды, серный и сернистый ангидриды и лишь незначительное количество окислов азота, окиси углерода и кислорода. Окись углерода в присутствии катализатора — окиси никеля — окисляется за счет кислорода катализатора, восстанавливая его частично до металла, который в свою очередь разлагает окислы азота до элементарного азота и задерживает кислород. Двуокись углерода, галогены, галогенводороды, сернистый и серный ангидриды, а также вода поглощаются 50% раствором КОН, находящимся в азотометре. [c.147]

Кристаллический порошок желто-оранжевого или лимонного цвета с частицами размером 7—30 мк. Технический продукт содержит 96—97% диамида < =1,63 т. разл. 170—190° С т. пл. 196° С, содержание влаги не более 1%-В резиновой смеси и полимерах т. пл. снижается до 150° С. Специальными добавками (мочевина, биурет, триэтаноламин, основные соли карбоновой, фталевой, фосфорной и стеариновой кислот) ее можно снизить до 130° С. Окись цинка ускоряет разложение порофора. Газовое число 200 см г, в присутствии некоторых катализаторов может быть увеличено до 430 m z. Газы выделяются быстро и равномерно, содержат до 65% азота, окиси углерода и аммиака твердый остаток—уразол, гидразодикарбонамид, диамелид и циануровая кислота. Порофор и продукты его разложения нетоксичны, не имеют запаха, не окрашивают резин и негорючи. Порофор устойчив при хранении в сухом и влажном состояниях Б нейтральной среде, но быстро гидролизуется щелочами, медленно — кислотами. Нерастворим в ацетоне, спирте, бензине, четыреххлористом углероде. [c.462]

Предварительно анализируемое органическое соединение сжигают за счет кислорода окислителя под действием катализатора [337] или разлагают пиролитически. При этом весь азот переходит в N2 [84, 404]. В качестве окислителя наиболее эффективной оказывается окись меди используют для этой цели также окиси никеля, марганца. Органические вещества сжигают по принципу Дюма в автоматическом анализаторе Колемана, использующем простое газометрическое измерение N2 [1314.] Быстрый метод сожжения органических веществ для количественного определения в них азота предложен в работе [1153]. Разложение проводят в атмосфере гелия с использованием индукционной высокочастотной печи. [c.182]

СЯ исключительно чувствительным колориметрическим методом [189]. Этот способ позволяет определить кислород при содержании его ниже 0,01%. Предложен другой способ, где кислород почти таким же путем превращается в окись углерода [55], а последняя окисляется до углекислоты с помощью нятиокиса иода и выделяющийся иод титруют гипосульфитом. Считают, что точность метода составляет 2% при содержании кислорода ниже 2%. Для определения углерода и водорода предложен исключительно точный макрометод [222], который был с успехом использован для анализа некоторых бутадиенстирольных полимеров с целью определения количества связанного стирола [137, 324]. В результате детального изучения метода определения азота по Кьельдалю дана модификация, комбинирующая приемы микро-и макроопределений и позволяющая с достаточной точностью определять количества азота меньше 0,05 мг, а обнаруживать еще-меньшие количества [70]. При разложении применён смешанный катализатор, составленный из сульфатов натрия, меди и селената натрия. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология