Окисление аммиака оксидом хрома Cr2O3

[Химик МСК]

Нужно ли как пишут в практикумах осушать аммиак известью или щелочью перед подачей в каталитическую трубку с Cr2O3 или это необязательно (можно пропускать воздух через 25% р-р аммиака и сразу направлять на Cr2O3)? И еще-использовать кислород или воздух будет разница в окислении аммиака и концентрации затем получаемой азотной кислоты?

[avor]

У вас название темы, вводящее в заблуждение. Наверное правильнее писать хотя бы на оксиде хрома или каталитическое окисление кислородом с оксидом хрома в качесиве катализатора.

Вода, вполне возможно, что и отравляет катализатор, хотя она выделяется в процессе реакции, скорее вода может несколько тормозить реакцию(как продукт).Очевидно чем выше концетрация окислителя(кислорода), тем эффективнее идет окисление.
А вообще в лаборатории такую реакцию изучают только разработчики технологии, для ее усовершенствования. Обычные химики пользуются готовыми реагентами, полученными промышленным способом.

[maks]

видимо речь о каталитическом окислении на оксиде хрома, коль он трехвалентный

[avor]

видимо речь о каталитическом окислении на оксиде хрома, коль он трехвалентный

Если читать тело топика, а не заголовок это очевидно, но люди то читают сначала заголовок.

[stearan]

...пропускать воздух через 25% р-р аммиака и сразу направлять на Cr2O3)? И еще-использовать кислород или воздух будет разница в окислении аммиака и концентрации затем получаемой азотной кислоты?

предполагая целью окисления - получение HNO3, если "пропускать воздух через 25% р-р аммиака и сразу направлять на катализатор", для окисления не хватит О2.
по стехиометрии на 1 моль NH3 нужно 5/4 моля О2, оптимальное окисление при 25-30% избытке О2; % NH3 должен быть надежно ниже low explosion limit.
существуют технологии, где на сжигание направляется смесь NH3 + O2 + H2O(пар) - это если нужно получить оксиды азота не разбавленные азотом, но там с explosion limits нужно еще больше внимания. и да, концентрация получаемой кислоты зависит от парциального давления NO2 подаваемого в абсорбцию, т.е., если газы не разбавлены балластным азотом воздуха, можно получить хорошую HNO3 при более низком давлении.

[Droog_Andrey]

При обычном давлении получится очень мало оксидов азота. Почти весь аммиак окислится до азота.

[stearan]

дело здесь не в давлении. по термодинамике по любому все пошло бы в азот. то, что в современных производствах HNO3 при окислении NH3 на Pt-Ir сетках достигается выход до 98% NO - сложный компромисс между кинетикой реакции и диффузионными ограничениями, достигнутый прежде всего сочетанием оптимальных условий температура - время контакта. скорее всего на оксиде хрома такое сочетание благоприятных условий недостижимо.

[Химик МСК]

А в лабораторных условиях каков будет выход NO при использовании оксида хрома? Можно заменить оксид хрома скажем на оксид алюминия?

[Гесс]

А в лабораторных условиях каков будет выход NO при использовании оксида хрома? Можно заменить оксид хрома скажем на оксид алюминия?

"Я вам не скажу за всю одессу", но практически наверняка - нельзя (в смысле заменить то можно, ожидаемого выхода не будет если реакция ваще пойдет).

[Droog_Andrey]

Дык вот этот самый

сложный компромисс между кинетикой реакции и диффузионными ограничениями

и требует повышенных давлений.

[stearan]

мимо. каталитическое окисление NH3 до NO на Pt-Ir сетках как раз лучше идет при неоченьто давлении: напр. при 2-3 атм не редкость 98% выход, а при 8-10 атм, где работает большинство современных производств, выход бывает и 96%.
повышенное давление в производстве HNO3 используется по ряду других весьмя-весомых причин:
1. с повышением P уменьшается удельный V газов => соответственно повышается производительность оборудования на единицу V аппаратов
2. скорость окисления NO + 1/2 O2 -> NO2 и последующих р-ий NO2 и N2O4 с водой (образование HNO3) растет примерно с квадратом P => опять V аппаратов м.б. меньше
3. конечная концентрация оксидов азота в выхлопной трубе производства с повышением P снижается в несколько раз => лучше экология(!), меньше потери.
однако все это оффтоп - вопрос был про Cr2O3. в настоящее время сжигание NH3 на раскаленном Cr2O3 упоминается исключительно как красивый демо-опыт для школьников. уравнения реакции приводят далеко не везде, а пишут кто как - кто в NO, кто в N2, подозреваю, что не особо задумываясь об истине. серьезных данных по выходу NO на Cr2O3 не видел, самому интересно. но должно быть значительно хуже чем на Pt - с учетом стоимости материалов.

[Droog_Andrey]

Ну вот, даже на платине несколько атмосфер нужно. А тут оксид хрома.

[MikolaV]

Нужно ли как пишут в практикумах осушать аммиак известью или щелочью перед подачей в каталитическую трубку с Cr2O3 или это необязательно (можно пропускать воздух через 25% р-р аммиака и сразу направлять на Cr2O3)? И еще-использовать кислород или воздух будет разница в окислении аммиака и концентрации затем получаемой азотной кислоты?

Тяжёлый случай. Парень хочет иметь азотку и не нашёл ничего легче, как через аммиак. Такая морока. Уж легче из К-селитры.