El proceso de Ostwald es un proceso químico para producir ácido nítrico, que fue desarrollado por Wilhelm Ostwald y patentado en 1902. Es uno de los principales pilares de la industria química moderna.
Se asocia históricamente y en la práctica al proceso de Haber que proporciona la materia prima indispensable, el amoníaco.
Descripción
El amoníaco se convierte en ácido nítrico en dos etapas. Es oxidado calentando con oxígeno en presencia de un catalizador tal como el platino con un 10% de rodio para formar óxido nítrico y agua. Este paso es fuertemente exotérmico, siendo una fuente de calor muy útil una vez iniciada (ΔH = -950 kJ/mol):
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO(g) + 6 H2O (g)
El segundo paso se realiza en presencia de agua en una torre de absorción. El óxido nítrico se oxida otra vez para producir dióxido de nitrógeno (NO2):
2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g)
Este gas es absorbido fácilmente por el agua, rindiendo el producto deseado (ácido nítrico, no obstante en una forma diluida), mientras que reduce una porción de ella de nuevo a óxido nítrico:
3 NO2 (g) + H2O (l) → 2 HNO3 (l) + NO (g)
El NO se recicla y el ácido se concentra por destilación. Esto es alternativo si el paso anterior se realiza en el aire:
4 NO2 (g) + O2 (g) + 2 H2O (l) → 4 HNO3 (aq)
Las condiciones típicas para la primera etapa, que contribuyen a una producción total de cerca de 96%, son: presión entre 4 y 10 atmósferas (400-1010 KPa o 60-145 psig) y temperatura de 1173 K (aproximadamente 900 °C o 1652 °F).
Reacciones secundarias
Hay que tener en cuenta una complicación debido a una reacción secundaria en la primera etapa que disminuye el rendimiento:
4 NH3 + 6 NO → 5 N2 + 6 H2O
Esta reacción es minimizada reduciendo el tiempo que la mezcla de gases están en contacto con el catalizador.
Historia
Una patente anterior (Kuhlmann, 1838) describió la química básica, pero el amoníaco (de fuentes animales) era escaso entonces y su interés era puramente académico cuando Ostwald patentó su versión en 1902. De haberse conocido entonces el método de síntesis de amoníaco (patentado por Fritz Haber en 1908) habría cambiado la perspectiva enteramente. Las contribuciones primarias de Ostwald parecen haber sido las referentes a las condiciones del catalizador y de funcionamiento, una cuestión quizás más de ingeniería química que de ciencia básica.
Antes de esto la fuente de la mayoría del nitrógeno industrial era minerales de nitrato, sobre todo el nitrato de Chile, del cual se obtenía ácido nítrico por tratamiento con ácido sulfúrico. El proceso de Ostwald ganó prominencia como complementario al proceso de Haber) en la fijación del nitrógeno atmosférico. Ambos procesos combinados prolongaron indudablemente la Primera Guerra Mundial, cuando las fuentes en altamar de Alemania fueron cortadas y la producción de explosivos amenazada. El uso de materias primas extensamente disponibles y de bajo coste condujo posteriormente a su adopción general, dando por resultado un consumo creciente del nitrógeno, sobre todo como fertilizante.
El proceso se realizaba inicialmente en recipientes de gres a presión baja, pero la introducción del acero inoxidable hizo posible presiones más elevadas y por tanto producciones más altas.
Datos:Q6087194
Agosto 09, 2021
proceso, ostwald, este, artículo, sección, necesita, referencias, aparezcan, publicación, acreditada, este, aviso, puesto, mayo, 2018, proceso, ostwald, proceso, químico, para, producir, ácido, nítrico, desarrollado, wilhelm, ostwald, patentado, 1902, principa. Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 28 de mayo de 2018 El proceso de Ostwald es un proceso quimico para producir acido nitrico que fue desarrollado por Wilhelm Ostwald y patentado en 1902 Es uno de los principales pilares de la industria quimica moderna Se asocia historicamente y en la practica al proceso de Haber que proporciona la materia prima indispensable el amoniaco Descripcion EditarEl amoniaco se convierte en acido nitrico en dos etapas Es oxidado calentando con oxigeno en presencia de un catalizador tal como el platino con un 10 de rodio para formar oxido nitrico y agua Este paso es fuertemente exotermico siendo una fuente de calor muy util una vez iniciada DH 950 kJ mol 4 NH3 g 5 O2 g 4 NO g 6 H2O g El segundo paso se realiza en presencia de agua en una torre de absorcion El oxido nitrico se oxida otra vez para producir dioxido de nitrogeno NO2 2 NO g O2 g 2 NO2 g Este gas es absorbido facilmente por el agua rindiendo el producto deseado acido nitrico no obstante en una forma diluida mientras que reduce una porcion de ella de nuevo a oxido nitrico 3 NO2 g H2O l 2 HNO3 l NO g El NO se recicla y el acido se concentra por destilacion Esto es alternativo si el paso anterior se realiza en el aire 4 NO2 g O2 g 2 H2O l 4 HNO3 aq Las condiciones tipicas para la primera etapa que contribuyen a una produccion total de cerca de 96 son presion entre 4 y 10 atmosferas 400 1010 KPa o 60 145 psig y temperatura de 1173 K aproximadamente 900 C o 1652 F Reacciones secundarias Editar Hay que tener en cuenta una complicacion debido a una reaccion secundaria en la primera etapa que disminuye el rendimiento 4 NH3 6 NO 5 N2 6 H2O Esta reaccion es minimizada reduciendo el tiempo que la mezcla de gases estan en contacto con el catalizador Historia EditarUna patente anterior Kuhlmann 1838 describio la quimica basica pero el amoniaco de fuentes animales era escaso entonces y su interes era puramente academico cuando Ostwald patento su version en 1902 De haberse conocido entonces el metodo de sintesis de amoniaco patentado por Fritz Haber en 1908 habria cambiado la perspectiva enteramente Las contribuciones primarias de Ostwald parecen haber sido las referentes a las condiciones del catalizador y de funcionamiento una cuestion quizas mas de ingenieria quimica que de ciencia basica Antes de esto la fuente de la mayoria del nitrogeno industrial era minerales de nitrato sobre todo el nitrato de Chile del cual se obtenia acido nitrico por tratamiento con acido sulfurico El proceso de Ostwald gano prominencia como complementario al proceso de Haber en la fijacion del nitrogeno atmosferico Ambos procesos combinados prolongaron indudablemente la Primera Guerra Mundial cuando las fuentes en altamar de Alemania fueron cortadas y la produccion de explosivos amenazada El uso de materias primas extensamente disponibles y de bajo coste condujo posteriormente a su adopcion general dando por resultado un consumo creciente del nitrogeno sobre todo como fertilizante El proceso se realizaba inicialmente en recipientes de gres a presion baja pero la introduccion del acero inoxidable hizo posible presiones mas elevadas y por tanto producciones mas altas Datos Q6087194Obtenido de https es wikipedia org w index php title Proceso de Ostwald amp oldid 128880825, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
