Über die katalytische Ammoniakoxydation I. Die Kinetik der Primärreaktion und die Lebensdauer des Hydroxylamins am Kontakt

Author:

Krauss Walther

Abstract

AbstractEs wird gezeigt, daß die Kinetik der Primärreaktion NH3 + O → NH3O (Ammoniakumsatz bei kleinen Drucken) gegeben ist durch \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ \frac{{d{\rm NH}_{3u} /dt}}{{d{\rm NH}_{3a} /dt}} = \frac{1}{{1 + 1/2{\rm NH}_3 /{\rm O}_2 }}$$\end{document}. Diese Beziehung läßt sich durch die Annahme deuten, daß die Primärreaktion in dem Stoß von Ammoniakmolekülen gegen die Sauerstoffatome des Kontaktes besteht. Geschwindigkeit und Ausbeuten sind daher nur von der Nachlieferung der Reaktanden abhängig. Es wird die Adsorptionswärme des NH3O an Pt zu 23 kcal abgeschätzt. Aus dem aus den Versuchen berechenbaren Zerfall des NH3O sowie dessen Aktivierungswärme und der Adsorptionswärme des NH3O läßt sich die mittlere Lebensdauer des NH3O zu τ' = 3 · 10−12 exp. \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \left({\frac{{5000}}{{RT}}} \right) $\end{document} sec abschätzen. Die Folgereaktionen müssen daher in einer Zeit ablaufen, die kleiner als τ' ist. Die stationäre Konzentration des NH3O wird ermittelt. Für die NO‐Bildung im normalen Versuche wird durch eine gewisse Vereinfachung der Reaktionsfolge und Ansetzen der Geschwindigkeitsgleichungen gezeigt, daß diese durch die Kinetik der Primärreaktion unter Einsatz der berechenbaren stationären Konzentration gegeben und in weitgehender Übereinstimmung mit dem Experimente und früheren qualitativen Überlegungen Bodensteins ist. Für die NO‐Ausbeute wird die Beziehung \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \frac{{d{\rm NO}/dt}}{{d{\rm NH}_{3a} /dt}} = \frac{1}{{(1 + 1/2{\rm NH}_3 /{\rm O}_2)(k_z /k_{C2} [{\rm O}_2] + 1({\rm NH}_3 /{\rm O}_2)}} $\end{document} gefunden. Für den Temperaturgang der NO‐Ausbeuten ist in erster Linie das Glied kz/ko2 (O2) verantwortlich zu machen.

Publisher

Wiley

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