Was ist ostwald verfahren?

Das Ostwald-Verfahren ist ein industrielles Verfahren zur Herstellung von <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Salpetersäure">Salpetersäure</a> (HNO₃) aus <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Ammoniak">Ammoniak</a> (NH₃) und Sauerstoff (O₂). Es wurde von Wilhelm Ostwald entwickelt und ist nach ihm benannt.

Der Prozess umfasst drei Hauptschritte:

1. Katalytische Oxidation von Ammoniak: Ein Gemisch aus Ammoniak und Luft (Sauerstoff) wird über einen Katalysator geleitet. Dieser Katalysator besteht üblicherweise aus Platin-Rhodium-Gewebe. Bei Temperaturen zwischen 800 und 900 °C wird das Ammoniak zu Stickstoffmonoxid (NO) oxidiert:

   4 NH₃(g) + 5 O₂(g) → 4 NO(g) + 6 H₂O(g)   (ΔH = -905.2 kJ/mol)
   

   Dieser Schritt ist stark exotherm.

2. Oxidation von Stickstoffmonoxid: Das Stickstoffmonoxid reagiert mit weiterem Sauerstoff zu Stickstoffdioxid (NO₂):

   2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g)   (ΔH = -114 kJ/mol)
   

   Dieser Schritt ist exotherm und verläuft bei niedrigeren Temperaturen begünstigt.

3. Absorption von Stickstoffdioxid: Das Stickstoffdioxid wird in Wasser absorbiert, wobei Salpetersäure entsteht. Ein Nebenprodukt ist Stickstoffmonoxid, das wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann:

   3 NO₂(g) + H₂O(l) → 2 HNO₃(aq) + NO(g)
   

   Das erzeugte NO wird erneut oxidiert und wieder in den Prozess eingeführt. Durch Optimierung der Bedingungen kann man eine <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Salpetersäure">Salpetersäure</a>-Konzentration von etwa 50 bis 70 % erreichen. Höhere Konzentrationen werden durch Destillation oder durch Zusatz von Schwefelsäure erzielt.

Wichtige Aspekte:

• Katalysator: Der <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Katalysator">Katalysator</a> (Platin-Rhodium) ist entscheidend für die selektive Oxidation von Ammoniak zu Stickstoffmonoxid.
• Temperatur: Die Reaktionstemperaturen müssen sorgfältig kontrolliert werden, um die Bildung von Stickstoff (N₂) anstelle von Stickstoffmonoxid zu minimieren.
• Ausbeute: Das Ostwald-Verfahren ermöglicht eine hohe Ausbeute an <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Salpetersäure">Salpetersäure</a>.
• Anwendungen: Die hergestellte Salpetersäure ist ein wichtiger Ausgangsstoff für die Herstellung von Düngemitteln, Sprengstoffen und anderen chemischen Produkten.