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なぜ硝酸が大気窒素によって調製されないのですか?

硝酸(hno₃)は、プロセスが非常にエネルギー集約的で非効率的であるため、大気窒素(n₂)から直接調製されていません。その理由は次のとおりです。

* 窒素の不活性性: 窒素ガスはトリプルボンドのために非常に安定しているため、壊れて反応することが困難です。

* 高い活性化エネルギー: 窒素と酸素との間の反応は、硝酸産生に必要なステップである窒素酸化物(NOX)を形成するために、非常に高い活性化エネルギーを必要とします。これは、反応を開始するために多くのエネルギーが必要であることを意味します。

* 複雑な反応: 窒素の硝酸への変換には、複数の複雑な反応が含まれ、多くの場合、高温と圧力が必要です。

* 低収量: 窒素から硝酸への直接変換は収率が非常に低く、工業生産には実用的ではありません。

代わりに、オストワルドプロセスは硝酸を生成するために使用されます:

1。アンモニアの酸化: アンモニア(nh₃)は、白金触媒の存在下で酸素で酸化され、一酸化窒素(NO)と水を形成します。

2。一酸化窒素の酸化: 一酸化窒素は酸素と反応して二酸化窒素を形成します(no₂)。

3。吸収と反応: 二酸化窒素は水に吸収され、硝酸(HNO₃)と一酸化窒素を生成します。一酸化窒素はプロセスに戻されます。

このプロセスは、窒素を硝酸に直接変換しようとするよりもはるかに効率的で費用対効果が高い。

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