Boudouard reaktion

Den Boudouard reaktionen, opkaldt efter Octave Leopold Boudouard, er redox omsætning af en kemisk ligevægt blanding af carbonmonoxid og carbondioxid ved en given temperatur. Det er disproportionering af carbonmonoxid til carbondioxid og grafit eller dens omvendte:

Den Boudouard Reaktion at danne kuldioxid og er exoterm ved alle temperaturer. Men standard entalpi af Boudouard reaktionen bliver mindre negativ med stigende temperatur, som vist til siden.

Mens dannelsen enthalpi CO
2 er højere end den for CO, dannelsen entropi er meget lavere. Følgelig standard fri energi for dannelse af CO
2 fra sine elementer er næsten konstant og uafhængig af temperaturen, mens den frie energi af dannelse af CO falder med temperaturen. Ved høje temperaturer, den forreste reaktion er derfor endergonic, begunstige den omvendte reaktion mod CO, selv om den forreste reaktionen stadig exoterm.

Virkningen af ​​temperatur på omfanget af Boudouard reaktionen er angivet bedre ved værdien af ​​ligevægtskonstanten end med standard fri energi for reaktionen. Værdien af ​​log for reaktionen er:

Log har en værdi på nul ved.

Implikationen af ​​ændringen i Keq med temperaturen er, at en gas indeholdende CO og CO
2 kan danne elementært kulstof, hvis blandingen afkøler under en vis temperatur. Den termodynamiske aktivitet af kulstof kan beregnes for en CO / CO
2-blanding ved at kende partialtrykket af hver art og værdien af ​​Keq. For eksempel, i en høj temperatur reducerende miljø, som den, der er oprettet for reduktion af jernoxid i en højovn eller fremstilling af carburizing atmosfærer, carbonmonoxid er den stabile oxid af kulstof. Når en gas rig på CO afkøles til det punkt, hvor aktiviteten af ​​carbon overstiger en, kan Boudouard Reaction finde sted. Kulilte derefter tendens til uforholdsmæssig til kuldioxid og grafit, som danner sod.

I industriel katalyse, er dette ikke blot en skamplet for byen; tilsodning kan forårsage alvorlige og endda uoprettelige skader på katalysatorer og katalysatorlejer. Det er et problem i den katalytiske reformering af petroleum og dampreformering af naturgas.

Reaktionen er opkaldt efter den franske kemiker, Octave Leopold Boudouard, der undersøgte denne ligevægt i 1905.

Anvendelser

Selv om den skadelige virkning af carbonmonoxid på katalysatorer er uønsket, er denne reaktion er blevet anvendt i produktion af grafitflager, filamentøs grafit og flagegrafit krystallitter, samt producere kulstof-nanorør. I grafit produktion, anvendte katalysatorer er molybdæn, magnesium, nikkel, jern og cobalt, mens der i kulstof nanorør produktion, molybdæn, nikkel, cobalt, jern og Ni-MgO katalysatorer anvendes.

Den Boudouard reaktionen er en vigtig proces i en højovn. Reduktionen af ​​jernoxider nås ikke ved kulstof direkte, da reaktioner mellem faste stoffer er typisk meget langsom, men ved kulilte. Den resulterende kuldioxid undergår en Boudouard reaktion ved kontakt med koks carbon.

  0   0
Næste artikel Medpassagerer

Relaterede Artikler

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha