Производство азотной кислоты (HNO3) осуществляется через несколько ключевых этапов, включая реакции, которые происходят в процессе. Основные стадии включают окисление аммиака, образование оксидов азота и их взаимодействие с водой. Давайте подробно рассмотрим каждую стадию и соответствующие уравнения реакций.

Первый этап включает окисление аммиака (NH3) до оксидов азота (NO). Это происходит в присутствии кислорода (O2) и катализатора, обычно в виде платинового или родиевого катализатора при температуре около 800-900°C.

• Уравнение реакции:
• 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

На втором этапе оксид азота (NO) окисляется до диоксида азота (NO2) в присутствии кислорода:

• Уравнение реакции:
• 2 NO + O2 → 2 NO2

На третьем этапе диоксид азота (NO2) взаимодействует с водой (H2O) для образования азотной кислоты (HNO3). Этот процесс происходит при наличии влаги и может включать промежуточные стадии, где образуется азотистая кислота (HNO2):

• Уравнение реакции:
• 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + HNO2

• Температура: около 800-900°C для окисления аммиака.
• Катализатор: платина или родий для повышения эффективности окислительных реакций.
• Давление: обычно атмосферное, но в некоторых случаях может быть повышено для увеличения выхода продукта.
• Влажность: необходима для образования азотной кислоты из диоксида азота и воды.

Таким образом, процесс производства азотной кислоты включает в себя три основных этапа, каждый из которых требует определенных условий и катализаторов для эффективного протекания. В результате этих реакций мы получаем азотную кислоту, которая широко используется в химической промышленности.