-- Мда... а если подумать?
-- Да о чём тут думать?! Хрень! Бред! Глупость! Невозможно! Никогда у меня не будет "молочных рек" с азотной кислотой! И "кисельных берегов" из нитрата!
-- Полностью согласен. Но если присмотреться к деталям...
***
Можно рыдать и биться головой обо что-нибудь твёрдое. А можно... использовать не каталитическую, а плазменную активацию азота.
Греть и давить - основа хим.процессов. Но сами-то вещества - из атомов состоят. Из электронов с протонами. Из электричества. Так почему же не...?
Не ново. Окислять атмосферный азот кислородом с привлечением электричества - конец 19 в. Х.Биркеланд и С.Эйде прогоняли воздух под давлением через электрическую дугу переменного тока напряжением 5000 В и мощностью 500 кВт, вращающуюся в постоянном магнитном поле, образуя плазменный диск диаметром 2 м. Получали в дуговом разряде оксид азота (II) NO, окисляли кислородом воздуха до диоксида NO2, растворяли в воде, образуя азотную кислоту.
"Солнце, воздух и вода - наши лучшие друзья".
Плазма ("солнце") - от Биркеланда. Остальное - везде.
Правда, "солнца" надо много: 15 МВтч на тонну оксида.
Процесс Габера тоже энергоёмкий: 1 т аммиака - 3.2 МВтч.
А зачем нам столько солнца? В смысле: плазмы? А давайте работать с "гидратированными электронами".
Такие возникают в растворе при взаимодействии воды и плазмы, образующейся в результате разрушения молекул N2 под действием электрического тока. Гибридный электролитический подход. Позволяет получить аммиак в мягких условиях.
При атмосферном давлении.
При комнатной температуре.
Без катализаторов.
Тут знатоки говорят: "Ё!...", а остальные поднимают ветерок, хлопая ресницами.
Объясняю для "ветреных".
Плазма образуется в зазоре между поверхностью жидкого электролита и соплом из стали, по которому при атмосферном давлении подают азот. Образующиеся в плазме свободные электроны попадают в электролит, где гидратируются.
Гидратированные электроны, полученные на границе раздела газ/жидкость, восстанавливают азот до аммиака. 100% N2 превращается в NH3.
Аммиаку не с кем вступать во вторичные реакции окисления - эксперименты проводили не с воздухом, а с чистым азотом или смесью азот-аргон.
Это - моя ситуация. Я использую "отходы производства" - азот, остающийся от получения кислорода. Можно ли так с атмосферным воздухом? - Не знаю. Это ребята расскажут.
Ключ: восстановление гидратированными электронами протонов (H+) до радикалов водорода (H·). Скорость реакции зависит только от концентрации H+, не от катализатора.
Есть у меня подозрение, что энергоёмкость процесса можно сократить с единиц МВтч до десятков КВтч. Но... Ваня, закатай губу взад. Не, не в анус, а как было.
***
Просидели до утра. Поприкидывали вариантов. Можно использовать воду. А можно слабую серную кислоту. Меня не оставляет чувство, что всё это лучше подогревать, но не сильно, ближе к сотне градусов. Форма электрода... цилиндрическое сопло - понятно, но, кажется мне, что двойная плоская пластина, почему-то с пальчиками, будет лучше. Что-то типа моего "рябинового листка".
У ребят глаза заблестели, мозги заработали, дёргают из рук друг у друга листки с записями, пытаются перекричать, переспорить. При нашем уровне теории ионических процессов... Ой, виноват: ионизационных.
-- Думайте, коллеги. Время не ждёт. Но выпуск кислорода не снижать. Заявки на оборудование - к Агафье. Лишнего не просите, необходимое - получите.
Сам - в "Циклопа", затычки - в уши. Хорошо, что у меня зубы свои - не так звенят. От этой... виб-б-брации.
Три года назад мы получили первую "алхимическую" азотную кислоту. И, среди прочего, сразу же взялись за взрывчатые вещества. Нитроглицерин, динамит, нитротолуол... Толуол у нас из сосновой смолы, как у П.Пеллетье в 1835 г. (в РИ).
Параллельно шли работы по "инициирующим ВВ". Взрываться могут многие. Да хоть мука пшеничная. А вот взрыватель... Пробовали ртуть. Как мы киноварь для ртути получили - я уже. Проверяли соединения серебра - Николай сильно возмущался: Живые деньги! На всякую хрень!
Пришлось перейти к свинцу. Свинцовая соль азотисто-водородной кислоты, мелкокристаллический белый порошок. Инициирующая способность в 5-10 раз выше, чем у гремучей ртути.
Как? - видишь ли, девочка, "мальчик" Изя - гений. Он атомарные связи каким-то... "третьим глазом" чувствует. Если внимательно и терпеливо слушать его блеяние, то... то получаются очень неплохие взрыватели.