Возможно, однако, без предварительного подогрева на оксиде хрома устойчивую автотермическую реакцию еще ни кто не получал (скорость на нем в 100 раз меньше, поэтому без предварительного подогрева первый по ходу газа слой катализатора остывает (см справочник азотчика 2 том производство азотной кислоты)). Следующие вопросы из нашего с другом теоретического доказательства протекания процесса в объеме, а не на поверхности (там мат доказательство по коэффициенту диффузии):
Аммиак окисляется кислородом воздуха по трем различным вариантам [спр. аз. 2]:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + 904 кДж;
4NH3 + 4O2 = 2N2O + 6H2O + 1104.4 кДж;
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O + 1268.8 кДж.
Окисление происходит на платиновых сетках и на слое из неплатинового катализатора (оксиды хрома и железа) [спр. аз. 2].
До приведения расчетов (может, их не все будут читать) рассмотрим несколько вопросов, относящихся к окислению аммиака и не только:
общеизвестно, что физическая адсорбция значительно ослабевает с повышением температуры. Коэффициенты диффузии исходных веществ, при повышении температуры от 273 К до 1073 К (1073 K – температура реакции для процесса "при атмосферном давлении" [спр. аз. 2]), возрастают примерно в 10 раз [Плановский ПиАХТ], при этом градиент концентрации аммиака, за счет расширения газов при нагревании, уменьшается почти во столько же, что почти полностью компенсирует увеличение коэффициента диффузии. Почему тогда в диффузионной области (считается, есть две стадии лимитирования процесса – кинетическая и диффузионная [спр. аз. 2]) при повышении температуры скорость реакции увеличивается, а не уменьшается за счет ослабления физической адсорбции?;
при самой низкой температуре происходит окисление аммиака до азота, а реакция происходит с самым большим выделением тепла, при более высокой температуре – до N2O с меньшим выделением тепла и при самой высокой температуре образуется NO – выделение тепла наименьшее из всех трех реакций [спр. аз. 2]. Это совпадение?;
к реакции окисления аммиака проявляют активность большинство металлов [спр. аз. 2]. Как это согласуется с теорией переходных комплексов (у всех одинаковая структура активных центров?)?;
почему при розжиге платиновых сеток в контактных аппаратах сетки всегда разгораются от краев к центру?;
общеизвестно, что на скорость цепных реакций влияет размер сосуда (если их проводить в сосуде) - почему вообще это происходит и почему для различных реакций один и тот же материал сосуда является ингибитором развития цепей?;
если в костер внести сосиску, то она покрывается слоем сажи, если в костер внести кусок металла он тоже покрывается слоем сажи, - и сосиска и металл обладают одинаковыми активными центрами ускоряющими реакцию образования элементарного углерода?)? – если допустить физическое остывание пламени (что, на наш взгляд, не так, т. к. противоречит принцыпу Ле Шателье) - то надо признать чисто физический механизм данной каталитической реакции. Похоже происходит перегрев поверхности катализатора (металл, сосиска и т.п.), и отраженное тепло "тормозит" самую экзотермическую реакцию.