О способах связывания атмосферного азота

[Ruslan_Sharipov]

Прямое окисление атмосферного азота N₂+O₂=2 NO не находит широкого промышленного применения. Водород для связывания азота в аммиак не является легкодоступным в природе веществом. Возможно имеются иные пути связывания атмосферного азота. В качестве таковых осмелюсь предложить две реакции, в которых азот частично окисляется и частично восстанавливается:

 

CO₂ + H₂O + 2 N₂ + O₂ = N₄H₂CO₅

CO₂ + H₂O + 2 N₂ = N₄H₂CO₃

 

Продукт первой реакции - это динитромочевина O₂N-HN-(CO)-NH-NO₂, двойной совместный амид азотной и угольной кислот. Продукт второй реакции - динитрозомочевина. Его строение аналогично ON-HN-(CO)-NH-NO. Это двойной совместный амид азотистой и угольной кислот.

 

Предположительные условия протекания реакций - пропускание искровых разрядов через смесь газов и водяных паров при высоком давлении. Другой вариант - тлеющий разряд в смеси газов и паров воды при низком давлении как в люминесцентных лампах. Есть некоторая вероятность что какая-то из этих реакций окажется экзотермичной. Тогда возможен самоподдерживающийся процесс в смеси газов при высоком давлении.

 

Предлагаю обсуждать в этой теме различные способы связывания атмосферного азота, отличающиеся от традиционных.

[Митя]

Не выглядит реальным. Динитромочевина слишком неустойчива, а динитрозо- вообще не уверен, что существует. Если бы эти реакции были бы сколь-либо осуществимы, набежали бы подрывники, и тему бы снесли в результате.

[yatcheh]

Обе реакции - бред. Нитрозомочевина (тем более - динитрозо) вообще не существует.

Искровой разряд, тлеющий разряд - чем это отличается от "сжигания воздуха" в дуге? Разве что ничтожной производительностью и фантастической затратностью. А всё, что там получится - та же окись азота.

Изменено 26 Февраля, 2019 в 10:34 пользователем yatcheh

[Ruslan_Sharipov]

19 минут назад, yatcheh сказал:

Нитрозомочевина (тем более - динитрозо) вообще не существует.

Нитрозомочевина существует. Об этом говорит Википедия. О взрывчатых свойствах этого вещества там ничего не сказано.

19 минут назад, yatcheh сказал:

Обе реакции - бред.

Сказанное надо как-то обосновывать.

Изменено 26 Февраля, 2019 в 10:51 пользователем Ruslan_Sharipov

[dmr]

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Возможно имеются иные пути связывания атмосферного азота. 

http://www.xumuk.ru/inorganic_reactions/search.php?query=N2&go.x=0&go.y=0&sselected=

Много путей

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Водород для связывания азота в аммиак не является легкодоступным

Скомбинируйте лучше с метаном что нибудь. А то мучаются трубы кладут, что бы Европе продать 

И то с огромным противодействием

Что бы в одну фазу реакция была

[yatcheh]

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Нитрозомочевина существует. Об этом говорит Википедия. О взрывчатых свойствах этого вещества там ничего не сказано.

 

В этой статье упоминаются производные нитрозомочевины, они - да, существуют. Сама нитрозомочевина - крайне нестойкое вещество. Обратите внимание, что там не приводится никаких её физических констант, кроме "твёрдое". 

Получить её можно, видимо, при низкой температуре. Но и только. В обычных условиях она быстро развалится NH2-CO-NHNO ----> NH2-CO-OH + N2. С этой точки зрения она не существует

"Динитрозомочевина" (как и "dinitrozourea") неизвестна ни яндексу, ни гуглю.

 

Динитромочевина должна быть изрядно взрывчатой. По крайней мере, нитромочевина способна взрываться.

Изменено 26 Февраля, 2019 в 12:16 пользователем yatcheh

[Ruslan_Sharipov]

28 минут назад, dmr сказал:

http://www.xumuk.ru/inorganic_reactions/search.php?query=N2&go.x=0&go.y=0&sselected=

Много путей

Действительно много. А какой из перечисленных там путей может быть предложен как альтернатива производству аммиака?

[yatcheh]

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Сказанное надо как-то обосновывать.

 

Не получится ни то, ни другое. Окись азота - получится.

 

9 минут назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Действительно много. А какой из перечисленных там путей может быть предложен как альтернатива производству аммиака?

 

В этом списке экономически обоснованной альтернативы нет. Единственно, что цианамид кальция получают промышленно. 

 

Существуют каталитические системы (ЕМНИП - на основе рутения), способные связывать азот при н.у. Но это тоже, пока что - очень дорого и немасштабируемо.

Изменено 26 Февраля, 2019 в 12:25 пользователем yatcheh

[Ruslan_Sharipov]

9 минут назад, yatcheh сказал:

Динитромочевина должна быть изрядно взрывчатой. По крайней мере, нитромочевина способна взрываться.

Про динитромочевину имеется упоминание в книге

 

О. Ларионова, И. Фаляхов, Л. Юсупова, Г. Шарнин, "Химия энергоемких соединений. Книга 2. N-, О-нитросоединения, фуроксаны, фуразаны, азиды, диазосоединения", учебное пособие, Казанский национальный исследовательский технический университет, Казань, 2011.

 

В ней на стр. 15-16 говорится: "При нитровании нитромочевины тетрафторборатом нитрония или серно-азотной кислотной смесью образуется N,N'-динитромочевина". Про взрывчатость упоминаний нет. Хотя Ваши подозрения обоснованы. Их надо принимать во внимание и проверять.

[Митя]

Только что, yatcheh сказал:

 

В этой статье упоминаются производные нитрозомочевины, они - да, существуют. Сама нитрозомочевина - крайне нестойкое вещество. Обратите внимание, что там не приводится никаких её физических констант, кроме "твёрдое". 

Получить её можно, видимо, при низкой температуре. Но и только. В обычных условиях она быстро развалится NH2-CO-NHNO ----> NH2-CO-OH + N2. С этой точки зрения она не существует

"Динитрозомочевина" (как и "dinitrozourea") неизвестна ни яндексу, ни гуглю.

 

Динитромочевина должна быть изрядно взрывчатой. По крайней мере, нитромочевина способна взрываться.

Давным-давно, когда в Интернете в свободном доступе была почти любая информация, попадались свойства динитромочевины. Естественно, она врывчата и весьма неустойчива, в том числе к гидролизу. Её, кажется, для получения нитрамида используют, но могу ошибаться.