A fabricação moderna de fertilizantes usa os processos de Haber-Bosch e Ostwald para fixar o nitrogênio aéreo como amônia e depois oxidar a amônia em ácido nítrico. Já tendo criado um reator de Haber-Bosch para a produção de amônia, [Markus Bindhammer] deu o próximo passo óbvio e criou um reator de Ostwald fazer ácido nítrico.
[Markus]O primeiro passo foi construir uma estrutura robusta para o seu aparelho, uma vez que os estandes de laboratório mais baratos são leves e doloros com facilidade – não é uma boa característica nos melhores tempos, mas particularmente indesejável ao trabalhar com dióxido de nitrogênio e ácido nítrico. Em vez de, [Markus] construiu uma estrutura a partir de extrusão de alumínio, nozes T, hastes rosqueadas, grampos de tubo e alguns pedaços de alumínio cortados.
Uma vez que o quadro foi construído, [Markus] Montou uma seção de tubulação de vidro de quartzo acima de um queimador de gás destinado ao acampamento e conectou a saída do tubo de quartzo a uma garrafa de lavagem de gás. O tubo de quartzo resistente a alta temperatura continha uma mistura de alumina e lã de platina (como o vimos usar antes), que atuava como um catalisador para a oxidação da amônia. A entrada no tubo foi conectada a um recipiente de solução de amônia e a saída do frasco de lavagem de gás alimentado em uma solução de indicador de pH universal. Um ejetor de vácuo puxou uma mistura de vapores de ar e amônia por todo o sistema, e um preso de flashback de lã de cobre impediu que essa mistura tivesse reações colaterais explosivas.
Depois [Markus] Iniciou o ejetor e acendeu o queimador, ainda levou algumas horas de experimentação para acertar as condições. A questão parece ser que, mesmo com a catálise, a amônia não oxida em óxidos de nitrogênio a uma temperatura muito baixa, e os óxidos de nitrogênio se decompõem ao nitrogênio e oxigênio a uma temperatura muito alta. Eventualmente, porém, ele conseguiu acertar a taxa de fluxo e foi recompensado com os fumos marrons reveladores de dióxido de nitrogênio na garrafa de lavagem de gás. O indicador universal também ficou vermelho, confirmando ainda que ele havia feito ácido nítrico.
Graças ao catalisador de platina, este reator tem a vantagem de não confiar em altas tensões para produzir ácido nítrico. Claro, você ainda precisará obter amônia de alguma forma.
