
现代肥料生产采用哈伯-博施法和奥斯特瓦尔德法,将空气中的氮固定为氨,然后将氨氧化为硝酸。[马库斯·宾德哈默]已经发明了用于生产氨的哈伯-博施反应器,他又迈出了显而易见的一步,发明了用于生产硝酸的奥斯特瓦尔德反应器。
[Markus] 的第一步是为他的仪器搭建一个坚固的框架,因为大多数廉价的实验室支架都很轻,容易翻倒——这在正常情况下都不是好事,尤其是在处理二氧化氮和硝酸时尤其不理想。因此,[Markus] 用铝挤压件、T 型螺母、螺纹杆、管夹和一些铝片搭建了一个框架。
框架搭建完成后,[Markus] 在露营用燃气灶上方安装了一段石英玻璃管,并将石英管的出口连接到一个洗气瓶上。耐高温的石英管内装有氧化铝和铂丝的混合物(我们之前见过他使用过),作为氨氧化的催化剂。石英管的入口连接到一个装有氨溶液的容器,洗气瓶的出口则通入通用pH指示剂溶液。真空喷射器将空气和氨蒸气的混合物吸入整个系统,铜丝回火防止器则防止混合物发生爆炸性副反应。
[Markus]启动喷射器并点燃燃烧器后,仍然需要几个小时的实验才能找到合适的条件。问题似乎在于,即使有催化剂,氨在过低的温度下也不会氧化成氮氧化物,而过高的温度下氮氧化物又会分解成氮气和氧气。不过,最终他还是设法调整了流速,并在洗气瓶中看到了明显的棕色二氧化氮烟雾。通用指示剂也变成了红色,进一步证实他已经生成了硝酸。
由于使用了铂催化剂,该反应器确实拥有无需依赖高压即可生成硝酸的优势。当然,你仍然需要想办法获取氨。
原文: https://hackaday.com/2025/07/03/a-miniature-ostwald-reactor-to-make-nitric-acid/