Catalytic Ammonia Synthesis: Fundamentals and Practice

پدیده کاتالیز در بسیاری از سیستم‌های همگن و ناهمگن که تحت تغییرات شیمیایی قرار می‌گیرند، یافت می‌شود، جایی که بر نرخ‌های نزدیک شدن به حالت تعادل در فرآیندهای متفاوتی مانند آنچه در ستارگان، گوشته زمین، موجودات زنده و مواد شیمیایی مختلف مورد استفاده در صنعت اقتصاد و استانداردهای زندگی هر دو کشور توسعه یافته و در حال توسعه به درجات مختلفی به کارایی صنایع شیمیایی آنها بستگی دارد. در نتیجه، این قرن شاهد اکتشاف و گسترش گسترده شیمی کاتالیزوری همراه با بررسی فشرده فرآیندهای خاص و ضروری مانند آنهایی است که به کشاورزی حمایت کننده از زندگی کمک می کنند. در میان دومی باید مطمئناً «تثبیت» نیتروژن اتمسفر با هیدروژناسیون کاتالیزوری به آمونیاک بی آب باشد، که هنوز هم پیش ساز مصنوعی ترجیحی اجزای نیتروژنی کودها است. در هر دهه، مفاهیم و تکنیک‌های معاصر برای درک بیشتر کاتالیزور، مواد جذب‌کننده، واکنش‌های سطحی و فناوری عملیات در مقیاس بزرگ، که هنوز ناقص است، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مشارکت کنندگان در جلد حاضر وضعیت هنر، علم و فناوری را بررسی می کنند. آنها خلأهای موجود را آشکار می کنند و راه های پیش رو را پیشنهاد می کنند. در اواخر قرن، مکتب ساباتیر ​​شیمی کاتالیزوری توصیفی هیدروژناسیون فلزات را گسترش داد تا تقریباً همه انواع پیوندهای چندگانه را شامل شود. پیوند سه گانه دی نیتروژن، که نسبت به پیوندهای مشابه مونوکسید کربن و اتین همچنان مقاوم تر بود، تلاش های آنها را به چالش کشید.

The phenomenon of catalysis is found in many homogeneous and heterogeneous systems undergoing chemical change, where it effects the rates of approach to the equilibrium state in processes as diverse as those found in the stars, the earth's mantle, living organisms, and the various chemistries utilized by industry. The economies and the living standards of both developed and developing countries depend to varying degrees upon the efficacy of their chemical industries. Con­ sequently, this century has seen a wide exploration and expansion of catalytic chemistry together with an intensive investigation of specific, essential processes like those contributing to life-supporting agricultures. Prime among the latter must surely be the "fixation" of atmospheric nitrogen by catalytic hydrogenation to anhydrous ammonia, still the preferred synthetic precursor of the nitrogenous components of fertilizers. In each decade contemporary concepts and techniques have been used to further the understanding, as yet incomplete, of the catalyst, the adsorbates, the surface reactions, and the technology of large-scale operation. The contributors to the present volume review the state of the art, the science, and the technology; they reveal existing lacunae, and suggest ways forward. Around the turn of the century, Sabatier's school was extending the descriptive catalytic chemistry of hydrogenation by metals to include almost all types of multiple bond. The triple bond of dinitrogen, which continued to be more resistant than the somewhat similar bonds in carbon monoxide and ethyne, defied their efforts.