ஒஸ்டுவால்டு செயன்முறை

ஒஸ்டுவால்டு செயன்முறை ( Ostwald process) என்பது நைட்ரிக் அமிலம் தயாரிக்கப் பயன்படும் ஒரு வேதியியல் செயல்முறையாகும். வில்லெம் ஓஸ்டுவால்டு இச்செயன்முறையைக் கண்டறிந்து 1902 ஆம் ஆண்டில் ^[1][2] காப்புரிமையும் பெற்றிருந்தார். இவருடைய இச்செயன்முறையே நவீன வேதியியல் தொழிற்சாலைகளில் முதன்மையாக அங்கம் வகிக்கிறது. மேலும் பொதுவான உரங்கள் உற்பத்திக்குத் தேவையான தாதுப் பொருட்களையும் இசெயன்முறை வழங்குகிறது. வரலாற்றிலும் நடைமுறையிலும் இசெயன்முறை ஹேபர் செயன்முறையை ஒத்திருக்கிறது. ஹேபர் செயன்முறை அமோனியா உற்பத்திக்குத் தேவையான தாதுப் பொருட்களை வழங்குகிறது.

அமோனியா நைட்ரிக் அமிலமாக மாறுவது இரண்டு படிநிலைகளில் நிகழ்கிறது. 10 சதவீதம் ரோடியம் சேர்ந்த பிளாட்டின வினையூக்கி முன்னிலையில் அமோனியா, ஆக்சிசனுடன் சேர்த்து சூடாக்கப்படுவதால் நைட்ரிக் அமிலமும் தண்ணீரும் உருவாகிறது. வலுவான வெப்ப உமிழ் வினை இப்படிநிலையில் நிகழ்கிறது. வெப்பம் உருவாக்குவதற்கான ஆதார வினையாக இவ்வினை கருதப்பட்டது^[3]

4 NH_{3 (வாயு)} + 5 O_{2 (வாயு)} → 4 NO _{(வாயு)} + 6 H₂O _{(வாயு)} (ΔH = −905.2 கிலோஜூல்)

இரண்டாவது நிலையானது, நீருள்ள உறிஞ்சும் இயந்திரத்தில் நிகழும் இரண்டு வினைகளை உள்ளடக்கியுள்ளது. முதலாவதாக நைட்ரிக் ஆக்சைடு மீண்டும் நைட்ரசன் ஈராக்சைடாக:^[3] ஆக்சிசனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. இவ்வாயு உடனடியாக நீரால் உறிஞ்சப்பட்டு நீர்த்த நிலையென்றாலும் தேவையான நைட்ரிக் அமிலத்தைத் தருகிறது. ஒருபகுதி வாயு மீண்டும் நைட்ரிக் ஆக்சைடாகக் குறைக்கப்படுகிறது:^[3].

2 NO _{(வாயு)} + O_{2 (வாயு)} → 2 NO_{2 (வாயு)} (ΔH = −114 கிலோஜூல்/மோல்)

3 NO_{2 (வாயு)} + H₂O _{(திரவம்)} → 2 HNO₃ (aq) + NO _{(வாயு)} (ΔH = −117 கிலோஜூல்/மோல்)

நைட்ரிக் ஆக்சைடு மறு சுழற்சியில் ஈடுபடுத்தப்படுகிறது. தேவையான அடர்த்திக்கு அமிலம் காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. மாறாக, கடைசி படிநிலை காற்றில் நிகழ்த்தப்பட்டால்.

நைட்ரிக் ஆக்சைடு மறு சுழற்சியில் ஈடுபடுத்தப்படுகிறது. தேவையான அடர்த்திக்கு அமிலம் காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. மாறாக, கடைசி படிநிலை காற்றில் நிகழ்த்தப்பட்டால்.

4 NO_{2 (வாயு)} + O_{2 (வாயு)} + 2 H₂O _{(திரவம்)} → 4 HNO₃ (நீர்த்த)

ஒட்டு மொத்தமாக 98 சதவீதம் உற்பத்தி கிடைக்க வேண்டுமெனில் முதலாவது படிநிலைக்கு குறிப்பிட்ட சில நிபந்தனைகள் பின்பற்றப்பட வேண்டும். அவை,

• 4 முதல் 5 வளிமண்டல அழுத்தம் • சுமார் 217 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலை

நைட்ரிக் ஆக்சைடு மீள நைட்ரசனாக மாறும் பக்க வினையையும் இங்கு கருத்திற் கொள்ள வேண்டும்.

4 NH
₃ + 6 NO → 5 N
₂ + 6 H
₂O

வாயுக்கலவை வினையூக்கியுடன் தொடர்பு கொள்ளும் நேரத்தை குறைப்பதன் மூலம் இந்த இரண்டாம் நிலை வினையை கட்டுப்படுத்த இயலும்^[4].

• Physics Daily பரணிடப்பட்டது 2016-03-13 at the வந்தவழி இயந்திரம்
• Nitrogen & Phosphorus (General Chemistry course), Purdue University
• Drake, G; "Processes for the Manufacture of Nitric Acid" (1963), International Fertiliser Society (paysite/password)
• Manufacturing Nitrates: the Ostwald process Carlton Comprehensive High School; Prince Albert; Saskatchewan, Canada.