オストワルト法

オストワルト法とは硝酸の製法です。20世紀初めごろドイツの化学者でヴィルヘルム・オストヴァルト(英語読みでオストワルト)という人が開発し特許を取得したたためオストワルト法と呼ばれています。この方法はアンモニアが原料なのでアンモニアの工業的製法でもあるハーバー・ボッシュ法との関連も重要です。

ヴィルヘルム・オストヴァルト / Wilhelm Ostwald(1853 – 1932) ドイツの化学者で1909年に触媒と化学平衡・反応速度に関する業績によりノーベル化学賞を受賞

オストワルト法には主に2つの工程があります。まずは原料であるアンモニアを白金を触媒として酸素と共に加熱することで、一酸化窒素が発生します。

$\ce{4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O}$

二つ目のの工程には2つの反応があります。まずは一つ目の工程でできた一酸化窒素をさらに酸化し二酸化窒素とします。そして二酸化窒素は水と容易に反応し、目的の硝酸と副生成物として一酸化窒素が発生します。

$\ce{2NO + O2 -> 2NO2}$

$\ce{3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO}$

最後の段階でできた一酸化窒素は再度このプロセスに戻され酸化されます。