1. Haber-Bosch-processen:I denna process reagerar kvävgas (N2) och vätgas (H2) tillsammans i närvaro av en katalysator, vanligtvis järn(III)oxid med promotorer som kaliumoxid och aluminiumoxid, under högt tryck och temperatur för att producera ammoniak (NH3). Katalysatorn underlättar brytningen av den starka trippelbindningen i N2 och bildandet av N-H-bindningar, vilket omvandlar kväve till en mer reaktiv form.
2. Katalytisk ammoniakoxidation:Ammoniak kan oxideras för att producera salpetersyra (HNO3), en nyckelkomponent i produktionen av gödningsmedel och sprängämnen. Denna process involverar reaktionen av ammoniak med syre i närvaro av en katalysator, såsom platina eller rodium. Katalysatorn förbättrar reaktionens effektivitet, vilket möjliggör omvandling av ammoniak till kväveoxid (NO) och sedan till salpetersyra.
3. Katalytisk hydrering:Kväve kan också överföras genom katalytisk hydrering, vilket innebär tillsats av väte till en kväveinnehållande förening. Till exempel, vid framställning av hydrazin (N2H4), reageras kvävgas med väte i närvaro av en katalysator, såsom rutenium eller kobolt. Katalysatorn underlättar brytningen av N-N-trippelbindningen och bildningen av N-H-bindningar, vilket resulterar i bildningen av hydrazin.
4. Katalytisk kvävefixering:Vissa bakterier, såsom Rhizobium, har förmågan att omvandla atmosfäriskt kväve till ammoniak genom en process som kallas kvävefixering. Denna process involverar enzymet nitrogenas, som fungerar som en katalysator för reduktion av N2 till NH3. Nitrogenasenzymet innehåller järn och molybden som essentiella metallkofaktorer, vilket möjliggör interaktion med kväve- och vätemolekyler och underlättar kvävefixeringsreaktionen.
Det här är några exempel på hur kväve kan överföras av en katalysator. Katalysatorer spelar en avgörande roll för att förbättra effektiviteten och selektiviteten av kemiska reaktioner som involverar kväve, vilket möjliggör produktion av olika kvävehaltiga föreningar som har betydande industriella och jordbruksmässiga tillämpningar.
