Question

Sakura

アンモニア(NH3)の工業的製法で、金属触媒を使わなければいけない理由を教えてください。
先生が言ってたのを聞き逃してしまいました、、。

無機化学

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

𝐒𝐚𝐫𝐚

触媒を用いた方が用いないより短期間で平衡状態になるから。（温度が同じ場合）
だと思います！

Sakura

触媒が金属触媒じゃないといけないって訳じゃないんですかね、、？

𝐒𝐚𝐫𝐚

結論から言うと、金属触媒を使う明確な理由は分かりませんでした。
そもそもハーバーボッシュ法の触媒には四酸化三鉄だけでなく、二酸化ケイ素や酸化カルシウムなども添加するので金属触媒じゃないといけないという理由は言えないような気がします。気になるならその先生に「聞き逃したので、、もう一度教えてください」と聞いてみてください。ハーバーボッシュ法を実際に行う時は金属触媒だけではないはずですので。

𝐒𝐚𝐫𝐚

補足
触媒開発には約2万種類の触媒を試したと言われていてたくさん試した結果スウェーデン産の鉄だと1番反応が進んだという結果が出たということなので明確な理由は分かっていないと思います。

Sakura

分かりました。有難うございます！

Answer 2

kmr

Rikoさんこんばんは。

理系の大学生の者です。

ご質問の件ですが、学校の実験とは違って工業では安く大量生産できることも重要になるからです。
そのため、触媒を使って反応を一気に押し進めることが必要になります。

また、高校では触媒は四酸化三鉄(Fe3O4)と紹介されているかと思いますし、試験でそう解答していただいてかまいません。

しかしながら、実際は四酸化三鉄の他に様々な素材を混ぜた触媒を使っています。

なぜその触媒だとうまくいくかは分かっていません。おそらく、発明した人もセンスと幸運に恵まれたのです。
ハーバーとボッシュが名を残しているのも、その触媒開発の難しさにあります。

Sakura

そうなんですね！分かりました。有難うございます！