반응 :
2 So₂ (g) + o₂ (g) ⇌ 2 so₃ (g)
조건 :
* 촉매 : 촉매의 존재, 전형적으로 바나듐 펜 독수 (v₂o₅)의 존재는이 반응이 합리적인 속도로 발생하는 데 필수적이다. 촉매는 활성화 에너지가 낮은 대체 경로를 제공한다.
* 온도 : 반응은 보통 약 400-500 ℃의 고온에서 수행된다. 이것은 분자가 활성화 에너지 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 제공합니다.
* 압력 : 반응은 또한 약간 높은 압력, 일반적으로 약 1-2 대기에서 수행됩니다. 이것은 평형을 SO₃의 형성으로 이동시키는 데 도움이됩니다.
메커니즘 :
이산화황의 촉매 산화 메커니즘은 복잡하고 몇 가지 단계를 포함합니다.
1. 흡착 : 이산화황 및 산소 분자는 촉매의 표면에 흡착된다.
2. 반응 : 흡착 된 SOJ 및 O ₂ 분자는 촉매 표면에 반응하여 SO₃을 형성한다.
3. 탈착 : 새로 형성된 SOed 분자는 촉매 표면으로부터 탈취된다.
평형 :
반응은 가역적이므로 SO₃도 SO태와 O₂로 다시 분해 할 수 있음을 의미합니다. 이 반응에 대한 평형 상수는 고온과 압력에서 SO₃의 형성을 선호합니다.
중요성 :
이산화황의 삼산화황으로의 전환은 가장 중요한 산업 화학 물질 중 하나 인 황산 생산의 핵심 단계입니다. 황산은 비료, 배터리 및 세제 생산을 포함하여 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.
환경 영향 :
이산화황의 촉매 산화는 중요한 산업 공정이지만, 이산화황은 주요 대기 오염 물질이라는 점에 주목하는 것이 중요합니다. 따라서 대기로의 SO₂ 방출을 제어하는 것은 인간 건강과 환경을 보호하기 위해 필수적입니다.
