Phan ung Boudouard la phan ung oxy hoa khu trong hon hop can bang hoa hoc cua carbon monoxide va carbon dioxide o mot nhiet đo nhat đinh. Phan ung đuoc đat ten theo nha hoa hoc nguoi Phap, Octave Boudouard (1872–1923), nguoi đa nghien cuu can bang nay vao nam 1905. 


Qua trinh phan ung Phan ung Boudouard la phan ung tu oxy hoa khu cua carbon monoxide thanh carbon dioxide va than chi va nguoc lai:

  
    
      
        
          2
          
          CO
          
            
              
                
                  
                    
                      ↽
                    
                    
                    
                    
                      −
                    
                  
                
              
              
                
                  
                    
                      −
                    
                    
                    
                    
                      ⇀
                    
                  
                
              
            
          
          
            CO
            
              2
            
            
              
            
          
          +
          C
          ,
        
      
    
    {\displaystyle {\ce {2CO <=> CO2 + C,}}}
  
 
  
    
      
        Δ
        H
        =
        −
        86
        ,
        24
      
    
    {\displaystyle \Delta H=-86,24}
  
 
  
    
      
        k
        J
        
          /
        
        m
        o
        l
      
    
    {\displaystyle kJ/mol}
  

Đay la mot trang thai can bang khong đong nhat vi co hai pha: pha ran (carbon) va pha khi (hon hop carbon monoxide va carbon dioxide). Co hai nguyen to hoa hoc đoc lap: carbon va oxy; co hai yeu to vat ly anh huong đen can bang: ap suat va nhiet đo (ap suat đuoc quan tam theo quan điem can bang la tong ap suat rieng phan cua CO va CO2).
Phan ung thuan tao thanh carbon dioxide va carbon toa nhiet o moi nhiet đo phan ung vi ΔH < 0. Do đo khi nhiet đo thap thi can bang uu tien chuyen dich theo chieu thuan.  Mat khac, neu ap suat tang cung lam can bang chuyen dich theo chieu thuan vi theo nguyen ly Le Chatelier thi luc nay can bang chuyen dich theo huong lam giam the tich cua he, va chieu thuan phan ung lam giam the tich khi tu 2 con 1.
Tuy nhien, enthalpy cua phan ung Boudouard se tang khi nhiet đo tang nhu hinh ben. Bien thien enthalpy tieu chuan cua phan ung nghich o 298 K (25°C) la ΔH = 172,28 kJ/mol > 0. Vi ΔH duong nen phan ung nghich se thu nhiet, do đo can bang se chuyen dich theo chieu nghich khi nhiet đo tang. 
Trong khi su hinh thanh enthalpy cua CO2 cao hon so voi CO, entropy hinh thanh thap hon nhieu. Do đo, nang luong tu do cua CO2 tu cac nguyen to thanh phan cua no hau nhu khong đoi va khong phu thuoc vao nhiet đo, trong khi nang luong tu do tao thanh CO giam theo nhiet đo. Do đo o nhiet đo cao, phan ung thuan tro thanh phan ung thu cong va toa nhiet, con phan ung nghich tro thanh phan ung xuat cong.
Anh huong cua nhiet đo đen muc đo cua phan ung Boudouard đuoc bieu thi bang gia tri cua hang so can bang hon la nang luong tu do tieu chuan cua phan ung. Hang so can bang Kp la mot ham theo nhiet đo va đuoc xac đinh tu gia tri trung binh cua ap suat rieng phan cua CO va CO2 thu đuoc tai ba thoi điem khac nhau sau khi can bang đuoc thiet lap. Ap suat rieng phan đuoc tinh tu phan mol cua cac khi va tong ap suat nhu sau:

  
    
      
        
          p
          
            C
            O
          
        
        =
        
          
            
              n
              
                C
                O
              
            
            
              n
              
                T
              
            
          
        
        .
        
          
            p
            
              T
            
          
        
      
    
    {\displaystyle p_{CO}={\frac {n_{CO}}{n_{T}}}.{p_{T}}}
  

  
    
      
        
          p
          
            C
            
              O
              
                2
              
            
          
        
        =
        
          
            
              n
              
                C
                
                  O
                  
                    2
                  
                
              
            
            
              n
              
                T
              
            
          
        
        .
        
          
            p
            
              T
            
          
        
      
    
    {\displaystyle p_{CO_{2}}={\frac {n_{CO_{2}}}{n_{T}}}.{p_{T}}}
  

Trong đo:

  
    
      
        
          p
          
            C
            O
          
        
      
    
    {\displaystyle p_{CO}}
  
 va  
  
    
      
        
          p
          
            C
            
              O
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle p_{CO_{2}}}
  
lan luot la ap suat rieng phan cua CO va CO2

  
    
      
        
          n
          
            C
            O
          
        
      
    
    {\displaystyle n_{CO}}
  
 va 
  
    
      
        
          n
          
            C
            
              O
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle n_{CO_{2}}}
  
 lan luot la so mol cua CO va CO2

  
    
      
        
          n
          
            T
          
        
      
    
    {\displaystyle n_{T}}
  
 va 
  
    
      
        
          p
          
            T
          
        
      
    
    {\displaystyle p_{T}}
  
 lan luot la tong so mol va tong ap suat cua hon hop khi.
Khi đo, Kp đuoc tinh nhu sau:

  
    
      
        
          K
          
            p
          
        
        =
        
          
            
              (
              
                p
                
                  C
                  O
                
              
              
                )
                
                  2
                
              
            
            
              p
              
                C
                
                  O
                  
                    2
                  
                
              
            
          
        
        =
        
          
            
              (
              
                n
                
                  C
                  O
                
              
              
                )
                
                  2
                
              
            
            
              n
              
                C
                
                  O
                  
                    2
                  
                
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle K_{p}={\frac {(p_{CO})^{2}}{p_{CO_{2}}}}={\frac {(n_{CO})^{2}}{n_{CO_{2}}}}}
  
 neu xet trong đieu kien chuan pT = 1 atm.
Hoat đong nhiet đong hoc cua carbon co the đuoc tinh toan cho mot hon hop CO/CO2 neu biet ap suat rieng phan cua moi loai va gia tri cua Kp. Ham y cua su thay đoi Kp theo nhiet đo la hon hop khi chua CO co the tao thanh carbon nguyen to neu hon hop nguoi đi duoi mot nhiet đo nhat đinh. Vi du, trong moi truong nhiet đo giam, chang han nhu moi truong đuoc tao ra đe khu oxide sat trong lo cao hoac đieu che khi quyen carbon hoa, carbon monoxide la oxide ben cua carbon. Khi luong khi giau CO đuoc lam lanh đen muc hoat đo cua carbon lon hon 1, phan ung Boudouard thuan xay ra. Carbon monoxide sau đo tu oxi hoa khu thanh carbon dioxide va than chi, tao thanh bo hong.
Trong xuc tac cong nghiep, đay khong chi la mot tro ngai; bo hong/muoi than co the gay ra thiet hai nghiem trong va tham chi khong the phuc hoi đoi voi chat xuc tac va lop xuc tac. Đay la mot van đe trong qua trinh reforming xuc tac dau mo va qua trinh reforming hoi nuoc.


Ung dung Mac du tac đong gay hai cua carbon monoxide đoi voi chat xuc tac la khong mong muon, phan ung nay đa đuoc su dung đe san xuat than chi, graphit dang soi va tinh the graphit phien, cung nhu san xuat ong nano carbon. Trong san xuat graphit, cac chat xuc tac đuoc su dung la molybden, magnesi, nickel, sat va cobalt, va trong san xuat ong nano carbon, cac chat xuc tac molybden, nickel, cobalt, sat va Ni-MgO đuoc su dung.
Phan ung Boudouard la mot qua trinh quan trong ben trong lo cao. Qua trinh khu oxide sat khong thuc hien đuoc truc tiep bang carbon (vi phan ung giua cac chat ran thuong rat cham) ma bang khi carbon monoxide. Carbon dioxide tao thanh trai qua phan ung Boudouard (nguoc lai) khi tiep xuc voi than coc.
Phan ung Boudouard cung la mot phan ung đon gian va de ung dung trong viec xu ly khi carbon dioxide khong khi thong qua qua trinh khu.


Phan ung khong mong muon Trong khi phan ung Boudouard đuoc su dung co chu y trong mot so quy trinh, thi no lai gay hai o nhung quy trinh khac. Trong qua trinh mat bang khi cua cac lo phan ung hat nhan lam cham bang than chi cua Anh (Magnox va AGR), phan ung cua chat lam mat (CO2) va chat lam cham (graphite) phai đuoc tranh hoac it nhat la giu o muc toi thieu. Khi can bang cua phan ung chuyen dich theo huong tao thanh carbon o nhiet đo thap hon, đieu nay đa đuoc giai quyet trong lo phan ung Magnox bang cach đon gian la giu nhiet đo hoat đong thap hon. Tuy nhien, đieu nay lai lam giam hieu suat nhiet co the đat đuoc. Trong lo phan ung AGR, đuoc cho la se cai thien hieu suat phan ung dua tren kinh nghiem tu lo Magnox, nhiet đo đau ra cua chat lam mat cao hon la mot muc tieu thiet ke ro rang (Anh Quoc phu thuoc vao đien than vao thoi điem đo, muc đich la đat đuoc nhiet đo hoi nuoc tuong tu nhu trong nha may đot than) va do đo dong chat lam mat tai sinh o nhiet đo đau ra lo hoi thap hon la 278 °C (532 °F) đuoc su dung đe lam mat than chi, đam bao rang nhiet đo loi than chi khong thay đoi qua nhieu so voi nhiet đo đuoc thay trong lo phan ung Magnox.


Tham khao Xem them Nang luong Gibbs tao thanh chuan
Can bang hoa hoc


Lien ket ngoai Robinson, R. J. "Boudouard Process for Synthesis Gas". ABC of Alternative Energy. Ban goc luu tru ngay 21 thang 1 nam 2018. Truy cap ngay 12 thang 7 nam 2013.