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Titolo: Tesi di laurea: é possibile questa reazione?

Salve a tutti
mi trovo a dover giustificare la presenza di nitrato (NO3-) in un campione
da me sintetizzato. Considerando i reattivi che ho usato (tra cui idrossido
di ammonio NH4OH) e l'ambiente di reazione (soluzione basica acquosa,
atmosfera d'aria) ho ipotizzato il verificarsi della seguente reazione:
NH4OH + 2 O2 --> HNO3 + 2 H2O
idrossido d'ammonio + ossigeno --> acido nitrico + acqua
Poi in ambiente basico l'ac. nitrico è dissociato e produce il nitrato
Dovrebbe essere una redox in cui N è ossidato da O ( il cui stato di
ossidazione passa da 0 a -2), il quale può derivare dall'aria, o dall'acqua
in cui si trova disciolto.
Secondo voi una tale reazione, in ambiente basico, ad una temperatura di
circa 200°C è possibile?
Grazie a tutti dell'aiuto
Enrico
ps: se non ho fornito sufficienti informazioni sul sistema di reazione, mi
scuso anticipatamente.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 circa 200°C è possibile?
posso chiederti che genere di apparato sperimentale hai usato 
per scaldare una soluzione acquosa basica di ammoniaca idrata a 
200° ?
Hai una "bomba" in acciaio con chiusura a flangia ?
Per la reazione, purtroppo non ti so rispondere.
In condizioni di vera e propria "combustione", ammoniaca e 
ossigeno (molto meglio che l'aria normale), possono in effetti 
combinarsi, anche se il prodotto primario mi pare sia azoto 
molecolare, immagino che possano formarsi anche ossidi di azoto, 
che in condizioni umide vanno a acido nitrico.
Però 200° non sono ne pochi da escluderlo né tanti da sentire di 
poterti dare una conferma credibile : nel tuo caso sono in dubbio.
Ho anche un dubbio, che ti giro, sull'eventuale presenza di 
contaminanti batterici prima della gran scaldata, e anche se la 
quantità di ossigeno presente è voluta o se ce n'è un po' per 
caso, nello spazio di testa del reattore, e stop (in tal caso, 
di che volumi di aria e di quante moli di ammoniaca stiamo 
parlando ?).
Infine, ma la escluderei perché penso l'avresti citata : sono 
presenti eventuali altre specie ossidanti e/o superfici 
catalitiche di qualche natura ?
attendiamo di sapere un po' meglio di che sistema si tratti.
ciao
Soviet


 catalitiche di qualche natura?
Nessun catalizzatore presente
Il mio problema nello specifico riguarda lo spettro IR del campione. Si
evidenzia un assorbimento di intensità molto debole, ma distinguibile, a ~
1384 cm-1. Stando a quanto riportato in letteratura, riguardo al fosfato che
voglio preparare, esso si può attribuire a NO3- adsorbito sulla superficie
dell'idrossiapatite. Quello che cerco di giustificare è la provenienza di
questo nitrato. L'unico composto di azoto che ho in soluzione è NH4OH. La
sua reazione con ossigeno, come dice anche lei, produce principalmente N2.
Se prodotto, l'azoto è comunque allontanato dal sistema perchè gassoso. E'
possibile che si produca anche una certa quantità di nitrato come prodotto
secondario? Non è necessario che la quantità sia elevata, tanto il segnale
IR è molto debole per cui, eventualmente, il fenomeno di adsorbimento è
molto modesto. Volevo però accertarmi che la giustificazione reggesse.
In effetti per un segnalino del genere me ne potrei anche fregare...
Mi rendo conto di essere stato un po ' prolisso ma ho cercato di dare il
maggior numero di dettagli. Grazie ancora
Enrico


Da Wikipedia:
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L'acido nitrico è prodotto industrialmente tramite il processo Ostwald
a partire dall'ammoniaca. In un primo stadio l'ammoniaca viene
ossidata a ossido di azoto facendola reagire con l'ossigeno dell'aria
in presenza di un catalizzatore a base di platino. L'ossido di azoto
viene ulteriormente ossidato a biossido d'azoto (o ipoazotide) che
viene a sua volta fatto reagire con acqua a dare una soluzione acquosa
di acido nitrico
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
2 NO + O2 → 2 NO2
4 NO2 + O2 + 2 H2O → 4 HNO3(aq)
La reazione di ossidazione dell’NH3 ad NO è una reazione esotermica
(ΔH < 0) ed avviene con aumento del numero di moli (ΔS > 0). Con un
catalizzatore selettivo e con l’opportuna scelta delle variabile
operative, cieca il 95 – 98 % dell’ammoniaca viene convertita ad NO.
La reazione è sfavorita dalle alte pressioni.
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Essendo in ambiente basico più che idrossido di ammonio avrai
ammoniaca e quindi la reazione potrebbe avvenire, ma senza
catalizzatore la vedo duretta...
Come dice Soviet la reazione dovrebbe avvenire in un contenitore
metallico. La superficie di questo potrebbe catalizzare. Sempre che la
pressione non tenda
ad aumentare troppo. Che concentrazione rilevi? Possibile che siano
presenti come impurezze?

 Mi rendo conto di essere stato un po ' prolisso 
meglio così, si sono capite le condizioni.
se credi, prova a deaereare in qualche maniera e verifica l'esito
ciao
Soviet


Grazie 1000 delle dritte! Nel caso proverò a proporre una delle tue
soluzioni (quella con idrazina mi pare interessante).
Ciao


sei sicuro che nel contenitore nell'aria nei liquidi che hai usato nn
ci sia alluminio? ridube benissimo l'ammoniacaa nitrato

 240° per 4 giorni in un recipiente di alluminio ?
Beh sarebbe una vera BOMBA...

 e si fa il trattamento. Il tutto avviene il aria.
A me è venuto un'altro dubbio: siamo sicuri che il fosfato non possa
ossidare (in piccola percentuale) l'ammoniaca a NO3-, in quelle
condizioni?

 condizioni?
Ciao
Mi sembra che il fosfato (PO4)3- sia un ossidante molto debole (potenziale
riduzione standard a 25°C =
-1.12, a pH =14), e che sia invece un buon riducente, in ambiente basico.
Questa possibilità quindi io la escluderei, anche se in effetti si parla di
240°C, e non di 25.
A me è venuta un'altra idea: visto che lavoro in aria, e che nell'aria ci
sono sempre un po' di ossidi di azoto, tipo NO e NO2, è possibile che una
parte di questi ossidi sia stata adsorbita sulla superficie come NO3-??


 parte di questi ossidi sia stata adsorbita sulla superficie come NO3- ??
Mah ... a meno che nel tuo Lab non si respiri un aria diversa (e 
irrespirabile dai comuni umani) arricchita di ossidi di azoto, 
anche questa ipotesi non sembra molto realistica. Perché hai 
escluso l'aria ? Hai fatto una prova in rigorosa assenza di aria 
e hai trovato ugualmente il famigerato nitrato ?
Se son solo tracce, a questo punto proverei a testare la tua 
ammoniaca o cloruro di ammonio o quel che è, e che usi per 
preparare il tampone : magari qualche esile traccia ce l'ha lui 
dentro. Cmq imho è l'aria e punto.
ciao
Soviet_Mario


 Soviet_Mario
ciao


enrico ha scritto:

mmm, la cosa si fa strana, in effetti. A questo punto è 
interessante capire l'origine di quel nitrato. Non so di preciso 
come potresti definirla univocamente, anche se per sommi capi ti 
ho già detto come farei io
1) capire, nota la sensibilità della tua metodica analitica, di 
che quantità stiamo parlando realmente (non è detto che siano 
significative ...)
2) capire se alcuno dei reagenti (specie l'ammoniaca o il sale 
di ammonio usati per il buffer) contengano già a priori tracce 
di nitrato compatibili con la sensibilità della misura che 
farai. Se così fosse, non ci sarebbe nemmeno bisogno di spiegare 
niente.
corollario : sarebbe interessante eliminare in qualche modo il 
nitrato, ma l'unico modo agevole è ricrearti l'ammoniaca 
necessaria tramite liberazione del gas e saturazione di acqua 
distillata, fredda, STERILE e deaereata (bollitura) poco prima. 
Idem per il tampone, gorgogliare nella precedente direttamente 
HCl gas generato da sale PURO e acido solforico conc. di buona 
purezza analitica. L'ordine di cattura dei due gas in realtà si 
può invertire, migliorando la resa di cattura di NH3.
Operando a TA direi che non siano possibili ossidazioni di sorta 
in questo caso.
3) Ottenuto il tampone NH3/NH4+  esente da nitrati, tentare la 
reazione con o senza l'idrazina e valutare se cambia qualcosa.
poi non so, di più non posso dire
ciao
Soviet
