アンモニア合成触媒（読み）アンモニアゴウセイショクバイ

化学辞典 第2版

アンモニア合成触媒
アンモニアゴウセイショクバイ
ammonia synthesis catalyst

1910年，ドイツのB.A.S.F.社のA. Mittaschらによって見いだされたFe-Al₂O₃-K₂O触媒が今日でも使われている．通常，Fe₃O₄のほかに2質量％ 程度のAl₂O₃，0.5～1質量％ のK₂Oを含むが，このほかにMgO，CaO，SiO₂などを含むものも多い．製法としては，沈殿法もあるが，実際には溶融法がもっぱら採用されている．純鉄を酸化燃焼してFe₃O₄とし，この粉末をAl₂O₃，KNO₃とまぜて電気炉で1600 ℃ 以上に加熱して溶融させ，均一にまぜ合わせる．Al₂O₃はFe₃O₄中に固溶し，触媒として使用前水素で還元した際，鉄結晶の成長を抑え，鉄表面積を高く維持する役を果たす．K₂OもFe₃O₄中に0.5質量％ 程度溶けるが，還元の際に表面に集まる．K₂Oの作用はAl₂O₃のような構造的な役割ではなく，化学的効果であるとされている．アンモニアを合成できる触媒は鉄のみではなく，オスミウム，ウラン，ルテニウム，コバルト，モリブデンなどにも合成活性がある．活性の高い鉄触媒は約150 ℃ からアンモニア合成活性を示すが，実際の工業生産では，450～500 ℃ の反応温度が採用され，100～300 atm の高圧下で反応が行われる．最近，ルテニウム系触媒が新しい工業触媒として開発されている．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」