Procédé Birkeland-Eyde

Procédé Birkeland-Eyde

Le procédé Birkeland–Eyde est un procédé physico-chimique destiné à fixer l'azote atmosphérique à l'aide d'arcs électriques. Lorsque fixé, l'azote sert à fabriquer de l'oxyde nitrique (NO) servant à son tour à fabriquer des engrais azotés synthétiques. Ce procédé a été mis au point par le scientifique et homme d'affaires norvégien Kristian Birkeland ainsi que l'homme d'affaires Samuel Eyde en 1903. Ils se sont basé sur une méthode mis au point par Henry Cavendish en 1784[1].

Des usines furent mises en fonction à Rjukan et à Notodden en Norvège, elles puisaient leur énergie de grands barrages hydroélectriques[2].

Comparativement à d'autres procédés mis au point ultérieurement, le procédé est industriellement inefficace en termes d'énergie. Dans les années 1920, le procédé Haber-Bosch le remplace avantageusement pour la fabrication des engrais synthétiques. Le procédé Ostwald le remplacera pour la synthèse de l'acide nitrique[3].

Description

Un arc électrique est créé entre deux électrodes coaxiales et, en appliquant un fort champ magnétique, il est étendu sur un disque mince. La température du plasma sur le disque dépasse 3 000 °C. De l'air est soufflé sur cet arc, amorçant ainsi une réaction entre l'azote et l'oxygène atmosphérique, ce qui provoque la création d'oxyde nitrique. En contrôlant l'énergie de l'arc et la vitesse de l'air, il est possible d'atteindre un taux de rendement de 4% en oxyde nitrique. Cette réaction se fait naturellement lorsqu'un éclair survient[4].

Comparativement à d'autres procédés de fixation de l'azote, il demande beaucoup d'énergie, environ 15 MWh/tonne d'oxyde nitrique. C'est pourquoi les sites de synthèse étaient installés près d'importantes centrales électriques[4].

Chimiquement, les réactions suivantes surviennent.

De l'azote et de l'oxygène se combinent pour donner de l'oxyde nitrique :

N2 + O2 → 2 NO

Chaud, l'oxyde nitrique est refroidit et se lie à l'oxygène atmosphérique pour produire du dioxyde d'azote :

2 NO + O2 → 2 NO2

Ce dioxyde d'azote est alors dissous dans de l'eau pour former de l'acide nitrique, qui sera purifié par distillation fractionnée[5] :

3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO

Notes et références

  1. (en) Aaron John Ihde, The development of modern chemistry, New York, Courier Dover Publications, 1984, poche (ISBN 978-0-486-64235-2) (LCCN 82018245), p. 678 
  2. (en) G. J. Leigh, The world's greatest fix: a history of nitrogen and agriculture, New York, Oxford University Press US, 2004 (ISBN 978-0-19-516582-1), p. 134-139 
  3. (en) Trevor Illtyd Williams et Thomas Kingston Derry, A short history of twentieth-century technology c. 1900-c. 1950, Oxford, Oxford University Press, 1982 (ISBN 978-0-19-858159-8) (LCCN 82004362), p. 134-135 
  4. a et b (en) Karl Fisher et William E. Newton, Nitrogen fixation at the millennium, Amsterdam, Elsevier, 2002 (ISBN 978-0-444-50965-9) (LCCN 2002033873), p. 2-3 
  5. (en) Douglas Erwin, Industrial Chemical Process Design, New York, McGraw-Hill, 2002, relié (ISBN 978-0-07-137621-1) (LCCN 2002072199), p. 613 

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Procédé Birkeland-Eyde de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Procede de Haber — Procédé Haber Le procédé Haber est un procédé chimique destiné à synthétiser de l ammoniac (NH3) à partir du diazote (N2) gazeux atmosphérique et du dihydrogène (H2) gazeux en présence d un catalyseur[1],[2] …   Wikipédia en Français

  • Procédé Haber-Bosch — Procédé Haber Le procédé Haber est un procédé chimique destiné à synthétiser de l ammoniac (NH3) à partir du diazote (N2) gazeux atmosphérique et du dihydrogène (H2) gazeux en présence d un catalyseur[1],[2] …   Wikipédia en Français

  • Procédé de Haber — Procédé Haber Le procédé Haber est un procédé chimique destiné à synthétiser de l ammoniac (NH3) à partir du diazote (N2) gazeux atmosphérique et du dihydrogène (H2) gazeux en présence d un catalyseur[1],[2] …   Wikipédia en Français

  • Procédé de haber — Procédé Haber Le procédé Haber est un procédé chimique destiné à synthétiser de l ammoniac (NH3) à partir du diazote (N2) gazeux atmosphérique et du dihydrogène (H2) gazeux en présence d un catalyseur[1],[2] …   Wikipédia en Français

  • Procédé Haber — Le procédé Haber est un procédé chimique destiné à synthétiser de l ammoniac (NH3) par hydrogénation du diazote (N2) gazeux atmosphérique par le dihydrogène (H2) gazeux en présence d un catalyseur[1],[2] …   Wikipédia en Français

  • Histoire du procédé Haber-Bosch — L un des appareils de laboratoire qu utilisa Fritz Haber pour synthétiser de l ammoniac sous haute pression. L histoire du procédé Haber Bosch débute avec l invention du procédé de chimie homonyme à l aube du XXe siècle. Le procédé Haber… …   Wikipédia en Français

  • Kristian Birkeland — (13 décembre 1867 15 juin 1917) est un physicien norvégien qui étudia le magnétisme solaire et expliqua le mécanisme des aurores polaires …   Wikipédia en Français

  • Vemork — Le barrage hydroélectrique de Vemork, site de fabrication d eau lourde. Vemork est le nom d une centrale électrique située près de Rjukan dans la vallée du Tinn en Norvège. Construite par Norsk Hydro, elle a officiellement été ouverte en 1911. À… …   Wikipédia en Français

  • 7757-79-1 — Salpêtre Nitrate de potassium Général …   Wikipédia en Français

  • E252 — Salpêtre Nitrate de potassium Général …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”