Le tétroxyde de dinitroge (N2O4) est produit principalement par l'oxydation de l'oxyde nitrique (NO) . Ce processus implique plusieurs étapes:
1. Oxydation de l'ammoniac (NH3) en oxyde nitrique (NO):
* L'ammoniac est oxydé en présence d'air et un catalyseur (généralement un alliage de platine ou de platine-rhodium) à des températures élevées (environ 850-950 ° C).
* Cette réaction produit de l'oxyde nitrique (NO) avec la vapeur d'eau et l'azote.
* L'équation de réaction est:
* 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
2. Oxydation de l'oxyde nitrique (NO) au dioxyde d'azote (NO2):
* L'oxyde nitrique est davantage oxydé par l'oxygène dans l'air à des températures ambiantes.
* Cette réaction produit du dioxyde d'azote (NO2).
* L'équation de réaction est:
* 2 NO + O2 → 2 NO2
3. Dimérisation du dioxyde d'azote (NO2) au tétroxyde de dinitrogen (N2O4):
* Le dioxyde d'azote est un gaz hautement réactif et dimérise facilement (se combine avec lui-même) pour former du tétroxyde de dinitrogen (N2O4) dans une réaction d'équilibre.
* Cette réaction dépend de la température, favorisant la formation de N2O4 à des températures plus basses.
* L'équation de réaction est:
* 2 no2 ⇌ n2o4
4. Purification et condensation:
* Le mélange de gaz résultant contenant N2O4 est ensuite purifié pour éliminer les impuretés comme l'eau et le NO2 non réagi.
* Le N2O4 purifié est ensuite condensé dans un état liquide en le refroidissant à environ -11 ° C.
Remarque:
* Le processus de production de N2O4 est très exothermique et nécessite un contrôle minutieux de la température et de la pression pour empêcher les réactions incontrôlées.
* N2O4 est une substance hautement toxique et corrosive et doit être manipulée avec une extrême prudence.
Autres méthodes:
* Bien que l'oxydation de l'oxyde nitrique soit la principale méthode de production de N2O4, d'autres méthodes existent comme:
* oxydation directe de l'azote: Cette méthode utilise un réacteur plasmatique à haute température et est moins efficace que l'oxydation de l'oxyde nitrique.
* Réaction de l'acide nitrique avec le dioxyde d'azote: Cette méthode est moins courante et produit N2O4 comme sous-produit.
Le processus de production spécifique et ses détails peuvent varier en fonction de l'échelle et de l'application du N2O4 produit.
