Boudouard reaction
ઓક્ટેવ લિયોપોલ્ડ બૌડોર્ડના નામ પરથી નામ આપવામાં આવેલી બૌડોર્ડ પ્રતિક્રિયા એ આપેલ તાપમાને કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના રાસાયણિક સંતુલન મિશ્રણની રેડૉક્સ પ્રતિક્રિયા છે. તે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ગ્રેફાઇટમાં કાર્બન મોનોક્સાઇડનું અસંતુલન છે અથવા તેની વિરુદ્ધ છેઃ 2સીઓ + સી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને કાર્બન રચવા માટે બૌડોર્ડ પ્રતિક્રિયા તમામ તાપમાને એક્ઝોથર્મિક છે. જો કે, બાઉડોર્ડ પ્રતિક્રિયાની પ્રમાણભૂત એન્થાલ્પી વધતા તાપમાન સાથે ઓછી નકારાત્મક બને છે, જેમ કે બાજુ પર દર્શાવવામાં આવ્યું છે. જ્યારે રચના એન્થાલ્પી ઓફ કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે રચના એન્ટ્રોપી ઘણી ઓછી હોય છે. પરિણામે, તેના ઘટક તત્વોની રચનાની પ્રમાણભૂત મુક્ત ઊર્જા લગભગ સ્થિર અને તાપમાનથી સ્વતંત્ર હોય છે, જ્યારે તેની રચનાની મુક્ત ઊર્જા તાપમાન સાથે ઘટે છે. ઊંચા તાપમાને, આગળની પ્રતિક્રિયા એન્ડર્ગોનિક બની જાય છે, જે CO તરફની (એક્સર્ગોનિક) વિપરીત પ્રતિક્રિયાની તરફેણ કરે છે, તેમ છતાં આગળની પ્રતિક્રિયા હજુ પણ એક્ઝોથર્મિક હોય છે. બૌદૌર્ડ પ્રતિક્રિયાની હદ પર તાપમાનની અસર પ્રતિક્રિયાની પ્રમાણભૂત મુક્ત ઊર્જા કરતાં સંતુલન અચળાંકના મૂલ્ય દ્વારા વધુ સારી રીતે સૂચવવામાં આવે છે. કેલ્વિનમાં તાપમાનના કાર્ય તરીકે પ્રતિક્રિયા માટે લોગ 10 (કે. ક્યુ.) નું મૂલ્ય (500-ની વચ્ચે માન્ય) આશરેઃ શૂન્યનું મૂલ્ય ધરાવે છે. તાપમાન સાથે કેક્યુમાં ફેરફારની અસર એ છે કે જો મિશ્રણ ચોક્કસ તાપમાનથી નીચે ઠંડુ થાય તો તેમાં રહેલો ગેસ તાત્વિક કાર્બન બનાવી શકે છે. કાર્બનની થર્મોડાયનેમિક પ્રવૃત્તિની ગણતરી a/મિશ્રણ માટે દરેક પ્રજાતિનું આંશિક દબાણ અને Keqનું મૂલ્ય જાણીને કરી શકાય છે. દાખલા તરીકે, ઉચ્ચ તાપમાન ઘટાડતા વાતાવરણમાં, જેમ કે બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં આયર્ન ઓક્સાઇડના ઘટાડા માટે અથવા કાર્બ્યુરાઇઝિંગ વાતાવરણની તૈયારી માટે બનાવવામાં આવે છે, કાર્બન મોનોક્સાઇડ એ કાર્બનનું સ્થિર ઓક્સાઇડ છે. જ્યારે સમૃદ્ધ ગેસને તે બિંદુ સુધી ઠંડુ કરવામાં આવે છે જ્યાં કાર્બનની પ્રવૃત્તિ એક કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે બૌડોર્ડ પ્રતિક્રિયા થઈ શકે છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ પછી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ગ્રેફાઇટમાં અપ્રમાણસર બનવાનું વલણ ધરાવે છે, જે સૂટ બનાવે છે. ઔદ્યોગિક ઉત્પ્રેરકોમાં, આ માત્ર આંખની પીડા નથી; સૂકવણી (જેને કોકિંગ પણ કહેવાય છે) ઉત્પ્રેરક અને ઉત્પ્રેરક પથારીને ગંભીર અને ઉલટાવી ન શકાય તેવું નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. પેટ્રોલિયમના ઉત્પ્રેરક સુધારણા અને કુદરતી ગેસના વરાળ સુધારણામાં આ એક સમસ્યા છે. આ પ્રતિક્રિયાનું નામ ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી ઓક્ટેવ લિયોપોલ્ડ બૌડોર્ડ (1872-1923) ના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જેમણે 1905માં આ સંતુલનની તપાસ કરી હતી. ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક પર કાર્બન મોનોક્સાઇડની નુકસાનકારક અસર અનિચ્છનીય હોવા છતાં, આ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ ગ્રેફાઇટ ફ્લેક્સ, ફિલામેન્ટસ ગ્રેફાઇટ અને લેમેલર ગ્રેફાઇટ સ્ફટિકોના ઉત્પાદનમાં તેમજ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સના ઉત્પાદનમાં કરવામાં આવે છે. ગ્રેફાઇટના ઉત્પાદનમાં મોલિબ્ડેનમ, મેગ્નેશિયમ, નિકલ, આયર્ન અને કોબાલ્ટ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ થાય છે, જ્યારે કાર્બન નેનોટ્યુબના ઉત્પાદનમાં મોલિબ્ડેનમ, નિકલ, કોબાલ્ટ, આયર્ન અને Ni-MgO ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ થાય છે. બૌદૌર્ડ પ્રતિક્રિયા એ વિસ્ફોટ ભઠ્ઠીની અંદરની એક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે. આયર્ન ઓક્સાઇડનો ઘટાડો કાર્બન દ્વારા સીધો પ્રાપ્ત થતો નથી, કારણ કે ઘન પદાર્થો વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે ખૂબ ધીમી હોય છે, પરંતુ કાર્બન મોનોક્સાઇડ દ્વારા થાય છે. પરિણામી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોક કાર્બન સાથે સંપર્ક પર (વિપરીત) બૌડોર્ડ પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થાય છે. અનિચ્છનીય ઘટના જ્યારે બૌદૌર્ડ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કેટલીક પ્રક્રિયાઓમાં ઇરાદાપૂર્વક કરવામાં આવે છે, ત્યારે અન્યમાં તે અનિચ્છનીય છે. ગેસ ઠંડુ કરવામાં, ગ્રેફાઇટ મધ્યસ્થ બ્રિટિશ પરમાણુ રિએક્ટર (મેગ્નોક્સ અને એજીઆર) CO2 શીતક અને ગ્રેફાઇટ મધ્યસ્થી વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાને ટાળવી પડી હતી અથવા ઓછામાં ઓછું ઓછામાં ઓછું રાખવું પડ્યું હતું. જેમ જેમ પ્રતિક્રિયાનું સંતુલન નીચા તાપમાને કાર્બનની તરફેણમાં બદલાય છે, તેમ મેગ્નોક્સ રિએક્ટરમાં ફક્ત નીચા કાર્યકારી તાપમાન દ્વારા તેનું સમાધાન કરવામાં આવ્યું હતું. જો કે, આ બદલામાં હાંસલ કરી શકાય તેવી થર્મલ કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થયો. એજીઆરમાં, જે મેગ્નોક્સમાંથી શીખેલા પાઠ પર સુધારવાનું માનવામાં આવતું હતું, ઉચ્ચ શીતક આઉટલેટ તાપમાન એ એક સ્પષ્ટ ડિઝાઇન લક્ષ્ય હતું (બ્રિટન તે સમયે કોલસાની શક્તિ પર નિર્ભર હતું, તેનો ઉદ્દેશ કોલસાથી ચાલતા પ્લાન્ટ્સમાં સમાન વરાળ તાપમાન પ્રાપ્ત કરવાનો હતો) અને આમ નીચા બોઈલર આઉટલેટ તાપમાન પર શીતકના પુનઃ પ્રવેશક પ્રવાહનો ઉપયોગ ગ્રેફાઇટને ઠંડુ કરવા માટે થાય છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે ગ્રેફાઇટ કોરનું તાપમાન મેગ્નોક્સ રિએક્ટરમાં જોવા મળતા તાપમાન કરતા વધારે બદલાતું નથી. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ કાર્બન-હેટરોઆટમ બોન્ડ બનાવતી પ્રતિક્રિયાઓ નામ પ્રતિક્રિયાઓ ગેસ તકનીકો