Немецкие химики случайно открыли метод получения аммиака с помощью пива

МОСКВА, 15 сен — РИА Новости. Немецкие ученые разработали технологию получения аммония при комнатной температуре и низком давлении. Оказалось, чтобы сделать этот сложный и дорогостоящий процесс дешевым и доступным, достаточно было добавить бор и воду, или пиво. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности. Он используется для производства азотных удобрений, взрывчатых веществ и полимеров.

Промышленное производство аммиака, так называемый процесс Габера-Боша, требует высоких температур и давления и, по оценкам специалистов, потребляет до двух процентов всей энергии, производимой на Земле. Также в этом процессе задействованы тяжелые элементы — переходные металлы, и ряд химически активных соединений.

Ученые из Вюрцбургского университета имени Юлиуса и Максимилиана в Баварии несколько лет назад начали исследования по разработке новой технологии получения аммония, из которого путем химического восстановления уже делают аммиак.

В 2018 году они сообщили, что им удалось синтезировать аммоний из азота с помощью вещества, состоящего только из легких неметаллических элементов, главным из которых был бор. Теперь они усовершенствовали технологию и добились того, что реакция протекает при комнатной температуре и низком давлении без необходимости использования переходных металлов.

"Мы знали, что преобразование азота в аммиак будет серьезной проблемой, поскольку для этого потребуется сложная последовательность химических реакций, которые часто несовместимы друг с другом", — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Хольгера Брауншвейга (Holger Braunschweig).

Как часто бывает, открытие произошло случайно — чтобы вызвать необходимую реакцию оказалось достаточно следов воды в образце. Чтобы убедиться, в своем открытии, исследователи добавляли вместо чистой воды различные растворы, создающие кислую среду, и даже пиво. И во всех случаях, в реакционной смеси они получали преаммонийный продукт.

"Этот эксперимент был отчасти забавным, но он показывает, насколько система устойчива к воде и другим соединениям, — отмечает первый автор статьи, доктор Марка-Андре Легаре (Marc-André Légaré).

"Восстановление азота до аммиака — одна из самых важных химических реакций для человечества. Первый раз это было сделано с использованием пива, и особенно символично, что это произошло в Германии!" — говорит еще один автор исследования, доктор Райан Дьюхерст (Rian Dewhurst).

Позже ученые обнаружили, что ключевые реакции можно проводить и с использованием твердой кислоты, что делает процесс особенно удобным.

Авторы отмечают, что новая технология, несмотря на свои преимущества, пока далека от реального процесса промышленного производства аммония. По словам ученых, чтобы сделать его более адаптированным и экономичным, надо еще придумать, как придать активным частицам определенную форму. Но самое главное сделано — найден легкий и дешевый элемент — бор, который заменит в сложной дорогостоящей реакции тяжелые металлы.