NO-Absorption

[Onurk]

Ich mache gerade einen Versuch in Technischer Chemie bei dem es um NO-Absorpiton (NO = Stickstoffmonoxid) an einer festen Phase geht. Hat irgendjemand eine Idee womit man NO bei Raumtemperatur gut absorbieren kann? Es geht hierbei nur um ppm Mengen an NO (ca. 0,5 mg/min).
Zusätzliche Angaben hierzu: Der Transportluftstrom besitzt eine rel. Feuchte von 50%, somit ist also H2O in Spuren ebenfalls vorhanden.
Bin dankbar für alle Eingebungen, denn mir fällt nix mehr ein!

[FK]

Ich mache gerade einen Versuch in Technischer Chemie bei dem es um NO-Absorpiton (NO = Stickstoffmonoxid) an einer festen Phase geht. Hat irgendjemand eine Idee womit man NO bei Raumtemperatur gut absorbieren kann? Es geht hierbei nur um ppm Mengen an NO (ca. 0,5 mg/min).
Zusätzliche Angaben hierzu: Der Transportluftstrom besitzt eine rel. Feuchte von 50%, somit ist also H2O in Spuren ebenfalls vorhanden.
Bin dankbar für alle Eingebungen, denn mir fällt nix mehr ein!
Willkommen bei uns!

Gegenfrage: wie hast Du es denn schon versucht?

- wenn noch Sauerstoff anwesend ist, wird NO schnell zu NO2 oxidiert, das an Alkali gebunden werden kann (Calciumhydroxid, Natriumhydroxid). Ansonsten bildet NO mit diversen Metallionen (Fe2+ z. B.) mehr oder weniger stabile Komplexe.

Gruß,
Franz

[Onurk]

Willkommen bei uns!

Gegenfrage: wie hast Du es denn schon versucht?

- wenn noch Sauerstoff anwesend ist, wird NO schnell zu NO2 oxidiert, das an Alkali gebunden werden kann (Calciumhydroxid, Natriumhydroxid). Ansonsten bildet NO mit diversen Metallionen (Fe2+ z. B.) mehr oder weniger stabile Komplexe.

Gruß,
Franz

Habe es schon mit Fe2+ versucht, aber das bringt nix. Weitere Versuche mit Kaliumjodid ergaben leider auch nix.
Was ich sehr eigenartig finde ist, daß NO eigentlich schnell mit O2 zu NO2 reagieren sollte.... in unserer Apparatur (in der normale Luft zum Transport des Gases verwendet wird) passiert das allerdings nur extrem langsam => bei 25 ppm NO-Eingang kommen am Ende der Apparatur nur(!) 1-2 ppm NO2 heraus.
Fakt ist, daß Alkalien wie KOH o. Ä. noch am besten funktionierten (nur halt nicht gut genug!). Gibts denn noch andere Substanzen die mit NO bei RT gut reagieren?

[FK]

Es gibt sehr stabile NO-Komplexe (mit Cyclopentadienylmangan bzw. -cobalt, mit Pentammincobalt(II) - die Ausgangsstoffe sind aber afaik nicht luftbeständig)). Auch Pentacyanonitrosylferrrat(II) ist sehr beständig, kann aber nur über einen Umweg hergestellt werden.

Wie wäre ein Versuch mit Na2O2 (oder etwas in der Richtung - Alkali + Oxidationsmittel) als Absorptionsmittel?

Kupfer(II) bildet übrigens auch einen NO-Komplex, sagt die Literatur.

Gruß,
Franz

[Ellipson]

Hi,

warum willst Du NO abfangen? Soll es zur Konzentrierung in einem Probensammler dienen, oder willst Du das NO ausfiltern? Für den Probensammler würde ich einen Konverter NO-NO2 vorschlagen und dann das NO2 mit der üblichen Iodid/NO2- spektrophotometr. nachweisen. Dafür ist es wichtig, die Wiederfindungsrate des Konverters zu bestimmen, aber ihr habt ja anscheinend einen NOx Analyser zur Verfügung...

Gruß
Martin

[Alichimist]

Was ich sehr eigenartig finde ist, daß NO eigentlich schnell mit O2 zu NO2 reagieren sollte.... in unserer Apparatur (in der normale Luft zum Transport des Gases verwendet wird) passiert das allerdings nur extrem langsam => bei 25 ppm NO-Eingang kommen am Ende der Apparatur nur(!) 1-2 ppm NO2 heraus.

ich finde das weniger eigenartig; hierzu sind Minimum 200 °C anzulegen, damit es mit vernünftiger Kinetik abläuft. Oberhalb 450°C ist kein NO2 mehr stabil und reagiert zurück ...
Das ist übrigens auch der meist gebrauchte Weg, um "NOX" zu speichen (zB. durch Reaktion mit BaCO3--> Nitratbildung). "Früher" wurde dazu mit Ca(OH)2 imprägnierte Aktivkohle verwendet (NO reagiert gaaanz leicht sauer in feuchten Abgasen)

[Adam]

Hat viel nichts mit Absorpiton zu tun, aber ein Molekularsieb fällt mir da ein.

Viel eine Kombination aus Aktivkohle, Molekularsieb und Natronkalk. Wobei die Aktivkohle die Oxidation viel befördern wird(?)


Gruß
Adam

[Alichimist]

tut sie normalerweise nicht, wenn kein Edelmetall draufhängt (dient nur als Trägersubstrat und bietet demnach ne menge Oberfläche für die Reaktion)

Molekularsiebe (allein) können meines Wissens nach NO nicht selektiv zurückhalten ...

[Onurk]

Hi,

warum willst Du NO abfangen? Soll es zur Konzentrierung in einem Probensammler dienen, oder willst Du das NO ausfiltern? Für den Probensammler würde ich einen Konverter NO-NO2 vorschlagen und dann das NO2 mit der üblichen Iodid/NO2- spektrophotometr. nachweisen. Dafür ist es wichtig, die Wiederfindungsrate des Konverters zu bestimmen, aber ihr habt ja anscheinend einen NOx Analyser zur Verfügung...

Gruß
Martin


Hi auch,

nein ich möchte das NO ausfiltern. Ob Chemisorption bzw. physikalische Adsorption ist hierbei egal. Wichtig wäre nur das von den hereingehenden 25 ppm zumindest die ersten 15 Minuten des Versuchs, so wenig wie möglich durchgehen.

[Ellipson]

Hi,

erzähl uns mal was zu Deinen Versuchsbedingungen:
- willst du Analytik machen und wenn ja, welche Analyten solle nicht absorbiert/zerstört werden
- woher stammt Dein Testgas (Flasche, Gasmischanlage, Abgase vom Dieselmotor...?)
- welche max. Temperatur hat das Gas
- warum soll kein NO im Gasstrom sein?

Gruß
Martin

[Onurk]

Hi,

erzähl uns mal was zu Deinen Versuchsbedingungen:
- willst du Analytik machen und wenn ja, welche Analyten solle nicht absorbiert/zerstört werden
- woher stammt Dein Testgas (Flasche, Gasmischanlage, Abgase vom Dieselmotor...?)
- welche max. Temperatur hat das Gas
- warum soll kein NO im Gasstrom sein?

Gruß
Martin

Hallo Martin,

also hier alles wissenswerte zum Versuch:
- die Analytik erfolgt mit einem NOx-Analysator (mittels Lumineszenz, reaktion mit O3); zur Analytik gibt es sonst nix zu sagen, außer daß, das Adsorbens eine feste Phase sein muß (Versuchsvorgabe)
- das Gasgemisch ist von Linde (N2/NO mit 700 ppm NO-Gehalt); mit einem Kapillarströmungsmesser läßt sich die NO-Konz. auf etwa 25 ppm (+-2 ppm) genau einstellen.
- das Linde Prüfgas wird zusätzlich noch mit Luft (rel. Feuchte auf 50% eingestellt) vermischt.
- die Ad-/Absorption des NO sollte auf jeden Fall bei RT erfolgen (20-25°C -> Vorgabe)
- NO soll aus dem Luftgemisch durch Chemie- bzw. Physisorption an fester Phase entfernt werden, daß ist das Ziel des Versuchs! Der NO-Durchbruch sollte bei einem Volumenstrom vom ca. 12 L/Min nach 2 Min. weniger als 10%, und nach 10 Min weniger als 35% sein.
- Das Adsorbens darf an diversen Trägermaterialien dranhängen
- Volumenvorgabe beim Adsorbtionsgefäß = Fritte mit 2,8 cm Durchmesser; relative Schütthöhe max. 35 mm; Einwaagemaximum des Adsorptionsmittels bzw. Adsorptionsmittels an Trägermaterial 9,0 g.
Ich hoffe das beantwortet alle Unklarheiten.... falls nicht einfach nachfragen

Schlauer Spruch: Leute die wissen was Sie tun sind nicht flexibel!

[Ellipson]

Ok, jetzt sind die Randbedingungen klar. Allerdings scheint mir der Volumenstrom für einen derart kleinen Filter gewaltig zu sein! Wenn ich mich nicht vertippt habe, dann hat der Filter einen Volumendurchsatz je Minute von ca. 550 x des Eigenvolumens.
Ich hatte mal was mit einem NO-Konverter auf Basis von Kaliumpermanganat zu tun, dabei wurde das NO hauptsächlich zu NO2 oxidiert. Ich weiß auf die Schnelle auch keinen Rat.

Habe kürzlich einen sehr interessanten Artikel über die Sonochemie gelesen, dort wurde auf die Aktivierung von Metalloberflächen hingewiesen (die katalyt. Aktivität wurde dadurch um mehrere Größenordnungen gesteigert). Wenn ich mich recht erinnere, wird NOx an Buntmetallen z.T. zersetzt (bei ein NO2-Sensor mit Bronzesinterkappe würde ich zumindest stutzig werden). Mich würde jetzt interessieren, ob man bei einem im Ultraschall und einem unbehandelten Metallpulver / Metallstaub als Filtermaterial einen Unterschied sieht. Die vergleichsweise geringe Oberfläche stellt sicher ein Problem dar.

Gruß
Martin

[upsidedown]

Reine Adsorption wird da nichts bringen, dazu sind sich NO, O2 und N2 einfach viel zu ähnlich - ausserdem verbietet sich das bei solchen Spuren ohnehin.

Also: Chemisch selektiv rausholen - ob dabei das NO oder das NO2 rausgeholt wird ist erstmal nebensächlich, die Konvertierung dürfte im Zweifelsfall das kleinere Problem sein.

Von daher würd ich vorschlagen sich erstmal auf die Metallpulver zu stürzen und das Zeug zu komplexieren. Gibt natürlich noch andere Möglichkeiten, aber mit ner reinen Physisorption gewinnt man bei den Konzentrationen keinen Blumentopf.

[Godwael]

Leute die wissen was sie tun sind nicht flexibel!
Sie leben aber länger - besonders im Labor... :D

Zum Thema: Es zeichnet sich auf jeden Fall ab, daß du bei den gegebenen Bedingungen einen gigantischen Aufwand treiben mußt - ich würd mich an deiner Stelle schon mal nach Alternativen umsehen...

[Adam]

Also: Chemisch selektiv rausholen


Carbonylkomplexe oder Metallocene neigen sehr gut dazu CO durch NO zu substituieren.


Gruß
Adam