La reacción de Bosch es una reacción química entre el dióxido de carbono y el hidrógeno que produce carbono elemental ( grafito ), agua y un retorno del 10% del calor invertido . Lleva el nombre del químico alemán Carl Bosch . [ cita requerida ] Esta reacción requiere la introducción de hierro como catalizador y requiere un nivel de temperatura de 530-730 grados Celsius. [1]
La reacción general es la siguiente:
La reacción anterior es en realidad el resultado de dos reacciones. La primera reacción, la reacción inversa de cambio de gas de agua , es rápida:
- CO 2 + H 2 → CO + H 2 O
La segunda reacción es el paso de determinación de la velocidad :
- CO + H 2 → C + H 2 O
La reacción general produce 2,3 × 10 3 julios por cada gramo de dióxido de carbono que reacciona a 650 ° C. Las temperaturas de reacción están en el rango de 450 a 600 ° C.
La reacción se puede acelerar en presencia de un catalizador de hierro , cobalto o níquel . El rutenio también sirve para acelerar la reacción.
Aplicaciones
Junto con la reacción de Sabatier , la reacción de Bosch se estudia como una forma de eliminar el dióxido de carbono y generar agua limpia a bordo de una estación espacial . [2]
La reacción también se utiliza para producir grafito para la datación por radiocarbono con espectrometría de masas con acelerador .
Se está investigando la reacción de Bosch para su uso en el mantenimiento de la vida útil de la estación espacial. Aunque la reacción de Bosch presentaría un ciclo de hidrógeno y oxígeno completamente cerrado que solo produce carbono atómico como desecho, las dificultades para mantener su temperatura más alta requerida y manejar adecuadamente los depósitos de carbono significan que se requerirá mucha más investigación antes de que un reactor de Bosch pueda convertirse en una realidad. Un problema es que la producción de carbono elemental tiende a ensuciar la superficie del catalizador, lo que es perjudicial para la eficiencia de la reacción.
Notas
- ^ Messerschmid, Ernst y Reinhold Bertrand. Estaciones espaciales. Saltador. 1999.
- ^ Métodos de producción de agua Archivado el 29 de mayo de 2005 en la Wayback Machine.