推导戴维先生

汉弗莱·戴维可能已经提前两个多世纪的时间如果最近在化肥生产实现的想法。他无疑是一个最具影响力的19世纪早期自然哲学家。公众,戴维可能最出名的是他的矿工灯,安全保护用金属网火焰和阻止甲烷口袋点燃。化学家,他最出名的可能是第一个孤立的碱金属和碱土金属元素,如钡、钙、钠、钾镁和锶。这他在1807年和1808年通过电解盐伏打电堆,电池堆由多个交替锌和铜盘子,设计首先在1799年成为可用。但它可能是他的不知名的工作电解的空气也将产生重大影响。

空气电解

戴维与空气的实验报告在他1807年的文章中交易英国皇家学会。^[1]他发现延长电解纯水200伏打板桩和黄金给了一些氨电极阴极,和“亚硝酸”——大概HNO₂或HNO₃——在阳极。

戴维认为残留在水中盐类物质可能是负责任的,但另一方面,空中氮源。在现代术语中,溶解氮可能减少了在阴极和氨的氨氧化阳极的硝酸。

费希特和苏特^[2]在1922年重复了这个实验,证实的结果——至少在某种程度上找到一个小产量的氨与铂电极电解稀硫酸在200个大气压下的富氮环境。

前进到现在,³许多工人被现代的方法和发现的问题更实质性的感应电流的产生的氨气(电化学反应的效率)。这些变化从0.5 - -78%镍、铂或钯电极在高温和压力。

未来

如果电解应该成为一个可行的战略固氮作用,这可能是一种规避哈伯和奥斯特瓦尔德过程及其大的碳足迹。哈伯过程大气氮转化成氨和奥斯特瓦尔德过程进一步转换产生的氨氮,硝态氮的一部分,导致北半球₄没有₃被广泛用作氮肥。两个进程都需要大量的能量,产生的有限公司₂排放估计约占全球总量的3%。NH₄没有₃也带来了许多危害的运输、存储甚至故意误用。

最近的建议^[3]应用电解是传统的硅太阳能电池阵列在农场可以捕捉阳光,即使在冬天,转换环境空气稀释NH₄没有₃直接应用领域的解决方案。NH的感应电流的低收益率₄没有₃生存能力就没有酒吧,因为任何氢气作为副产品从随之而来的电解水通路可以被路由到燃料电池。这将恢复一些质子能量损失的减少,同时部分耗尽空气的氧气流,因此准备引入电解电池是一个更合适的底物比标准的空气流。

当然,还有挑战这样一个绿色的解决方案是实施之前,无论是找到合适electrocatalysts和设置数组。但如果这些问题得以解决,戴维的开拓性的努力可以帮助把我们带到一个绿色经济,进一步增加内存的荣誉,科学最广为人知的名字。