1304 Nitride und Ammoniaksynthese. 
yart von Stickstoff. Die spiiteren Patente, welche auf 
die Gewinnung von Bornitriden genommen worden sind, 
sollen nach den neueren Angaben von Stähler und Elbert 
nur sehr ungünstige Ausbeuten liefern. Stähler und 
Elbert haben bei ihren eigenen Versuchen ein Gemisch 
von Borsäure und Kohle in Gegenwart von Stickstoff 
bei heller Rotglut und unter erhöhtem Druck erhitzt. 
Schon im Jahre 1890 hatte Hempel diesen Weg be- 
schritten und bei einer Erhitzungsdauer von 16 Minuten 
ınd 66 Atmosphären nur eine mäßige Ausbeute von 
3.2% Borstickstoff erhalten. Durch Erhöhung der Tem- 
peratur weit über Rotglut bis auf 1600° und Er- 
1öhung des Stickstoffdruckes auf 50 bis 70 Atmosphären 
gelang es Stähler und Elbert Ausbeuten von 82 bis 85,5 
Prozent zu erhalten. Der gewonnene Borstickstoff kann 
durch Wasserdampf in Ammoniak und Borsäure zerlegt 
werden, während durch Behandeln mit Säuren neben 
Borsäure das betreffende Ammoniaksalz erhalten wird. 
Es erscheint jedoch zweifelhaft, ob diese Methode sich 
tür die Technik iiberhaupt eignet, da die Schwierigkeiten 
beim Arbeiten mit so hohen Temperaturen von über 1500 ° 
unter Drucken von 50 Atmosphären und mehr zurzeit 
kaum überwindlich erscheinen. 
Auch die Verbindungen des Stickstoffs mit Silieium 
sind vielfach studiert worden. Metallisches Silicium 
verbindet sich mit Stickstoff bei 1250 bis 1300°. Für 
den Großbetrieb weit besser geeignet scheint aber das 
Ferrosilicium zu sein, das bei Temperaturen von 1000 ° 
leicht Stickstoff absorbiert. Für-die Ammoniaksynthese 
kommt diese Verbindung jedoch aus dem Grunde kaum 
in Frage, weil die Zerlegung dieser Nitride durch Wasser 
erst bei höherer Temperatur, selbst in Gegenwart von 
Alkali sich sehr langsam und unvollständig vollzieht 
und das Alkali, welches sich mit der Kieselsäure ver- 
bindet, verloren geht. Zu einer fabrikmäßigen Dar- 
stellung des Ammoniaks auf dem Wege über die Stick- 
stofiverbindungen des Siliciums ist es daher noch nicht 
gekommen. 
Eine Zeitlang setzte man auch große Hoffnungen auf 
die Nitride des Titans. Bosch und Mittasch, zwei Che- 
miker der Badischen Anilin- und Sodafabrik, haben sich 
sehr eingehend mit der Herstellung von Titanstiekstoff- 
verbindungen und ihrer Verwendung zur Ammoniak- 
fabrikation beschäftigt. Nach dem D.R.P. Nr. 203 750 
dieser Firma setzt man zu einem Gemisch von Titan- 
säure und Kohle Alkalisalze zu und erreicht infolge 
dieses Zusatzes, daß bereits bei 12000 die Bindung des 
Stickstoffs durch das Titan erfolgt. Eine ganze Reihe 
von Patenten befaßt sich ferner mit der Umwandlung der 
Nitride des Titans in Cyanide und Cyanamide durch 
Verschmelzen des Titannitrids oder des Cyanstickstoff- 
titans mit Oxyden, Carbonaten, Sulfaten oder anderen 
Salzen in Gegenwart von Kohlenstoff. Andere Patente 
behandeln die Ausarbeitung der Nitride und des Cyan- 
stiekstofftitans auf Ammoniak, aber aus allen diesen Pa- 
tenten geht hervor, daß die Ammoniakherstellung auf 
diesem Wege mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden 
ist, so daß auch bisher wenigstens ein technisches Ver- 
fahren zur Herstellung des Ammoniaks auf der Grund- 
lage der Stickstoffverbindungen des Titans nicht zur 
Ausführung im großen gelangt ist. 
Das einzige Nitrid, das bisher die Grundlage einer 
industriellen Ammoniaksynthese darstellt, ist das 
Aluminiumnitrid. Die Bildung dieses Körpers wurde 
zuerst im Jahre 1862 von Briegleb und Geuther be- 
obachtet, als sie auf Aluminiumspäne in der Hitze eines 
Verbrennungsofens Stickstoff einwirken ließen. In 
neuerer Zeit hat sich besonders Fichter in Basel mit dem 
Aluminiumnitrid beschäftigt und gezeigt, daß die Ver- 
einigung von Aluminium und Stickstoff schon bei einer 
Temperatur von 720 oder 740° leicht erfolgt und unter 

| Die Nat 
wissenschaft 
Wärmeentwicklung sich auch dann fortsetzt, wenn di 
Außenheizung unterbrochen wird. 
Für die Gewinnung des Aluminiumnitrids im großen 
kommt aber das matallische Aluminium nicht in Frage, 
weil sein Preis ein viel zu hoher ist. Als Ausgangs- 
punkt einer industriellen Synthese konnte nur das 
Oxyd Verwendung finden, das auch bereits Ende der 
90er Jahre von Wilson, Chalmot und Mehner benutzt 
worden war. In den Patenten dieser Forscher handelt 
es sich um die Stickstoffverbindungen des Aluminiums, 
welche durch Erhitzen von Tonerde-Kohle-Gemischen im 
Stickstoffstrom auf hoher Temperatur erhalten werden 
sollten. Die Schwierigkeiten bei der Ausführung dieser 
Reaktion überwand jedoch zuerst O. Serpek, indem er — 
extrem hohe Temperaturen, wie die früheren Forscher, 
vermied, und die Bildung eines Aluminiumkarbids Al,Cz . 
möglichst schon im Keime erstickte. Bei einer Tem- — 
peratur von etwa 1500° erfolgt zwar die Bindung des 
Stickstoffs besonders leicht bei gleichzeitiger Anwesen- — 
heit von Aluminiumoxyd und Aluminiumkarbid. Geht 
man aber mit der Temperatur um etwa 50° höher, so — 
gelingt es ohne weiteres, ohne Karbidzumischung, also 
aus einem Gemisch von Tonerde und Kohle allein das 
Aluminiumnitrid AIN zu erzeugen. Die allgemeinen Fa- 
brikationsbedingungen sind in dem D. R.-P. 224 628 vom 
16. März 1909 enthalten. Das Nitrid bildet sich bei 
Temperaturen, bei welchen eine Reduktion der Tonerde 
durch Kohle allein nicht stattfindet. Erst die gleich- 
zeitige Einwirkung von Kohle und Stickstoff auf die 
Tonerde ermöglicht die Reduktion unter Bildung von 
Aluminiumnitrid und Kohlenoxyd. Reine Tonerde re- 
agiert übrigens viel schwieriger als unreine, daher ist — 
es besonders vorteilhaft, Bauxite zu verwenden. 3 
Die leichtere Verarbeitung der Bauxite auf Nitride — 
ist der Gegenwart von katalytisch wirkenden Stoffen — 
zuzuschreiben, unter denen das Eisen besonders wichtig 
ist. Schon ein geringer Zusatz solcher Katalysatoren, 
wie Eisen, Kieselsäure, Titansäure, Nickel, Mangan usw., 
zur reinen Tonerde bewirkt, daß diese ebenso leicht 
wie der Bauxit in Nitrid umgewandelt wird. (Vergl. auch 
das D. R.-P. der Badischen Anilin- und Sodafabrik Nr. 
234 839 vom 10. Juli 1909.) 
Zur Erniedrigung der Reaktionstemperatur verwen- 
det Serpek neben Eisen auch noch Wasserstoff, der in 
Mengen von etwa 5 Volumprozenten dem Stickstoff bei- — 
gemengt wird. Es gelingt so, Aluminiumnitrid schon 
bei 1250 bis 1300° herzustellen; allerdings muß man — 
bei dieser Temperatur 5 bis 6 Stunden lang erhitzen und 
einen außerordentlich großen Stickstoffüberschuß ver- — 
wenden. Bei niedrigen Temperaturen ist das bei der Re- 
aktion entwickelte Kohlenoxyd dem Weiterfortschreiten | 
des Prozesses stark hinderlich. Es muß also durch Ver- — 
wendung eines Überschusses an Stickstoff das sich bil- 
dende Kohlenoxyd stark verdünnt werden. Mit stei- 
gender Temperatur tritt jedoch der Einfluß des Kohlen- a 
oxyddruckes zurück. Diese Beobachtung steht auch im 
Einklang mit zwei neueren Arbeiten über das Alumi- — 
niumnitrid von Adolf Sprengel (Dissertation Basel — 
1912) und von Walter Fränkel in der Zeitschrift fiir 
Elektrochemie Band 19, Seite 362 ff. 
Wird der Bauxit auf höhere Temperaturen erhitzt, 
so verläuft die Nitridbildung in Gegenwart der genann- 
ten Katalysatoren noch bedeutend rascher als ohne diese. 
Man kann schon durch % stündiges Erhitzen von Bauxit 
in einer richtig konstruierten Apparatur sämtliche im 
Bauxit enthaltene Tonerde. in einer halben Stunde in 
Nitrid umwandeln. Bei entsprechend weiterer Erhöhung 
der Temperatur lassen sich jedoch die Reaktionszeiten 
noch bedeutend abkürzen, und bei etwa 1900° er- — 
folgt die vollständige Umwandlung der Tonerde in Ni- 
trid im Verlauf von 5 Minuten. In letzter Zeit ist — 
