TitelStöchiometrie mit AdBlue
AutorBirgit Lachner
veröffentlicht30.06.2020
BildungsgangAllgemeine Hochschulreife
FachChemie
Klassenstufen11, 3. Ausbildungsjahr

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Informationen

2015 Audi Q3 2.0 TDI quattro mit Tankeinfuellstutzen für AdBlue

AdBlue (auch AUS für aqueous urea solution) ist eine wässrige Harnstofflösung, bestehend aus 32,5 Prozent reinem Harnstoff und 67,5 Prozent demineralisiertem Wasser. Mit dieser Lösung wird der Ausstoß von Stickoxiden (NOx) bei Dieselmotoren um bis zu 90 Prozent reduziert. Der deutsche Verband der Automobilindustrie e. V. hat die Marke schützen lassen; in Nordamerika wird Diesel Exhaust Fluid (DEF) als Name verwendet. Die wasserklare Flüssigkeit wird in den Abgasstrang eingespritzt und führt zu einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR). Stickoxide und Ammoniak werden dabei zu Wasser und Stickstoff umgewandelt.

Schema, wie AdBlue bei der Abgasreinigung genutzt wird.

Harnstoff

Stattfindende Reaktionen

Der Harnstoff wird in einer Thermolyse durch das heiße Abgas in Ammoniak und Isocyansäure zerlegt.

(N H_{2})_{2} CO ⟶ N H_{3} + H NCO (1)

Anschließend wird die Isocyansäure in einer Hydrolyse mit Hilfe des Wasser noch einmal zerlegt.

H NCO + H_{2} O ⟶ N H_{3} + C O_{2} (2)

In der sogenannten Selektiven Katalytische Reduktion (Standard-SCR, bei Temperatur über 250°C) findet eine Reaktion des Ammoniak mit dem Stickstoffmonooxid statt.

4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} ⟶ 4 N_{2} + 6 H_{2} O (3)

Aufgabenstellungen

Fasse die Reaktionsgleichungen (1) und (2) zu einer zusammen. Da uns nur die Menge an entstehendem Ammoniak interessiert, reicht das aus.

Wieviel Mol Harnstoff benötigt man, um 1 mol NO unschädlich zu machen?

Wieviel ml von AdBlue benötigt man für Reingung von 1 mol NO?

Hinweis: AdBlue hat laut Wikipedia eine Dichte von 1,078 g/cm³

Erweiterungsaufgabe: Welche Überlegungen müsste man noch anstellen, um abschätzen zu können, für wieviel Liter Diesel die Menge an AdBlue reichen kann.