Шта је Хабер-Босцх процес?

Хабер-Босцх-ов процес, или једноставно Хабер-ов процес, је поступак који се користи у производњи амонијака великих размера. Овај процес је добио име по Фритзу Хаберу и Царлу Босцху, два немачка хемичара који су изумили тај процес почетком 20. века. Хабер-Босцх процес је развијен да замени мање ефикасне методе које су раније коришћене у производњи амонијака као што је Франк-Царо процес. Данас се Хабер-Босцх процес углавном користи у производњи амонијака који се користи у ђубриву, за разлику од година његовог проналаска када је коришћен за добијање амонијака за експлозиве који су коришћени у првом рату.

Бацкгроунд

Хабер-Босцх процес је изумљен да задовољи високе захтеве амонијака у 19. веку. Потражња за амонијаком порасла је због потребе за производњом ђубрива и сточне хране. На почетку 20. века, Хабер је одлучио да смисли алтернативну методу за одржавање потражње амонијака. Хабер Фритз, заједно са својим помоћником, дошао је до процеса који је захтијевао употребу катализатора и уређаја под високим притиском. Процес демонстрације је био мали на лабораторијском нивоу. Демонстрациони процес се одвијао у лето 1909. године. Амонијак је настао као капљице у количини од 125мл на сат. Овај процес је добио признање и купио га је БАСФ, њемачка хемијска компанија. Царлу Босцху је додељена дужност да осигура да је процес надограђен на индустријски ниво, што је успјешно учинио 1910. године. Производња великих количина амонијака започела је 1913. године у погону Оппау који је био у власништву БАСФ-а. Постројење је умножило производњу амонијака који је до 1914. године достигао 20 тона дневно. Хабер-Босцх процес је био предност Њемачке за вријеме Првог свјетског рата. Хабер је добио Нобелову награду 1913. и Босцх је освојио исту награду 1931. године.

Процес

Амонијак се формира кроз процес који укључује реакцију азота и водоника. Процес се одвија на температурама између 400 и 500 степени Целзијуса. Гасови азота и водоника прелазе преко катализатора, са константним температурним прописима који одржавају равнотежу стабилном. Гасови се пропуштају преко четири сета катализатора. У сваком сету, приближно 15% гаса реагује да формира амонијак. Гасови који нису реаговали пропуштају се поново и поново кроз катализаторе. На крају, скоро 97% гасова је реаговало. Азот није реактиван због јаких троструких веза које држе његове молекуле заједно. Да би се осигурало да реагује са водоником, потребне су високе температуре и катализатори. Водоник који се користи у Хабер-Босцх процесу углавном се добија из метана. Да би се добило водоник из метана, спроводи се процес паровања, при чему се гас ставља под високим температурама и притисцима и никловим катализатором. Да би се повећала стопа производње, произведени амонијак се често уклања из система. Најчешће коришћени катализатори у Хабер процесу укључују катализаторе на бази гвожђа, ураниј и осмијум.

Економски и еколошки аспекти

Након што је Хабер-Босцх процес изумљен, морао је конкурирати процесу цијанамида. Процес цијанамида је био неефикасан јер је користио велике количине енергије и радне снаге. Хабер процес се интензивирао до нивоа који доводи до производње око 450 милиона тона азотних ђубрива годишње. Велика производња ђубрива довела је до тога да се велики део земљишта стави под пољопривреду. Амонијачно ђубриво повећало је приносе у пољопривреди и довољно хране, што је довело до повећања стопе раста становништва.

Рецоммендед

Шта је Црни петак?
2019
Шта је најдубље језеро на свету?
2019
Главне религије се практикују у Суринаму
2019