Co je syntéza amoniaku?

Syntéza amoniaku je produkce amoniaku z kombinace plynů vodíku a dusíku.Většina vyrobeného amoniaku se používá jako hnojivo, ačkoli jej lze použít pro jiné účely, jako je výroba výbušnin.Proces byl vyvinut v Německu na počátku 20. století.Základní strategií pro výrobu amoniaku, NH

3

, je kombinovat vodíkový plyn, H ₂ , s plynem dusíku, N ₂ , při vysoké teplotě a pod vysokým tlakem.Chemicky se jedná o obtížnou reakci, takže vyžaduje, aby činidlo urychlilo proces. Katalyzátor je sloučenina, která způsobuje, že reakce postupuje rychleji.Při syntéze amoniaku je používaným katalyzátorem obecně železo.Typ použitého železa je

Snížená magnetitová ruda

.Existují i jiné chemikálie, které lze použít jako katalyzátory, ale železo je nejběžnější.To popisuje základní proces syntézy amoniaku.Mnoho dalších kroků se odehrává v rostlině syntézy amoniaku.Sloučeniny síry jsou nejprve odstraněny ze zemního plynu reagováním s oxidem zinečnatým, který se transformuje na sulfid zinečnatý.To ponechává volný metan, který prochází několika dalšími transformacemi, aby se vytvořil vodíkový plyn. Použitá teplota je asi 1482 DEG;F (400 DEG; C).Použitý tlak je menší než to, co je pro reakci optimální.Z bezpečnostních důvodů se používá tlak přibližně 200 atmosféry (ATM).Výtěžek je za těchto podmínek asi 10-20%.Jak směs opouští reaktor, je ochlazena, takže amoniak se stane kapalinou.Teplo je zachyceno a znovu použito k zahřívání příchozích plynů.Vyvinul jej během nedostatku hnojiv obsahujících dusík na počátku 20. let a protože Německo potřebovalo výbušniny pro první světovou válku. V současné době je amoniak ve velkém měřítku po celém světě.

alternativní způsob, jak vytvořit vodík proReakce je prostřednictvím elektrolýzy vody.Elektrolýza používá elektřinu k rozpadu sloučenin.V tomto případě je voda rozdělena na vodík a kyslík.To bylo provedeno ve spojení s výrobou elektřiny z vodních rostlin.Již v roce 1911 byla elektrolýza vody použita k zajištění vodíku pro syntézu amoniaku.Tento proces se nazývá _{fixace dusíku} .V tomto případě jsou katalyzátory složité enzymy známé jako

dusíky

.Bakterie, které tento proces provádějí, žijí na kořenech luštěnin, jako jsou hrachové rostliny.Fixace dusíku významně zlepšila stav živin u mnoha půd