Mi a Haber-Bosch folyamat?

A 20. század legfontosabb technológiai előrehaladásának nevezik, a Haber-Bosch folyamat lehetővé teszi az ammónia (NH3) gazdaságos tömegszintézisét a nitrogénből és a hidrogénből.Fritz Haber és Carl Bosch, akik német vegyészek voltak, egy kicsit fejlesztették ki az első világháború előtt.Haber 1918-ban elnyerte a Nobel-kémiai díjat a felfedezéseiért, és Bosch 1931-ben Nobel-díjat osztott meg Friedrich Bergiussal a nagynyomású kémiai reakciókkal kapcsolatos munkájáért.Eleinte német nemzeti titok, az ammónia hatékony szintézisének kémiája és technikái a világ többi részén az 1920 -as és 1930 -as években terjedtek.A műtrágyák, amelyek nélkül lehetetlenek lennének a modern mezőgazdasági hozamok.A Haber-Bosch-folyamat néha a Haber ammónia-eljárásnak hívta az első ipari kémiai folyamat, amely rendkívül magas nyomást gyakorolt: 200-400 légkör.A magas nyomáson kívül a folyamat magas hőmérsékletet használ, körülbelül 750 fok; -1,200 és fok;Fahrenheit (kb. 400 és -650 celsius).A reakció hatékonysága a nyomás és a hőmérséklet függvénye;A nagyobb hozamokat magasabb nyomáson és alacsonyabb hőmérsékleten állítják elő a szükséges tartományon belül.A kereslethez viszonyítva.A nitrogén inaktív, légköri gáz formájában nagyon bőséges, de a mezőgazdasági szempontból hasznos rögzített nitrogénvegyületek akkoriban nehezebbek voltak.A mezőgazdasági műveletekhez a jó hozamok előállításához liberális mennyiségű rögzített nitrogén szükséges.A század 20. elején az összes világ fejlett országának szükség volt a nitrátok tömeges importálására a legnagyobb rendelkezésre álló forrásból mdash;Saltpeter (Nano3) chile mdash;és sok tudós aggódott a nitrogénvegyületek csökkenő ellátása miatt.

A Haber-Bosch-folyamat megoldást adott a rögzített nitrogén hiányára.Rendkívül magas nyomás és főként vasból álló katalizátor felhasználásával, a műtrágyák és a robbanóanyagok előállításához használt kritikus vegyi anyagok nagymértékben hozzáférhetővé tették Németország számára, lehetővé téve, hogy az ország folytatja a harcot az I. világháborúban.A globális felhasználás során elágazva ez lett az elsődleges eljárás, amely felelős a kémiai műtrágyák előállításáért.

Jelenlegi termelés

A 21. század elején a Haber-Bosch-folyamatot évente több mint 500 millió tonna (453 milliárd kilogramm) mesterséges műtrágya előállítására használták.A világ energiájának kb. 1 % -át felhasználták annak előállításához, és a Föld népességének kb. 40 % -át fenntartotta.