¿Qué es la síntesis de amoníaco?

de síntesis de amoníaco es la producción de amoníaco a partir de la combinación de hidrógeno y gases de nitrógeno. La mayor parte del amoníaco producido se utiliza como fertilizante, aunque puede ser utilizado para otros fines, como la fabricación de explosivos. El proceso se desarrolló en Alemania en el año 1900.

El ambiente está lleno de gas nitrógeno, pero no es reactivo y, en general no se combina con otros elementos. La estrategia básica para la fabricación de amoníaco, NH 3 , es la combinación de hidrógeno gaseoso, H 2 , con gas nitrógeno, N 2 , en un alto temperatura y alta presión. Químicamente, se trata de una reacción difícil, por lo que requiere un agente para acelerar el proceso.

Un catalizador es un compuesto que hace que una reacción a cabo más rápidamente. En , el catalizador utilizado es generalmente de hierro. El tipo de hierro utilizado es de mineral de magnetita reducido . Hay otros productos químicos que pueden ser utilizados como catalizadores, pero el hierro es el más común.

El origen del gas de hidrógeno es normalmente de gas natural, también conocido como el metano, CH 4 . Esto describe el proceso básico de la síntesis de amoníaco. Muchas otras medidas se llevará a cabo en una planta de síntesis de amoníaco. Compuestos de azufre primero se eliminan del gas natural al reaccionar con el óxido de zinc, que es transformado en sulfuro de zinc. Esto deja libre el metano, que pasa por varias transformaciones más para generar gas de hidrógeno.

La temperatura utilizada es de unos 1482 ° F (400 ° C). La presión utilizada es menor de lo que es óptimo para la reacción. Por razones de seguridad, se utiliza la presión de alrededor de 200 atmósferas (ATM). El rendimiento es de aproximadamente 10-20% en estas condiciones. Cuando la mezcla sale del reactor, se enfría, de modo que el amoníaco será convertido en un líquido. El calor es capturado y re-utiliza para calentar los gases de entrada.

Este método de síntesis de amoníaco se conoce como el proceso de Haber , porque fue creado por el químico alemán Fritz Haber, que se desarrollado las condiciones para la reacción química. Se desarrolló durante la escasez de fertilizantes que contienen nitrógeno en el año 1900, y porque Alemania necesita explosivos para la Primera Guerra Mundial En la actualidad, el amoniaco se produce a gran escala en todo el mundo.

Una forma alternativa de hacer que el hidrógeno para la reacción es a través de la electrólisis del agua. La electrólisis utiliza electricidad para descomponer compuestos. En este caso, el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. Esto se ha hecho en relación con la producción de electricidad en centrales hidroeléctricas. Ya en 1911, la electrólisis del agua se ha usado para proporcionar el hidrógeno para la síntesis de amoníaco.

Algunos microorganismos son capaces de utilizar el gas nitrógeno del aire para producir amoníaco. Este proceso se denomina fijación de nitrógeno . En este caso, los catalizadores son enzimas complejo conocido como nitrogenasas . Las bacterias que llevan a cabo este proceso viven en las raíces de las leguminosas, como las plantas de guisantes. La fijación de nitrógeno ha mejorado significativamente el estado nutricional de muchos suelos.

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