¿Cómo se sintetiza industrialmente el amoníaco?

La ecuación química de la reacción de síntesis de amoniaco industrial es: N?+3H?2NH? (catalizador, condiciones de alta temperatura y alta presión)

El proceso de reacción utiliza un catalizador de hierro ( catalizador mezclado principalmente con hierro), el catalizador de hierro es más activo a 500°C, razón por la cual se elige 500°C para la síntesis de amoníaco.

Características de la reacción de síntesis de amoníaco

(1) Reacción reversible;

(2) La reacción directa es una reacción exotérmica;

( 3 ) Una reacción directa es una reacción en la que el volumen de un gas disminuye.

Información ampliada

El descubrimiento del proceso de síntesis de amoniaco

El químico alemán F. Haber (1868-1934) comenzó a estudiar la síntesis de nitrógeno e hidrógeno en 1902. Síntesis directa de amoniaco. Patentado en 1908, el "método de circulación".

Sobre esta base, continuó la investigación y mejoró la síntesis en 1909. El contenido de amoníaco alcanzó 6 o más. Este es un método de síntesis directa comúnmente utilizado en la industria.

Para resolver el problema de la baja tasa de conversión sintética de hidrógeno y nitrógeno durante el proceso de reacción, el producto de amoníaco se separa del gas después de la reacción de síntesis y el gas sin reaccionar se mezcla con hidrógeno fresco y nitrógeno para participar nuevamente en la reacción de síntesis.

El mecanismo de la reacción de síntesis de amoníaco es que las moléculas de nitrógeno se adsorben químicamente en la superficie del catalizador de hierro, lo que debilita los enlaces químicos entre los átomos de nitrógeno. Luego, los átomos de hidrógeno adsorbidos químicamente interactúan continuamente con las moléculas de nitrógeno en la superficie, generando gradualmente -NH, -NH? y NH?. Finalmente, las moléculas de amoníaco se desorben en la superficie para generar amoníaco gaseoso.