História | Amoniaco

História e síntese [1][2]

A síntese do amoníaco é um dos processos mais importantes na indústria química. Este processo foi desenvolvido na BASF há cerca de cem anos com base no trabalho essencial de Fritz Haber e no processo de engenharia desenvolvido por Carl Bosch. Haber combinou a reciclagem do gás de alimentação com a aplicação de alta pressão e utilização de um catalisador eficaz, por exemplo, o ósmio, no âmbito da otimizar a conversão de azoto de acordo com a reação:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH= -92 KJ mol-1

O sucesso alcançado levou à produção em larga escala de fertilizantes artificiais, e hoje em dia, cerca de 80% da produção mundial de amoníaco é utilizada para este propósito. Pouco foi alterado no processo de síntese do amoníaco. É realizado a temperaturas típicas de 500ºC e a pressões próximas de 200 bar, o que resulta em concentrações de amoníaco nos gases de escape de até 18% em vol.

Um desenvolvimento fundamental para o processo de Haber-Bosch moderno foi a síntese de um catalisador exclusivo desenvolvido na BASF por Alwin Mittasch, no início do século 20. Com o objetivo de obter um catalisador de ferro altamente ativo promoveu-se a fusão da magnetite (Fe3O4) com óxidos irredutíveis (K2O, Al2O3, mais tarde também CaO). A magnetite fundida é granulada e cuidadosamente reduzida na alimentação do gás de síntese de forma a obter o catalisador α-Fe.

Figura 1: Esquema que mimetiza as condições a que ocorre a síntese do amoníaco.

[1] Kandemir T., Schuster M. E., Senyshyn A., Behrens M., Schlçgl R. (2013): The Haber–Bosch Process Revisited : On the Real Structure and Stability of “Ammonia Iron” under Working. Angewandte Chemie International Edition 52, 12723 –12726

[2] Chemguide (The Haber process) (16.05.2014), http://www.chemguide.co.uk/physical/equilibria/haber.html

Imagens:

(18/05/2014), http://peakofwellbeing.com/how-do-i-know-if-my-body-is-toxic/

Amoníaco

História e síntese [1][2]

Referências