Proceso De Haber-bosch

PRODUCCIÓN DE AMONIACO POR MEDIO DEL PROCESO HABER BOSCH

 El amoníaco es un compuesto nitrogenado fundamental para la producción de fertilizantes y explosivos. Para evitar depender de las fuentes naturales de

nitratos, las naciones buscaron un proceso que permitiese fabricar compuestos nitrogenados a partir del nitrógeno del aire. El NH3 se obtiene exclusivamente por el método denominado Haber-Bosh (Fritz Haber y Carl Bosh recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918 y 1931).

El proceso de Haber-Bosch consiste en la síntesis de amoniaco a partir de nitrógeno e hidrógeno, en condiciones de elevada presión (200 atm) y elevada temperatura (450-500ºC). Sin embargo, la velocidad a la que se forma NH3 a temperatura ambiente es casi nula. Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad del N2. La reacción que tiene lugar es: N2(g) + 3H2(g) ↔ 2 NH3(g) -92,2 KJ

Para que la reacción funcione se utilizan diversos catalizadores(óxido de hierro que se reduce a hierro en la atmósfera de H2 aunque también óxidos de aluminio y de potasio). y aumentar la presión, ya que esto favorece la formación del producto. El nitrógeno que se usa como reactivo es obtendido directamente del aire. El hidrógeno se obtiene a partir de un hidrocarburo, siendo el gas natural la materia prima más utilizada para este fin.

La reaccion del metano(componente principal del gas natural es: CH4(g) + H2O(g) ↔ CO(g) + 3H2(g)

El monóxido de carbono generado debe ser eliminado. Bosch solventó este problema convirtiendo previamente el CO en CO2, y realizando posteriormente un sistema de lavados con lejías cupríferas que permiten la absorción de ambos compuestos.

La conversión de CO en CO2 se produce mediante la siguiente reacción: CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g)

 A pesar de todo, la formación de NH3 es baja con un rendimiento alrededor del 15%. Los gases de salida del reactor pasan por un condensador donde se puede licuar el NH3 separandolo así de los reactivos, los cuales pueden ser nuevamente utilizados.  La etapa determinante de la velocidad de la reacción es la ruptura de la molécula de N2 y la coordinación a la superficie del catalizador.  El otro reactivo, H2, se activa más fácilmente. Se producen una serie de reacciones de inserción entre las especies adsorbidas para producir el NH3.  El catalizador funciona adsorbiendo las moléculas de N2 en la superficie del catalizador debilitando el enlace interatómico N-N; de esta forma se origina N atómico el cual reacciona con átomos de hidrogeno que provienen de la disociación de H2 que también tiene lugar en la superficie metálica.

Videos: http://www.youtube.com/watch?v=RV7w60uIVrI http://www.youtube.com/watch?v=N-pMA28IkA8&feature=related

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Laura Perez 2011. “PROCESO DE HABER-BOSCH : SÍNTESIS DEL AMONIACO”.

http://cienciascic.blogspot.mx/2011/02/proceso-de-haber-boschsintesis-del.html Óscar Martínez Arias. “¿Cómo se produce el amoniaco? El proceso de Haber-Bosch”.

http://triplenlace.com/2011/12/12/como-se-produce-amoniacoproceso-haber-bosch/