3149488389

Substratami to syntezy są azot i wodór, reakcja przebiega zgodnie z równaniem: N₂+3H₂->2NH₃ Metoda bezpośredniej syntezy amoniaku z azotu i wodoru została odkryta przez niemieckiego fizykochemika Fritza Habera i otrzymał on za to odkrycie w 1918 r. Nagrodę Nobla. Metoda ta została wykorzystana na dużą skalę przy użyciu katalizatorów i wysokiego ciśnienia przez Carla Boscha, chemika przemysłowego, który otrzymał za to Nagrodę Nobla w 1931 r. Jest to reakcja równowagowa i im wyższe jest ciśnienie i im niższa jest temperatura tym więcej amoniaku jest tworzone w reakcji. Obniżenie temperatury powoduje jednak znaczne spowolnienie reakcji, niezbędny jest zatem znalezienie optymalnej temperatury, przy której uzyskuje się akceptowalną szybkość tworzenia amoniaku oraz wydajność tej reakcji.

W praktyce przemysłowej reakcja ta jest przeprowadzana przy ciśnieniu ok 200 do 400 atmosfer oraz temperatur wahających się pomiędzy 400 a 650°C. Mieszanina gazów jest sprężana do ciśnienia 250 at i trafia do konwentora z katalizatorem (Fe z promotorami np. K₂0). Poreakcyjna mieszanina gazów opuszczająca konwentor chłodzona jest do temperatury -50°C. W tej temperaturze zachodzi skroplenie amoniaku. Pozostałą mieszaninę azotu i wodoru zawraca się na początek procesu.