¿Qué es el proceso Haber-Bosch?
A veces llamado el avance tecnológico más importante del siglo XX, el proceso Haber-Bosch permite la síntesis en masa económica de amoníaco (NH3) a partir de nitrógeno e hidrógeno. Fue desarrollado un poco antes de la Primera Guerra Mundial por Fritz Haber y Carl Bosch, que eran químicos alemanes. Haber ganó el Premio Nobel de Química en 1918 por sus descubrimientos, y Bosch compartió un Premio Nobel con Friedrich Bergius en 1931 por su trabajo en reacciones químicas de alta presión. Un secreto nacional alemán al principio, la química y las técnicas detrás de la síntesis efectiva de amoníaco se extendieron al resto del mundo durante las décadas de 1920 y 1930.
Alta presión, altas temperaturas
El amoníaco es importante porque es el ingrediente principal de los fertilizantes artificiales, sin los cuales los rendimientos agrícolas modernos serían imposibles. A veces llamado proceso de amoníaco Haber, el proceso Haber-Bosch fue el primer proceso químico industrial que hizo uso de presiones extremadamente altas: 200-400 atmósferas. Además de las altas presiones, el proceso también utiliza altas temperaturas de aproximadamente 750 ° -1,200 ° Fahrenheit (aproximadamente 400 ° -650 ° Celsius). La eficiencia de la reacción es función de la presión y la temperatura; Se producen mayores rendimientos a presiones más altas y temperaturas más bajas dentro del rango necesario.
Historia
Durante la primera década del siglo XX, se estaba investigando la síntesis artificial de nitratos debido al temor de que el suministro mundial de nitrógeno fijo estuviera disminuyendo rápidamente en relación con la demanda. El nitrógeno en su forma de gas atmosférico inactivo es muy abundante, pero los compuestos de nitrógeno "fijos" agrícolamente útiles fueron más difíciles de encontrar en ese momento. Las operaciones agrícolas requieren grandes cantidades de nitrógeno fijo para producir buenos rendimientos. A principios del siglo XX, todos los países desarrollados del mundo debían importar en masa nitratos de la fuente más grande disponible, el salitre (NaNO3) de Chile, y muchos científicos estaban preocupados por la disminución del suministro de compuestos de nitrógeno.
El proceso Haber-Bosch proporcionó una solución a la escasez de nitrógeno fijo. Utilizando presiones extremadamente altas y un catalizador compuesto principalmente de hierro, los productos químicos críticos utilizados tanto en la producción de fertilizantes como de explosivos se hicieron altamente accesibles para Alemania, haciendo posible que ese país continúe luchando en la Primera Guerra Mundial. Como el proceso Haber-Bosch diversificado en el uso global, se convirtió en el principal procedimiento responsable de la producción de fertilizantes químicos.