Síntese de Harber-Bosch - Processo de Produção de Amônia

POR Pedro Coelho

Publicado: segunda-feira, 18 de junho de 2012

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A síntese de Haber-Bosch da amônia (também conhecida como processo de Haber-Bosch da amônia) é um método de obtenção direta da amônia a partir do hidrogênio e nitrogênio, que foi desenvolvido pelos cientistas Fritz Haber (1868 – 1934) e William Carl Bosch (1874 – 1940) (ao qual dão o nome a síntese) e alguns outros cientistas como Le Rossignol e Mittasc, entre outubro de 1908 a 1910.

Em 1918, Fritz Haber recebeu Prêmio Nobel de Química por tornar o seu método de fabricação da amônia economicamente viável, sendo o seu método transformado em um processo em larga escala usando um catalisador e métodos de alta pressão por Carl Bosch, um químico industrial que ganhou um Prêmio Nobel em 1931 em conjunto com Friedrich Bergius pelos estudos de alta pressão.

Reação de síntese da amônia foi desenvolvida pelos alemães Fritz Haber (esq.) e Carl Bosch (dir.), Nobel de Química de 1918 e 1931.

Entendendo o processo da síntese de Haber-Bosch

O processo de Haber-Bosch foi o primeiro processo químico industrial a usar alta pressão para uma reação química. Ele combina diretamente nitrogênio do ar com hidrogênio sob pressões extremamente altas e temperaturas moderadamente altas.

Esse processo estipulado por eles utiliza um catalisador feito principalmente a partir de ferro que permiti que a reação seja realizada a uma temperatura mais baixa do que a que seria praticável, enquanto a remoção de amônia do lote assim que for formada assegura a manutenção de um equilíbrio favorecendo a formação do produto.

Sendo que quanto menor a temperatura e quanto maior a pressão utilizada, maior a proporção de amônia produzida na mistura. Para a produção comercial, a reação é geralmente realizada a pressões variando de 200 a 400 atmosferas e a temperaturas variando de 400 ° C a 650 ° C (750 ° F a 1200 ° F).

Após esse processo, se obtêm amônia em estado líquido, que pode ser usada como fertilizante para agricultura ou ainda para diminuir a acidez do solo.

Equação do processo de obtenção da amônia

N₂(g) + 3 H₂(g) ↔ 2 NH₃(g) ∆ H = -92,22 Kj

Repare que esta equação é de formação da amônia no estado gasoso, veja agora alguns procedimentos da produção artificial de amônia líquida:

1. Uma mistura gasosa de N₂ e H₂ é colocada em um reator;

2. Ao reagir e atingir o equilíbrio, a mistura de N₂ e H₂ é transferida para um condensador;

3. Nesta etapa a amônia formada se encontra no estado gasoso: NH₃(g), mas quando passa pelo condensador se converte em líquida;

4. Estando a amônia liquefeita é então retirada e já ser pode ser usada.

Uso da síntese de amônia de Haber-Bosch

Hoje, a síntese da amônia de Haber-Bosch é o processo mais econômico para a fixação de nitrogênio, sendo ele um dos processos básicos da indústria química mais utilizados pelo mundo para obtenção de amônia.

Graças à síntese da amônia, o advento dos fertilizantes nitrogenados levou a um aumento de 30 a 50% da produção agrícola, o que garantiu a sobrevivência de 27% da população mundial durante o século 20.

Infelizmente, a síntese de Haber-Borsh não foi só utilizada para a produção de fertilizantes, Pois também foi utilizada para o mau como na produção de armamentos bélicos da Alemanha durante as duas grandes guerras e de outras guerras que vieram após.

Aparelho de laboratório utilizado por Fritz Haber para sintetizar a amônia em 1909. Fotografia tirada em julho de 2009 no Museu Judaico de Berlim.

Referências

• http://www.brasilescola.com/quimica/obtencao-amonia-processo-haberbosch.htm (Acessado em 16/06/2012 as 16:48)
• http://educacao.uol.com.br/quimica/amonia-propriedades-e-usos.jhtm (Acessado em 16/06/2012 as 17:05)
• http://www.scielo.br/scielo.php?pid=s0100-40422007000100039&script=sci_arttext (Acessado em 17/06/2012 as 13:12)
• https://www.britannica.com/technology/Haber-Bosch-process (acessado em 31/10/2017 as 18:41)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)