Síntese de Amônia pelo Processo Haber Bosch

Fritz Haber e Carl Bosch (imagem Wikipédia)

Em 1908, o químico alemão Fritz Haber publicou o primeiro trabalho sugerindo a possibilidade técnica da síntese da amônia a partir do nitrogênio e do hidrogênio atmosféricos. Dez anos depois ele ganharia o Prêmio Nobel de Química por esta descoberta.

Dois anos após o artigo inicial, em 1910, a empresa Basf comprou sua patente. Carl Bosch, engenheiro metalúrgico da empresa, transformou a possibilidade teórica prevista por Haber em uma realidade prática. Os aperfeiçoamentos renderiam a Bosch o mesmo Prêmio Nobel de Química em 1931.

O proceso de Haber é uma reação entre o nitrogênio e o hidrogênio para produzir amoníaco.

Esta reação é catalisada com o ferro, sob as condições de 200 atmosferas de pressão e uma temperatura de 450ºC.:

N_2(g) + 3H_2(g) <--> 2NH_3(g) + energia

O catalisador não afeta o equilíbrio, porém acelera a velocidade da reação para atingir o equilibrio. A adição de catalisador permite que o processo se desenvolva favoralmente em temperaturas mais baixas. No início, para a reação Haber-Bosch , usava-se o ósmio e urânio como catalisadores. Atualmente utiliza-se de maneira extensiva o ferro.

O processo foi desenvolvido por Fritz Haber e Carl Bosch em 1909 e patenteado em 1910. Foi usado pela primeira vez, em escala industrial, na Alemanha durante a Primeira Guerra Mundial. Para a produção de munição os alemães dependiam do nitrato de sódio importado do Chile, que era insuficiente e incerto. Por isso passaram a utilizar prontamente o processo de Haber para a produção do amoníaco . A amônia ( amoníaco ) produzida era oxidada para a produção do ácido nítrico, este utilizado para a produção de explosivos de nitrogênio, usados na fabricação de munição.

A amônia formada é um gás, porém refrigerado e sob alta pressão é liquefeito. Nestas condições, sob a forma líquida, não ocorre a reversibilidade, ou seja, a reação a decomposição em nitrogênio e hidrogênio não acontece.

O processo Haber foi adotado inicialmente para as necessidades militares, atualmente metade do total do nitrogênio é usado para a produção de fertilizantes utilizados na agricultura.