Apa itu Proses Haber-Bosch?

Proses Haber-Bosch, atau hanya proses Haber, adalah prosedur yang digunakan dalam pembuatan amonia skala besar. Proses ini dinamai Fritz Haber dan Carl Bosch, dua ahli kimia Jerman yang menemukan proses di awal abad ke-20. Proses Haber-Bosch dikembangkan untuk menggantikan metode yang kurang efisien yang sebelumnya digunakan dalam produksi amonia seperti proses Frank-Caro. Saat ini, proses Haber-Bosch sebagian besar digunakan dalam produksi amonia yang digunakan dalam pupuk, tidak seperti selama tahun-tahun penemuannya ketika digunakan untuk menyediakan amonia untuk bahan peledak yang digunakan dalam perang pertama.

Latar Belakang

Proses Haber-Bosch diciptakan untuk memenuhi tuntutan tinggi amonia pada abad ke-19. Permintaan amonia naik karena kebutuhannya untuk pupuk dan pembuatan makanan ternak. Pada awal abad ke-20, Haber memutuskan untuk datang dengan metode alternatif untuk mempertahankan permintaan amonia. Haber Fritz, bersama dengan asistennya datang dengan proses yang membutuhkan penggunaan katalis dan perangkat bertekanan tinggi. Proses demonstrasi adalah skala kecil di tingkat laboratorium. Proses demonstrasi berlangsung pada musim panas 1909. Amonia dihasilkan sebagai tetes dengan kecepatan 125ml per jam. Proses ini mendapat pengakuan dan dibeli oleh BASF, sebuah perusahaan kimia yang berbasis di Jerman. Carl Bosch ditugaskan untuk memastikan proses ditingkatkan ke tingkat industri, yang berhasil ia lakukan pada tahun 1910. Produksi amonia skala besar dimulai pada tahun 1913 di pabrik Oppau yang dimiliki oleh BASF. Pabrik melipatgandakan produksi amonia yang mencapai 20 ton per hari pada tahun 1914. Proses Haber-Bosch adalah aset bagi Jerman selama Perang Dunia I. Haber memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1913 dan Bosch memenangkan hadiah yang sama pada tahun 1931.

Proses

Amonia terbentuk melalui proses yang melibatkan reaksi nitrogen dan hidrogen. Proses ini terjadi di bawah suhu antara 400 dan 500 derajat Celcius. Gas nitrogen dan hidrogen dilewatkan di atas katalis, dengan regulasi suhu konstan untuk menjaga keseimbangan tetap. Gas-gas dilewatkan melalui empat set katalis. Pada setiap set, sekitar 15% gas bereaksi membentuk amonia. Gas-gas yang belum bereaksi dilewatkan berulang-ulang melalui katalis. Pada akhirnya, hampir 97% gas bereaksi. Nitrogen tidak reaktif karena ikatan rangkap tiga yang kuat menyatukan molekul-molekulnya. Untuk memastikan itu bereaksi dengan hidrogen, diperlukan suhu tinggi dan katalis. Hidrogen yang digunakan dalam proses Haber-Bosch sebagian besar diperoleh dari metana. Untuk mendapatkan hidrogen dari metana, proses steam reforming dilakukan dimana gas diletakkan pada suhu dan tekanan tinggi dan katalis nikel. Untuk meningkatkan laju produksi, amonia yang diproduksi sering dihapus dari sistem. Katalis yang biasa digunakan dalam proses Haber termasuk katalis berbasis besi, uranium, dan osmium.

Aspek Ekonomi dan Lingkungan

Setelah proses Haber-Bosch ditemukan, ia harus bersaing dengan proses Cyanamide. Proses sianamida tidak efektif karena menggunakan tenaga dan tenaga dalam jumlah besar. Proses Haber telah meningkat ke tingkat yang mengarah ke produksi sekitar 450 juta ton pupuk nitrogen setiap tahun. Produksi pupuk yang besar telah menyebabkan bidang tanah yang besar dijadikan pertanian. Pupuk amoniak telah meningkatkan hasil pertanian dan pasokan makanan yang cukup, yang mengarah pada peningkatan tingkat pertumbuhan populasi.

Direkomendasikan

Apa Itu Liga Aetolian?
2019
Apa Mata Uang Kenya?
2019
Ha Long Bay, Vietnam: Tempat-tempat Unik di Seluruh Dunia
2019