Kas ir Hābera-Boša process?
Īsā atbilde
Dažkārt saukts par nozīmīgāko 20. gadsimta tehnoloģisko progresu, Hābera-Bosa process ļauj ekonomiski masveidā sintēzi amonjaku (NH3) no slāpekļa un ūdeņraža. To nedaudz pirms Pirmā pasaules kara izstrādāja Frics Hābers un Karls Bošs, kuri bija vācu ķīmiķi. Hābers 1918. gadā ieguva Nobela prēmiju ķīmijā par saviem atklājumiem, un Bošs 1931. gadā saņēma Nobela prēmiju ar Frīdrihu Berģiju par darbu augstspiediena ķīmisko reakciju jomā. Sākotnēji tas bija Vācijas nacionālais noslēpums, jo 1920. gadsimta 1930. gados amonjaka efektīvas sintēzes pamatā esošā ķīmija un paņēmieni izplatījās pārējā pasaulē.
Augsts spiediens, augsta temperatūra
Amonjaks ir svarīgs, jo tas ir galvenā mākslīgā mēslojuma sastāvdaļa, bez kura mūsdienu lauksaimniecības raža nebūtu iespējama. Dažkārt saukts par Hābera amonjaka procesu, Hābera-Boša process bija pirmais rūpnieciskais ķīmiskais process, kurā tika izmantots ārkārtīgi augsts spiediens: 200–400 atmosfēras. Papildus augstam spiedienam procesā tiek izmantota arī augsta temperatūra aptuveni 750–1,200 ° Fārenheita (apmēram 400–650 ° C). Reakcijas efektivitāte ir atkarīga no spiediena un temperatūras; lielāka raža tiek iegūta pie augstāka spiediena un zemākas temperatūras vajadzīgajā diapazonā.
vēsture
20. gadsimta pirmajā desmitgadē tika pētīta mākslīgā nitrātu sintēze, jo pastāv bažas, ka pasaules fiksētā slāpekļa piedāvājums strauji samazinās, salīdzinot ar pieprasījumu. Slāpeklis neaktīvā, atmosfēras gāzes formā ir ļoti daudz, bet lauksaimniecībā noderīgus “fiksētos” slāpekļa savienojumus tolaik bija grūtāk iegūt. Lai iegūtu labu ražu, lauksaimniecības darbībām ir nepieciešams liels fiksētā slāpekļa daudzums. 20. gadsimta sākumā visām pasaules attīstītajām valstīm bija masveidā jāieved nitrāti no lielākā pieejamā avota — salpetra (NaNO3) no Čīles —, un daudzi zinātnieki bija noraizējušies par slāpekļa savienojumu piegādes samazināšanos.
Haber-Bosch process nodrošināja risinājumu fiksētā slāpekļa trūkumam. Izmantojot ārkārtīgi augstu spiedienu un katalizatoru, kas sastāv galvenokārt no dzelzs, kritiskās ķīmiskās vielas, ko izmantoja gan mēslošanas līdzekļu, gan sprāgstvielu ražošanā, tika padarītas Vācijai ļoti pieejamas, ļaujot šai valstij turpināt cīņu Pirmajā pasaules karā. Kā Hābera-Boša process globālā lietošanā tas kļuva par primāro procedūru, kas ir atbildīga par ķīmisko mēslošanas līdzekļu ražošanu.
Pašreizējā ražošana
21. gadsimta sākumā Hābera-Boša process tika izmantots, lai gadā saražotu vairāk nekā 500 miljonus tonnu (453 miljardus kilogramu) mākslīgā mēslojuma. Tās ražošanai tika izmantots aptuveni 1 procents pasaules enerģijas, un tā uzturēja aptuveni 40 procentus Zemes iedzīvotāju.
Saistītie jautājumi
- Kas ir Bosa diena?Bosa diena, saukta arī par Nacionālo Bosa dienu vai Bosa dienu, ir svētki, kas pastāv kopš 1950. gadiem. Tas ir paredzē…
- Kas ir Hābera process?Hābera process, kas dažviet pazīstams arī kā Hābera-Borša process, ir zinātniska metode, ar kuras palīdzību no slāpekļa…
- Kas ir slāpekļa līdzsvars?Termins “slāpekļa līdzsvars” attiecas uz slāpekļa daudzumu, ko organisms izvada, pretstatā slāpekļa daudzumam, ko organ…
- Kas ir Nitrogenāze?Kā enzīms, ko daži organismi izmanto, lai fiksētu slāpekļa klātbūtni atmosfērā, slāpekļa gāze palīdz uzturēt savienojum…
- Kam izmanto amonjaku?Amonjaks, ķīmisks savienojums, kas pazīstams ar savu asu smaku, ir visu dzīvības formu būtiska sastāvdaļa. Amonjaks sas…
- Ko dara atmosfēras zinātnieks?Atmosfēras zinātnieks ir indivīds, kurš pēta Zemes atmosfēru, kas ir gāzu slānis, kas ieskauj planētu un ir būtisks vis…
- Kas ir slāpekļa fiksācija?Slāpekļa piesaiste, kas pazīstama arī kā slāpekļa fiksācija, ir process, kurā atmosfēras slāpeklis tiek pārvērsts savie…
- Kas ir Ostvalda process?Ostvalda process ir slāpekļskābes rūpnieciskai ražošanai izmantota metode, ko 1902. gadā patentēja vācu/latviešu ķīmiķi…
- Kā es varu kļūt par vides grāmatvedi?Cilvēkiem, kurus interesē finanses un kuriem ir bažas par ekoloģiskiem jautājumiem, vides grāmatveža karjera var būt id…
- Kas ir Bosa cīņa?Bosu cīņa ir bieža parādība gan video, gan datorspēlēs. Bosa cīņa var notikt videospēles beigās, un tā ir jāuzvar, lai …