กระบวนการฮาเบอร์และคอนแทค

สมดุลที่เลี้ยงโลก

• กระบวนการอุตสาหกรรมเหล่านี้ปรับสมดุลระหว่าง ผลผลิต, อัตรา และ ต้นทุน
• ใช้กฎของเลอชาเตอlie เพื่อเลือกสภาวะที่เหมาะสม
• ปฏิกิริยาทั้งสองเป็น ปฏิกิริยาคายความร้อน

กระบวนการฮาเบอร์

• ผลิตแอมโมเนีย: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$ (คายความร้อน)
• สภาวะ: ประมาณ $450\,°\text{C}$, $200\ \text{atm}$, ตัวเร่งปฏิกิริยา เหล็ก
• อุณหภูมิต่ำจะให้แอมโมเนียมากกว่า แต่ ช้าเกินไป — ดังนั้นใช้อุณหภูมิปานกลางเพื่อเป็น ทางออกกลาง

ผลผลิตกระบวนการฮาเบอร์: ได้แอมโมเนียมากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำและความดันสูง

กระบวนการคอนแทค

• ผลิตซัลเฟอร์ไตรออกไซด์: $2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2\text{SO}_3$ (คายความร้อน)
• สภาวะ: ประมาณ $450\,°\text{C}$, ใกล้ $1$–$2\ \text{atm}$, ตัวเร่งปฏิกิริยา วานาเดียม(V) ออกไซด์

แอมโมเนียสำหรับปุ๋ยผลิตโดยกระบวนการฮาเบอร์ ซึ่งเป็นสมดุลที่สำคัญ

เหตุผลของการใช้สภาวะทางออกกลาง

• กระบวนการฮาเบอร์ใช้ ~450 °C และ ~200 atm: เป็น ทางออกกลาง ระหว่างผลผลิต อัตรา และต้นทุน
• อุณหภูมิต่ำกว่าจะทำให้ได้แอมโมเนียมากขึ้นแต่ ช้ามาก

คุณเข้าใจแล้ว