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Das Haber-Bosch-Verfahren
Die Ammoniaksynthese
Informationen zum Ammoniak
Chemische Formel: NH3
Strukturformel:
Aggregatzustand: gasförmig
Geruch/Aussehen: stechend, riechendes, farbloses Gas
Dichte: 0,235g/cm³
Giftig (T) Umweltgefährlich (N)
Verwendung von Ammoniak
• Ammoniak ist der Grundstoff ii stickstoffhaltigen Verbindungen
• Die Herstellung von Harnstoff zur i Gewinnung von Düngermittel
• Herstellung von Salpetersäure Ammoniumhaltiger Dünger (Kalkammonsalpeter - Calciumammoniumnitrat)
Allgemeine Informationen zur Ammoniaksynthese
• Haber-Bosch Verfahren
• Stickstoff und Wasserstoff reagieren
• Werden bei hohem Druck umgesetzt
• Entwickelt von Haber ( Chemiker) und
Bosch ( Ingenieur)
• Ammoniak ist eine der 10 Grundchemikalien
• Jährlich 120 Millionen Tonnen hergestellt
• Davon 2,6 in Deutschland
Die Ammoniaksynthese – Schritt für Schritt
Steuerung der Ammoniak-Synthese
-Einfluss durch Temperatur
-Einfluss durch Druck
Einfluss durch Temperatur
• Stickstoffmolekül ist auf Grund seiner Dreifachbindung reaktionsträge.
• Durch Einsatz guter Katalysatoren und hoher Temperatur bei ca.450°C erfolgt eine Reaktion.
Einfluss durch Druck
• Hoher druck bewirkt eine bessere Ausbeute
• Der Druck wird durch aufwendige Apparaturen erzeugt
• Heute arbeitet man mit Drücken von 30MPa
Volumenanteile Ammoniak
• Bei der Herstellung von Ammoniak, handelt es sich um eine Endlosproduktion.
• Bei Einmaligen Durchgang durch den Kontaktofen beträgt der Ammoniakanteil 15%.
Geschichte und Entwicklung
Der Ammoniaksynthese
Einführung
• Geschichte eines Wettlaufs gegen eine gegen drohende weltweite Hungerkatastrophe
• Eine der größten Errungenschaft der Chemie im letzten Jahrhundert
Justus von Liebig
• Chemiker 1803-1873• Entdeckte Mineral- und
Stickstoffbedarf bei Pflanzen
• Entwickelte die Idee der Mineraldüngung
Fritz Haber
• Chemiker 1868–1934• Gaswaffenherstellung
1914( I.WK)• Nobelpreis für Chemie
1918 • untersuchte Reaktion
zwischen Stickstoff und Wasserstoff
• 1909 erste synthetische Ammoniakherstellung
Carl Bosch
• Chemiker 1874–1940 • Nobelpreis für Chemie
1931 • übertrug Laborversuch
von Fritz Haber auf die großtechnische Produktion der BASF
Alwin Mittasch
• Chemiker 1869–1953 • entwickelte einen
brauchbaren und wirtschaftlich sinnvollen Katalysator (s. Bild unten)