طريقة هابر - بوش (Haber-Bosch) لتحضير الأمونيا
- هي طريقة صناعة ابتكرها كارل بوش وحاز بسببها على جائزة نوبل 1931 وهى تعتمد على فكرة العالم الألماني أيضاً فرسيز هابر والتى حصل بسببها على جائزة نوبل عام 1918.
- تعتمد هذة الطريقة على خلط غازي الهيدروجين والنيتروجين بنسبة حجميه (1:3) في وجود عامل حفاز وتحت ضغط مع سحب السائل المتكون أولاً بأول.
- ھذا التفاعل العكسي مھم جداً من الناحیة الصناعیة حیث یستفاد من غاز الأمونیا لتحویله الى حمض النیتریك (HNO3) ومن ثم نترات الأمونيوم (NH4NO3) المستخدمة فى تصنیع المفرقعات الخطیرة وكذلك مخصبات الأرض للزراعة.
- يتفاعل غاز النيتروجين (N2) مع غاز الهيدروجين (H2) عند ظروف مناسبة لتكوين غاز النشادر ة(NH3)
- يسمى هذا الإتجاه بالتفاعل الأمامي Forward Reaction طبقاً للمعادلة التالية:
ولكن عند ظروف التفاعل نفسها نجد أن نجد أن النشادر المتكونة لدیھا القدرة على التفكك، لتعطي غازي النیتروجین والھیدروجین (المواد المتفاعلة) مرة أخرى، طبقاً للمعادلة:
ويسمى هذا الإتجاه بالتفاعل الخلفي Backward Reaction يقال حينئذ أن هذا التفاعل تفاعل انعكاسي أو تفاعل عكسي Reversible Reaction
- یمكن كتابة المعادلة الكلية للتفاعل بين غازي النيتروجين والهيدروجين على الصورة التالية:
ظروف التفاعل
(1) يجرى التفاعل عند ضغط (100 - 1000) جو.
(2) درجة حرارة من 400 - 500 درجة مئوية.
(3) يستخدم عامل حفاز مثل مسحوق الحديد الناعم (Fe) المحتوي على قليل من الأكسيد وذلك لتوسيع السطح البينى الفعال.
الجهاز المستخدم فى تحضير النشادر
خواص النشادر
(1) الأمونيا غاز حاد عديم اللون وأخف من الهواء.
(2) يغلي في درجة 33.35 مo وينجمد عند درجة 778 مo
(3) يمكن اسالة غاز النشادر بالضغط والتبريد.
(4) نظراً لوجود شكل روابط هيدروجينية سائل الأمونيا فإن ذلك يعطي خواص فيزيائية شبيهة بالماء من حيث قابليته على تكوين الشكل الهرمي للأمونيا وقطبيتها العالية.
(5) لسائل الأمونيا ثابت عزل كهربائي عال نسبياً مما يجعله مذيباً مؤيناً مقبولاً لبعض التفاعلات الكيميائية.
(6) يذيب سائل الأمونيا العديد من الفلزات ذات الكهروموجبة العالية مثل الفلزات القلوية والقلوية الترابية مكوناُ محلول أزرق باهتاً يحتوى على أيونات الفلز.