Síntesis de amoniaco-Proceso Haber-Bosch

La sintesis del amoniaco es un claro ejemplo del progreso y del metodo cientifico

Proyecto Investigación e Innovación

índice

Metodos indirectos

Criterio de decision del metodo

Proceso de Haber-Bosch

Contexto historico

La evaluacion de cada metodo recae sobre la relacion entre la energía consumida en el el proceso en masa y el rendimiento de este mismo proceso

contexto historico y cientifico

molecula de NH3

DIFICULTADES EN EL PROCESO

OBJETIVO Y FINALIDAD

¿QUÉ CONSECUENCIAS HAN IDO TENIENDO ESTAS DIFICULTADES?

No se trata de un proceso facil ni mucho menos...

Metodos indirectos

Sintesis de amonio

Mediante Barita caustica

Mediante cianamida calcica

Sintesis de amoniaco mediante barita caustica

BaSO4+carbon+N2 Ba(CN)2 BaSo4+ carbon+N2 NH3+Ba(OH)2

Las posibles soluciones exigían un consumo antieconomico de energía o condiciones térmicas extremas.

Alternando ambos procesos se obtenia una continua cantidad de NH3 a partir de carbon.

Esto exigía demasiado a los recipientes de reacción.

Finalmente se fue desconsiderando este metodo

Cianamida calcica

Sintesis de amoniaco

Las reacciones que tienen lugar en este proceso son :

N2 + CaC CaCN2 CaCN2 + H2O NH3

Tienen lugar en el suelo sin necesidad de intervencion humana al usar la cianamida(CaCN2) como fertilizante

La sintesis de amoniaco ha supuesto un gran problema a lo largo de la historia dado que se era consciente del gran numero de necesidades industriales que satifaceria. Esto ha ido desencadenando numerosas invesitgaciones que han dejado de manifiesto la unidad de la comunidad cientifica y la constancia cuando las condiciones lo requieren. Ademas es uno de los ejemplos mas ilustrativos del metodo científico, basandose todo en prueba-error y gracias a ingenieros, quimicos y en general cienitficos ir deduciendo progresivamente conclusiones. Cada una de las pruebas, de los metodos indirectos o incluso procesos ajenos como la licuefacción del aire muestran que cada persona con sus investigaciones por insignificantes que parezcan, pueden sumar a descubrimientos de gran importancia como este.

Proceso de bosch-haber

FUNDAMENTOS

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA

FUNDAMENTOS

For,mulación de la reacción que tiene lugar

Fundamento teórico a saber

Toda reacción en equilibrio al experimentar un cambio tenderá a contrarestarlo mediante un desplazamiento de dicho equilibrio en sentido contrario

N2+3H2 2NH3+Q

Se trata de una reaccion exotermica (ΔH < 0)

Principio de L'Chatelier

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Trabajos previos de Robert Bosch

Conclusiones tras la experimentación

Previamente Bosch había trabajado en el proceso de licuefacción del aire. Esto le lleva a no dar por imposible la síntesis pero era consciente del impresionante avance técnico necesario.

La producción de NH3 es:

• Proporcional a la presión
• Inversamente proporcional a la temperatura

Nernst logró encontrar una fórmula aproximada que permitía una predicción de los equilibrios basada en los valores del efecto calorífico y las constantes química.

Se necesitaba una mejora del sistema de circulación

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RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

La incognita del H2 necesario

El problema del circuito de circulación

Era esencial que el calor producido durante la síntesis de NH3 se eliminara de los gases de escape y se dirigiera al gas fresco. De esta manera el proceso mismo proporcionaria el calor necesario para su funcionamiento

El trabajo principal (y el motivo del premio nobel de Bosch) fue sustituir el hidrógeno electrolítico por el hidrógeno gaseoso de agua que introducía impurezas.

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Conclusión final

La solución al problema asume su importancia por el hecho de que no se emplean niveles de temperatura muy altos y la realcion consumo-producción es favorable.

Finalmente se obtuvo un proceso optimizado

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El mundo de la ciencia es impresionante por el hecho de que por el camino a alcanzar nuevos objetivos, nos encontramos con nuevos avanzes o dificultades que nos llevan a alcanzar estos nuevos avanzes. La condición imprescinidible para el progrerso humano en todos los ámbitos es el cultivo de la ciencia.

Robert Bosch

INFOGRAFÍA

http://elearning.sanbuenaventura.org/pluginfile.php/16324/mod_assign/introattachment/0/The%20synthesis%20of%20ammonia%20from%20its%20elements%20%28Fritz%20Haber%201920%29.pdf?forcedownload=1 (The synthesis of ammonia from its elements)