 | Este artículo o sección necesitareferencias que aparezcan en unapublicación acreditada. Busca fuentes:«Proceso de Haber» –noticias ·libros ·académico ·imágenes Este aviso fue puesto el 5 de noviembre de 2009. |
Enquímica, elproceso de Haber oproceso de Haber - Bosch es la reacción denitrógeno ehidrógeno gaseosos para produciramoniaco. La importancia de la reacción radica en la dificultad de producir amoniaco a un nivel industrial.
Alrededor del 78,1% del aire que nos rodea es nitrógeno molecular, N2. Elelemento comomolécula diatómica gaseosa es muy estable y relativamente inerte debido alenlace triple que mantiene los dos átomos fuertemente unidos. No fue sino hasta los primeros años del siglo XX cuando este proceso fue desarrollado para obtener nitrógeno del aire y producir amoniaco, que al oxidarse formanitritos ynitratos. Estos son esenciales en losácido nítrico (HNO3) yfertilizantes (ejemplo:nitrato de amonio (NH4NO3)).
Como la reacción natural es muy lenta, se acelera con uncatalizador dehierro (Fe3+) y óxidos de aluminio (Al2O3) y potasio (K2O) permitiendo que el equilibrio se alcance con mayor rapidez. Los factores que aumentan el rendimiento, al desplazar el equilibrio de la reacción hacia los productos (Principio de Le Châtelier), son las condiciones de alta presión (150-300atmósferas) y altas temperaturas (200-300 °C),[1] resultando en un rendimiento del 10-20%.
ΔH representa la variación de energía , también llamadoentalpía, y equivale a -46,2 kJ/mol. Al ser negativa, libera calor, por lo que la reacción esexotérmica.
En 1910,Carl Bosch comercializó el proceso y aseguró aún más patentes.Haber y Bosch fueron galardonados con elNobel de Química en 1918 y 1931 respectivamente, por sus trabajos y desarrollos en la aplicación de latecnología en altas presiones y temperaturas.[2] El amoniaco fue producido utilizando el proceso Haber (a un nivel industrial) durante laPrimera Guerra Mundial para la fabricación de nitratos y la obtención a partir de ello de explosivos. De esta formaAlemania pudo prescindir del nitrato procedente deChile, cuyo suministro estaba bloqueado por los británicos.
El proceso Haber produce más de 100 millones detoneladas de fertilizante de nitrógeno al año. El 8,27% del consumo total de energía mundial en un año se destina a este proceso. Los fertilizantes que se obtienen son responsables tanto del sustento de más de un tercio de lapoblación mundial debido a que la extracción de nutrientes del suelo por parte de la agricultura y ganadería es cuantiosa y por ende deben ser repuestos de manera artificial, aunque el mal uso de los fertilizantes producen numerosos problemas ambientales por la erosión y el escurrimiento de nutrientes a napas y cuerpos de agua siendo el más emblemático laeutrofización.
Solo el 17% del amoniaco usado como fertilizante es consumido por los humanos a través de la comida. El resto acaba en la tierra o en el aire. Las emisiones en ausencia de interferencia humana son de 0,5 kg porhectárea y año. La agricultura moderna ha multiplicado por 20 esta cifra, lo que ha provocado la alteración del ciclo natural del nitrógeno aunque su impacto global aún no es muy conocido.[3]
Hay dos problemas directamente relacionados con el amoniaco. Uno es el de la eutrofización de las aguas. Los nitratos acaban en mares y ríos, las algas y bacterias con exceso de nutrientes, acaban con eloxígeno que necesitan otras especies. Por otro lado, el nitrógeno reactivo está alterando el equilibrio atmosférico, enriqueciendo el ozono de latroposfera y reduciendo el de la estratosfera. Eso sí, el amoniaco tiene el efecto positivo de la captura de CO2 en selvas y bosques debido a la mayor presencia de nitrógeno en el aire.
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