Haber-Bosch-Verfahren

Chemische Reaktion :

<math>N_2\ +\ 3\ H_2\ \rightarrow\ 2\

Durch den eingesetzten hohen Druck wird Verschiebung des chemischen Gleichgewichtes in Richtung des Ammoniaks erreicht. Dies nötig um eine ausreichende Ausbeute zu erhalten das Verfahren wirtschaftlich sinnvoll betreiben zu können.

Die optimalen Reaktionsparameter wurden bestimmt auf:

• Druck : 200-300 bar
• Temperatur : 500°C (aber: hohe Temperaturen verringern die Prinzip von Le Chatelier )
• Mengenverhältnis Stickstoff : Wasserstoff = 1 3
• Verwendung eines Katalysators zur Reaktionsbeschleunigung

Die wesentlichen wissenschaftlichen Leistungen zur Realisierung Verfahrens waren:

1. die Untersuchung der zugrundeliegenden chemischen Reaktion Nernst )
2. die systematische Suche nach geeigneten Katalysatoren Mittasch)
3. die technische Realisierung im großen Maßstab zum Teil vollkommen neue Lösungen entwickelt werden ( Carl Bosch Fritz Haber )

Das Haber-Bosch-Verfahren wurde durch die BASF im Jahr 1910 zum Patent angemeldet ein zuvor eingereichtes Patent von Haber zum selben Thema wurde zurückgezogen.

Für die gesamte Entwicklung wurden mehrere Nobelpreise vergeben z.B. 1918 der Nobelpreis für Chemie an Fritz Haber sowie 1931 für Carl Bosch (zusammen mit Friedrich Bergius ) und zwar erstmalig für eine technische

Der für die Reaktion nötige Wasserstoff heute meist durch teilweise Oxidation von Erdgas erschlossen der Stickstoff wird wie schon ursprünglichen Verfahren direkt aus der Luft entnommen der störende Sauerstoff zunächst durch Oxidation mit zu Wasser umgebildet und dann absgeschieden wird.

Der entstandene Ammoniak kann beispielsweise im Ostwaldverfahren zu Salpetersäure oder zu Düngemittel (Reaktion mit CO ₂ zu Harnstoff ) weiterverwendet werden. Salpeter hat eine grosse Bedeutung für die weshalb auch sehr schnell starkes Interesse am einer großtechnischen Produktion bestand die unter anderem Leuna und Bitterfeld durch die BASF und nach Fusion im deutschen Großkonzern IG Farben errichtet und betrieben wurde.

Durch den nun in großen Mengen Stickstoff dünger ergab sich Bedarf zu umfangreichen landwirtschaflichen Forschungen um nach dem Prinzip der Minimum-Tonne optimalen Dünger-Mengen je nach Boden und Pflanzenart bestimmen. Durch zunehmenden Düngemittel-Einsatz konnte die weltweite Produktion deutlich gesteigert werden was einen weiteren wenn nicht gar den wichtigsten Aspekt der Erfindung des Haber-Bosch-Verfahrens darstellt.

Web Links

• http://www.museum.villa-bosch.de - Carl Bosch Museum Heidelberg.
• http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/HaberBo.htm
• Haber Bosch Verfahren

Bücher zum Thema Haber-Bosch-Verfahren

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