Kemijska ravnoteža i Haber-Boschov proces

završni rad

• Autor: Tea Babić
• Mentor: Tajana Begović (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-09-11, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

U ovom radu je opisan Haber-Boschov proces, proces kojim se iz elementarnog dušika iz atmosfere sintetizira amonijak. Posebna pozornost je obraćena na termodinamičke uvjete i kinetičke zahtjeve koji su omogućili sintezu amonijaka na industrijskoj razini uz optimalno iskorištenje. Prikazan je razvoj Haber-Boschova procesa tijekom povijesti od početka 20. stoljeća pa do danas. Naveden je pregled potencijalnih poboljšanja i alternativa Haber-Boschova procesa.
F. Haber je prvi pokazao da je sinteza amonijaka iz elementarnog dušika i vodika moguća uz zadovoljavajuće iskorištenje uz postavljanje pravih uvjeta i pronalaskom odgovarajućeg katalizatora. Sinteza amonijaka je reverzibilna egzotermna reakcija čija termodinamika zahtijeva visok tlak i nisku temperaturu dok je zbog slabe reaktivnosti dušika potrebna visoka temperatura što je riješeno razvojem povoljnog katalizatora. Za svoja dostignuća Haber i Bosch su nagrađeni Nobelovim nagradama.
Haber-Boschov proces je značajan za napredak civilizacije jer je povećanjem proizvodnje umjetnih gnojiva utjecao na razvoj poljoprivrede i stočarstva a time i porast broja stanovništva. Ovaj proces ostaje relevantna tema za istraživanje i u 21. stoljeću kada Ertl dobiva Nobelovu nagradu između ostalog za objašnjenje mehanizma Haber-Boschova procesa.
Od svog razvitka proces je neznatno promijenjen. U Haber-Boschov proces se uloži 1-2% svjetskih zaliha energije, a odgovoran je za 1-3% emisije CO2 u atmosferu zbog načina proizvodnje vodika za sintezu. Kako bi se povećala energetska učinkovitost istražuju se povoljniji katalizatori, načini rada pri blažim energijskim uvjetima i smanjenje emisije CO2.

• Ključne riječi: Haber-Boschov proces; kemijska ravnoteža; sinteza amonijaka
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:708185
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (univ. bacc. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-09-24 11:53:44