Česká republika
Média

Průkopnické myšlení – kdysi a dnes: Syntéza amoniaku

Průkopnické myšlení – kdysi

Carl Bosch v roce 1913 zjistil, jak syntetizovat amoniak v průmyslovém měřítku.

Průkopnické myšlení – dnes

Profesor dr. Gerhard Ertl relativně nedávno popsal mechanismus procesu syntézy amoniaku.

Informace

Průběh syntézy amoniaku

V Haber-Boschově procesu spolu reagují vodík a dusík, přičemž oba řadíme mezi diatomické plyny. Aby mohl vzniknout amoniak, musí se nejprve rozbít jak silná trojná vazba v molekule dusíku, tak jednoduchá vazba v molekule vodíku. To vyžaduje hodně energie – nebo katalyzátor jako například železo, což snižuje množství aktivační energie. Ale co se děje na povrchu železa? Profesor dr. Gerhard Ertl zjistil, že rozbití vazeb dusíku je rozhodujícím krokem. Molekula dusíku (N2) reaguje tak silně s elektrony na kovovém povrchu katalyzátoru, že se vazba mezi oběma atomy v molekule dusíku oslabí a nakonec úplně přeruší. Zbydou atomy dusíku se třemi volnými elektrony a každý z nich na sebe naváže tři atomy vodíku. Na konci reakčního řetězce vznikne jako konečný produkt amoniak. Chemické reakce na katalytických površích jako je tento hrají důležitou úlohu v mnoha průmyslových aplikacích, od výroby minerálních hnojiv až po čištění výfukových plynů.