Cara pembuatan amoniak di tingkat industri dilakukan melalui sintesis yang dimulai dari hidrogen dan nitrogen. Nitrogen adalah unsur yang diperoleh mulai dari udara, sedangkan hidrogen berasal dari air atau hidrokarbon yang berbeda. Metode sintesis amoniak melalui kedua unsur ini telah dilakukan sejak tahun 1913 di Jerman, ketika proses yang dikenal dengan nama Haber mulai digunakan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g); dengan perubahan entalpi adalah -92,4 kJ
Mengikuti prinsip Le Chatelier , peningkatan tekanan menguntungkan pembentukan amonia dengan menghadirkan pengurangan mol gas ketika nitrogen dan hidrogen terkait satu sama lain untuk membentuk amonia.
Di sisi lain, reaksinya eksotermik, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan amonia ketika suhu turun; tetapi ketika kita menurunkan suhu, reaksi menjadi sangat lambat. Dalam proses industri, suhu dipilih di mana reaksi dilakukan pada kecepatan yang cukup masuk akal tanpa secara signifikan mengurangi persentase amonia yang terbentuk dalam kesetimbangan. Tekanan juga dipilih sehingga mendukung reaksi tetapi tanpa ini menyebabkan biaya tinggi, baik dalam pembangunan pabrik industri maupun biaya proses itu sendiri. Kondisi ideal adalah antara 140 dan 340 atmosfer, dan dalam hal suhu, antara 380-580 C, menggunakan katalis besi terbagi yang terdiri dari oksida logam dalam jumlah minimal.
Meskipun upaya telah dilakukan untuk mengoptimalkan kondisi reaksi yang berbeda, konversinya tidak tinggi, namun hasil reaksi dapat ditingkatkan dengan menghilangkan beberapa amonia yang terbentuk. Biasanya, campuran reaksi diperlakukan dalam ruang pendingin di mana amonia, dengan titik didih -31ºC, dikondensasikan dan dengan demikian campuran reaksi diperoleh kembali. Unsur-unsur nitrogen dan hidrogen yang didaur ulang, kembali ke ruang reaksi. Efek yang terjadi ketika menghilangkan amonia yang terbentuk menyebabkan keseimbangan bergeser, mendukung pembentukan lanjutan dari gas tersebut.
Amonia diproduksi secara massal; produksi diyakini melebihi 100 juta ton di seluruh dunia per tahun. Ini merupakan proses sintesis antara yang cukup penting bagi industri pupuk, terutama untuk pembuatan garam amonium, dan juga untuk sintesis asam nitrat.
The asam nitrat disintesis industri oleh oksidasi katalitik amonia. Prosedur ini juga dimulai di Jerman, dan masih berlaku sampai sekarang, menghasilkan sekitar dua puluh juta ton per tahun di seluruh dunia. Amonia pada suhu tinggi teroksidasi, dengan adanya katalis yang sesuai, yang didasarkan pada paduan platinum, dengan kandungan rhodium 10%. Reaksinya adalah sebagai berikut:
4NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g)
NO (nitrogen monoksida) yang terbentuk, bergabung dengan oksigen di udara selama pendinginan, meningkatkan konversi menjadi NO2 (nitrogen dioksida), yang melalui reaksi dengan air, menimbulkan pelarutan asam nitrat dengan kemurnian sekitar 60 % berat, seperti yang ditunjukkan oleh reaksi berikut:
2NO (g) + O2 (g) → 2 NO (g)
3 NO2 (g) + H2O (l) → 2 HNO3 (aq) + NO (g)
Nitrogen monoksida didaur ulang untuk memberikan perlakuan baru terhadap oksigen dan air. Secara keseluruhan, reaksi oksidasi keseluruhan amonia adalah:
NH3 (g) + 2 O2 (g) → HNO3 (aq) + H2O (l)
Asam nitrat digunakan hampir seluruhnya untuk membuat pupuk, sekitar 65% dari semua produksi didedikasikan untuk tujuan ini, 25% sisanya didedikasikan untuk pembuatan bahan peledak. Ini juga digunakan dalam proporsi yang lebih kecil (10%), dalam berbagai proses persiapan untuk sintesis senyawa lain, sebagai zat pengoksidasi dan penitrasi.