Proses Haber, juga disebut proses Haber Bosch, terdiri dari mereaksikan gas nitrogen dan hidrogen untuk membentuk amonia. Proses ini sangat penting pada tingkat industri, karena proses ini paling banyak digunakan untuk memperoleh amonia dalam jumlah besar. Proses Haber dirancang oleh ahli kimia Jerman Fritz Haber dan dikomersialkan pada tahun 1910 oleh Carlo Bosch. Keduanya memenangkan hadiah Nobel dalam bidang kimia atas kontribusi penting mereka terhadap sains dan industri.
Pada awal dua puluhan, ada permintaan yang besar untuk amonia, untuk digunakan dalam sintesis pupuk dan bahan peledak. Memperoleh amonia secara alami, dari cadangan guano di Chili, tidak cukup untuk memenuhi permintaan ini. Untuk alasan ini, banyak ilmuwan mempelajari cara mensintesis amonia dari nitrogen sekitar, sampai Haber menemukan solusinya, dan Bosch menemukan cara untuk mensintesis amonia dalam skala besar.
Nitrogen merupakan unsur yang sangat melimpah di atmosfer, udara yang mengelilingi kita terdiri dari 78% nitrogen. Kesulitan dalam menggabungkan dengan hidrogen untuk membentuk amonia adalah bahwa N 2 molekul sangat stabil, berkat ikatan rangkap tiga nya, dan kimia cukup inert.
Reaksi dilakukan dengan hasil yang dapat diterima, di bawah kondisi tekanan dan suhu tinggi, dan menggunakan katalis besi, kalium dan aluminium oksida.
Reaksi yang terjadi pada proses Haber adalah sebagai berikut:
N 2 (g) + 3H 2 (g) <-> 2 NH 3 (g)
Reaksi ini eksotermis, yaitu, panas dilepaskan dalam proses.
Hidrogen yang digunakan dalam proses ini diperoleh dari gas alam atau metana, yang kami reaksikan dengan uap air, dengan adanya katalis, seperti nikel oksida. Hidrogen yang diperoleh dilewatkan melalui lapisan oksida besi, pada saat yang sama dengan nitrogen yang berasal dari atmosfer. Untuk mempercepat reaksi, tekanan dinaikkan (sekitar 500 atmosfer) dan suhu dinaikkan menjadi sekitar 500 ° C.
Menjadi reaksi eksotermik, dapat dianggap bahwa menaikkan suhu menurunkan hasil reaksi, dan memang demikian, tetapi di sisi lain, kecepatan produksi meningkat banyak, dan karena alasan inilah proses dilakukan. dalam istilah-istilah ini.
Untuk lebih mempercepat proses, amonia yang terbentuk mengembun dan dikeluarkan dari bilik. Dengan cara ini, kesetimbangan bergeser ke kanan, mempercepat pembentukan produk.
Hasil reaksi di bawah kondisi ini adalah 15 atau 20%, tetapi gas yang tidak bereaksi membentuk amonia diproses ulang, berulang kali, sehingga memperoleh pemulihan 98%.
Saat ini sebagian besar amonia yang diproduksi secara industri menggunakan proses ini. Amonia yang dihasilkan digunakan terutama untuk sintesis pupuk, mencapai lebih dari 100 juta ton pupuk per tahun.