El proceso de Haber, también llamado proceso de Haber Bosch,
consiste en hacer reaccionar nitrógeno e hidrógeno gaseosos, para formar
amoníaco. Este proceso tiene gran importancia a nivel industrial, ya que es el
más usado para obtener amoníaco en grandes cantidades. El proceso de Haber fue
ideado por el químico alemán Fritz Haber y comercializado en el año 1910 por
Carlo Bosch. Ambos obtuvieron premios Nobel de química por sus importantes
aportes a la ciencia y a la industria.
En
los primeros años del sigo veintes, existían una gran demanda de amoníaco, para
ser usado en la síntesis de fertilizantes y explosivos. La obtención de
amoníaco de manera natural, a partir de las reservas de guano en Chile, no
bastaban para satisfacer esta demanda. Por esta razón, muchos científicos se
dedicaron a estudiar la manera de sintetizar amoníaco a partir del nitrógeno
ambiental, hasta que Haber dio con la solución, y Bosch ideó la manera de
sintetizar amoníaco a gran escala.
El nitrógeno es un elemento
muy abundante en la atmósfera, el aire que nos rodea está compuesto por un 78%
de nitrógeno. La dificultad para combinarlo con hidrógeno para formar amoníaco
radica en que la molécula de N2 es muy estable, gracias a sus enlaces triples, y es
químicamente bastante inerte.
La reacción se logra realizar
con un rendimiento aceptable, bajo condiciones de alta presión y temperatura,
y mediando un catalizador de hierro, potasio y óxidos de aluminio.
El
hidrógeno utilizado en este proceso se obtiene a partir de gas natural o
metano, que hacemos reaccionar con el vapor del agua, en la presencia de
catalizadores, como por ejemplo el óxido de níquel. El hidrógeno obtenido se
hace pasar por las camas de óxido de hierro, al mismo tiempo que el nitrógeno
proveniente de la atmósfera. Para acelerar la reacción, se aumenta la presión
(unas 500 atmósferas) y se eleva la temperatura a unos 500°C.
Al ser una reacción
exotérmica, se puede pensar que elevar la temperatura disminuye el rendimiento
de la reacción, y efectivamente así es, pero como contrapartida, la velocidad
de producción aumenta muchísimo, y es por esta razón que el proceso se
lleva a cabo en estas condiciones.
Para acelerar aún más el
proceso, se va condensando el amoníaco formado, y se retira de la cámara. De
esta manera, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, acelerando la
formación de producto.
El rendimiento de la reacción
en estas condiciones es del 15 o 20%, pero los gases que no han reaccionado
para formar amoníaco, se vuelven a procesar, repetidas veces, obteniéndose de
esta manera una recuperación del 98%.
Actualmente la mayoría del amoníaco producido a nivel industrial utiliza este proceso. El amoniaco producido se utiliza mayormente en la sínstesis de fertilizantes, llegando a producirse mas de 100 millones de toneladas de fertilizante al año
JUAN GUILLERMO BERNAL YEPES
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