Proses Haber

Proses Haber ialah proses industri yang digunakan untuk menghasilkan ammonia, NH₃, dengan menggabungkan nitrogen dan hidrogen di atas mangkin besi. Inggeris: Haber process · Cina: 哈柏法.

Tindak balas ini berbalik dan tindak balas ke hadapan bersifat eksotermik: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃. Nitrogen diperoleh daripada udara dan hidrogen biasanya daripada gas asli. Kerana empat molekul gas di sebelah kiri menjadi dua di sebelah kanan, tekanan tinggi menolak keseimbangan ke arah ammonia dan menaikkan hasil, manakala mangkin besi mempercepatkan tindak balas tanpa mengubah hasil. Suhu yang tinggi akan mempercepatkan tindak balas tetapi merendahkan hasil tindak balas eksotermik, jadi suhu sederhana tinggi dipilih sebagai kompromi: cukup cepat untuk berjimat, cukup rendah untuk mengekalkan hasil yang berguna. Nitrogen dan hidrogen yang tidak bertindak balas dikitar semula supaya sedikit sahaja terbuang.

Contoh. Ammonia yang dibuat dengan cara ini menjadi titik permulaan bagi baja bernitrogen seperti ammonium nitrat dan urea, serta bagi pembuatan asid nitrik. Sebuah loji mencecairkan dan mengasingkan ammonia daripada gas yang tidak bertindak balas dengan menyejukkannya, kemudian mengembalikan gas itu ke reaktor.

Silap faham yang perlu dielakkan. Jangan kelirukan proses Haber dengan proses sentuh: proses Haber menghasilkan ammonia, manakala proses sentuh menghasilkan asid sulfurik. Ingat juga bahawa tekanan dan suhu menetapkan hasil, tetapi mangkin hanya mengubah kadar.

Tugas peperiksaan yang lazim ialah mewajarkan setiap keadaan yang dipilih satu demi satu: mengapa tekanan tinggi digunakan, mengapa hanya suhu sederhana tinggi digunakan, dan mengapa mangkin besi ditambah, sambil sentiasa menyatakan bahawa mangkin mempengaruhi kadar tetapi bukan hasil. Keupayaan memberikan sebab-sebab itu dengan kemas, dalam susunan yang betul, ialah tempat markah diperoleh.

Proses Haber ialah kajian kes kedua yang penting tentang kadar dan keseimbangan dalam industri, dan membandingkannya dengan proses sentuh ialah tugas yang kerap dalam Kimia SPM.