ハーバー・ボッシュ法（ハーバー・ボッシュほう、Haber?Bosch process）または単にハーバー法（Haber process）とは、鉄を主体とした触媒上で水素と窒素を 400?600 °C、200?1000 atmの超臨界流体状態で直接反応させる、下の化学反応式によってアンモニアを生産する方法である[1]。 N 2 + 3 H 2 ⟶ 2 NH 3 {\displaystyle {\ce {{N2}+ {3H2}-> {2NH3}}}}

現代化学工業における窒素化合物合成の基本的製法であり、フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュが1906年にドイツで開発した[2]。ロイナ工場で実用化されて、褐炭から肥料を生産した。それまではユストゥス・フォン・リービッヒの理論に基づき、チリ硝石を用いていた。目次

1 反応過程

1.1 水素の合成

1.2 アンモニア合成 - ハーバー法


2 鉄触媒

3 歴史

4 結果

5 脚注

5.1 注釈

5.2 出典


6 参考文献

7 関連項目

8 外部リンク

反応過程

現代の工業化学では、メタンから不均一系触媒を使って単離された水素と大気中の窒素とを反応させてアンモニアを合成している。
水素の合成

まず、メタンを精製して触媒を失活させる硫黄分を除去する。約1000 ℃、3 MPaで精製したメタンを酸化ニッケル(II)を触媒として水蒸気と反応させる。これは水蒸気改質と呼ばれる。 CH 4 + H 2 O ⟶ CO + 3 H 2 {\displaystyle {\ce {{CH4}+ H2O -> {CO}+ 3H2}}}

水素量に対応する化学量論量の窒素を含有するだけの空気を加えて、水蒸気改質で残存したメタンを酸化させる。水素の一部も燃焼する。いずれも大きな発熱反応であり、発生した熱（およそ1000 ℃に達する）を利用して水蒸気改質に用いる高温高圧の水蒸気を得る。 2 CH 4 + O 2 ⟶ 2 CO + 4 H 2 {\displaystyle {\ce {{2CH4}+ {O2}-> {2CO}+ {4H2}}}} CH 4 + 2 O 2 ⟶ CO 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {{CH4}+ {2O2}-> {CO2}+ {2H2O}}}} 2 H 2 + O 2 ⟶ 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {{2H2}+ {O2}-> {2H2O}}}}