Γιατί οι καταλύτες χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας Haber;
1. Για να αυξήσετε τον ρυθμό αντίδρασης: Η διαδικασία Haber περιλαμβάνει την αντίδραση αζώτου και υδρογόνου για να σχηματίσει αμμωνία. Αυτή η αντίδραση είναι εξωθερμική (απελευθερώνει θερμότητα) και αναστρέψιμο . Ωστόσο, είναι επίσης πολύ αργό σε κανονικές θερμοκρασίες και πιέσεις. Ο καταλύτης, τυπικά οξείδιο του σιδήρου με μικρές ποσότητες οξειδίου του καλίου και οξειδίου του αργιλίου, παρέχει μια εναλλακτική οδό αντίδρασης με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης , επιταχύνοντας σημαντικά την αντίδραση.
2. Για να βελτιστοποιήσετε την απόδοση της αμμωνίας: Ενώ ο καταλύτης επιταχύνει την αντίδραση, δεν αλλάζει τη θέση ισορροπίας. Ωστόσο, με την εκτέλεση της αντίδρασης σε χαμηλότερη θερμοκρασία (η οποία είναι απαραίτητη για τον καταλύτη να λειτουργεί αποτελεσματικά), η ισορροπία μετατοπίζεται προς την πλευρά του προϊόντος (ευνοώντας το σχηματισμό αμμωνίας). Αυτό οφείλεται στην εξωθερμική φύση της αντίδρασης:η μείωση της θερμοκρασίας ευνοεί την εξώθερμη κατεύθυνση.
Συνοπτικά, ο καταλύτης στη διαδικασία Haber είναι απαραίτητη για την επίτευξη ενός εμπορικά βιώσιμου ρυθμού αντίδρασης και μεγιστοποίηση της απόδοσης της αμμωνίας. Χωρίς αυτό, η διαδικασία θα ήταν πολύ πιο αργή και λιγότερο αποτελεσματική, καθιστώντας την οικονομικά ανέφικτη.
