MENSINTESIS PEMBUATAN AMMONIA DAN GARAMNYA

MENSINTESIS PEMBUATAN AMMONIA DAN GARAMNYA

• Kegunaan Ammonia: 

Ammonia ialah sumber yang penting kepada industri kimia yang berasaskan nitrogen.

Ammonia dihasilkan melalui tindak balas antara gas nitrogen dan gas hidrogen.

1. Garam ammonium yang dihasilkan daripada tindak balas antara ammonia dengan asid.
2. Asid nitrik yang dihasilkan daripada pengoksidaan ammonia.
3. Garam nitrat yang diperoleh daripada asid nitrik melalui tindak balas kimia.

Garam ammonium, asid nitrik dan garam nitrat merupakan bahan mentah yang penting dalam industri pembuatan pelbagai jenis bahan kimia yang berasaskan nitrogen.

• Sifat-sifat ammonia:

Amonia dalam suhu bilik wujud sebagai gas yang tak berwarna.

Mendidih pada suhu 239º K (-35º C) pada tekanan 1 atm.

Mempunyai bau yang tengit

Larut dalam air 

Kurang tumpat drpd udara

• Proses pembuatan ammonia secara industri

■ Penghasilan ammonia

► Ammonia dihasilkan di kilang secara besar-besaran melalui proses Haber dengan menggunakan nitrogen dan hidrogen.

■ Faktor - faktor yang mempengaruhi penghasilan ammonia.

► Terdapat tiga faktor yang mempengaruhi penghasilan ammonia secara optimum :

◉ suhu

◉ tekanan

◉ mangkin

► Tindak balas antara gas nitrogen dengan gas hidrogen merupakan tindak balas eksotermik.

► Suhu optimum ialah 450℃ - 500℃. Jika suhu yang terlalu rendah akan menyebabkan kadar tindak balas menurun.

► Penghasilan ammonia meningkat pada tekanan yang tinggi. Tekanan yang terlalu tinggi akan menimbulkan masalah teknikal kepada peralatan atau mesin yang digunakan. Oleh itu, tekanan 200-500 atmosfera digunakan.

► Serbuk besi digunakan sebagai mangkin untuk meningkatkan kadar tindak balas. Namun demikian, mangkin tidak mempengaruhi peratus ammonia yang dihasilkan.

Aktiviti untuk menyediakan baja ammonium 

Penghasilan Baja Ammonia

Baja ammonia ialah sebatian kimia yang dapat membekalkan unsur nitrogen kepada tumbuhan.

Nitrogen diperlukan oleh tumbuhan untuk mensintesiskan asid amino, protein dan klorofil.

Jika tumbuhan mengalami kekurangan nitrogen, daunnya akan menjadi pucat kekuningan. Ini disebabkan oleh kadar pembentukan klorofil yang rendah.

Proses Haber digunakan untuk menghasilkan ammonia secara besar-besaran dalam perindustrian.

Ammonia dihasilkan melalui tindak balas antara gas nitrogen dengan gas hidrogen dalam nisbah 1:3 mengikut isipadu.Gas hidrogen yang diperlukan diperolehi daripada pemprosesan gas asli.

Gas nitrogen pula diperolehi daripada penyulingan berperingkat udara cecair.

Semasa proses Haber:

• Gas nitrogen dan hidrogen dicampurkan dalam nisbah yang betul, iaitu 1:3 megikut isipadu.

• Campuran gas dikering dan ditulenkan sebelum bertindak balas. Langkah ini bertujuan untuk menyingkirkan bendasing seperti karbon monoksida dan karbon dioksida.

• Campuran kemudiannya dimampatkan pada tekanan kira-kira 200 atmosfera.

• Selepas pemampatan, campuran dilalukan ke dalam kebuk mangkin dimana serbuk besi dan penggalak (aluminium oksida) dicampurkan.

• Campuran gas, mangkin dan penggalak kemudiannya dimasukkan ke dalam penukar haba dimana tindak balas berlaku. Suhu ditetapkan pada 500 °C.

• Gas ammonia yang terhasil diasingkan secara kondensasi dan dikeluarkan dalam bentuk cecair.

• Gas nitrogen dan hidrogen yang berlebihan dikitar semula dan disalurkan kembali ke penukar haba untuk meneruskan tindak balas tersebut.

Suhu

a) Proses ini bersifat eksotermik (membebaskan haba).

b) Jadi, penghasilan ammonia meningkat jika suhu dikurangkan.

c) Tetapi, suhu yang terlalu rendah akan melambatkan tindak balas.

d) Oleh itu, suhu optimum proses Haber ialah 450–500 °C.

Tekanan

a) Tindak balas yang menghasilkan ammonia menunjukkan pengurangan isipadu.

b) Maka, tekanan yang tinggi menggalakkan penghasilan ammonia.

c) Tetapi, tekanan yang terlalu tinggi menghasilkan banyak haba.

d) Maka, tekanan optimum proses Haber ialah antara 200 hingga 500 atmosfera.

Mangkin

a) Mangkin diguna untuk meningkatkan kadar tindak balas antara gas nitrogen dan gas hidrogen.

b) Serbuk besi adalah antara yang paling sesuai digunakan sebagai mangkin untuk proses Haber.