Question

प्रश्न-14 अमोनिया के निर्माण की हैबर की विधि का निम्न बिन्दुओं में वर्णन कीजिए :
[11/2+1/=3]
(i) सिद्धांत एवं समीकरण
(ii) नामांकित चित्र ortoolerarunate crobiossemins
Involt​

Answer 1

हैबर प्रक्रिया

स्पष्टीकरण:

हैबर-बॉश प्रक्रिया (हैबर प्रक्रिया) अमोनिया के उत्पादन के लिए अपनाई जाने वाली सबसे कुशल और सफल औद्योगिक प्रक्रियाओं में से एक है।

हैबर प्रक्रिया में, "वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N2) हाइड्रोजन (H2) के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनिया (NH3) में परिवर्तित हो जाता है"। यहां एक धातु उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है और उच्च तापमान और दबाव बनाए रखा जाता है।

प्रक्रिया के लिए कच्चे माल हैं

• वायु, जो नाइट्रोजन की आपूर्ति करती है।

• प्राकृतिक गैस और पानी जो अभिकारकों को गर्म करने के लिए आवश्यक हाइड्रोजन और ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं।

• लोहा जो उत्प्रेरक है और उपयोग में नहीं आता है।

प्रतिक्रिया दर और संतुलन

• अमोनिया के संश्लेषण के लिए हैबर प्रक्रिया नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की प्रतिक्रिया पर आधारित है। प्रतिक्रिया एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है जहां ऊर्जा की रिहाई होती है।

$N_{2} + 3H_{2} --> 2NH_{3}$

• प्रतिक्रिया में नाइट्रोजन द्रवीकरण द्वारा हवा से नाइट्रोजन को अलग करके प्राप्त किया जाता है और भाप सुधार द्वारा प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन प्राप्त किया जाता है।

• CH4(g) + H2O → H2(g) + CO(g)

• ले चैटेलियर सिद्धांत के अनुसार, अमोनिया का उत्पादन उच्च दबाव और निम्न तापमान के अनुकूल होता है।

हैबर प्रक्रिया आमतौर पर 200 और 400 वायुमंडल के दबाव और 500oC के तापमान पर की जाती है।

अमोनिया के व्यावसायिक उत्पादन में, NH3 का उत्पादन होते ही इसे लगातार हटा दिया जाता है। उत्पादों को हटाने से ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार अधिक नाइट्रोजन और हाइड्रोजन का संयोजन होता है।

• प्रतिक्रिया एक उत्क्रमणीय प्रतिक्रिया है। हालांकि, प्रतिक्रिया मुख्य रूप से संतुलन मिश्रण की संरचना, प्रतिक्रिया की दर और पूरी प्रक्रिया के अर्थशास्त्र में उपयोग किए जाने वाले तापमान, दबाव और उत्प्रेरक में परिवर्तन से प्रभावित होती है।