Proses Haber: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan

Sebaris

Revisi terkini sejak 16 September 2023 12.23

Proses Haber, disebut juga proses Haber–Bosch, adalah suatu proses fiksasi nitrogen artifisial dan merupakan prosedur industri utama untuk produksi amonia yang berlaku saat ini.^[1] Proses ini dinamakan demikian setelah para penemunya, kimiawan Jerman Fritz Haber dan Carl Bosch, mengembangkan proses ini pada paruh pertama abad ke-20. Proses ini mengubah nitrogen (N₂) atmosfer menjadi amonia (NH₃) melalui suatu reaksi dengan hidrogen (H₂) menggunakan katalis logam di bawah temperatur dan tekanan tinggi:

N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ (ΔH = −92.4 kJ·mol⁻¹)

Sebelum ditemukan proses Haber, amonia sulit diproduksi dalam skala industri^[2]^[3]^[4] menggunakan metode-metode awal seperti proses Birkeland–Eyde dan proses Frank–Caro yang sangat tidak efisien.

Meskipun proses Haber saat ini banyak digunakan untuk menghasilkan pupuk, selama Perang Dunia I proses ini memperlengkapi Jerman dengan suatu sumber amonia untuk produksi bahan peledak, sebagai kompensasi blokade perdagangan Sekutu terhadap sendawa Chile.

Sejarah

Sepanjang abad ke-19, kebutuhan nitrat dan amonia untuk digunakan sebagai pupuk dan bahan baku industri meningkat pesat. Sumber utama saat itu adalah deposit tambang niter. Pada awal abad ke-20, telah diprediksi bahwa cadangan ini tidak dapat memuaskan kebutuhan masa depan^[5] dan riset untuk mendapatkan sumber potensial baru amonia menjadi lebih berharga. Sumber yang paling nyata adalah nitrogen atmosfer (N₂), yang merupakan penyusun 80% udara, namun N₂ sangat stabil dan tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lain. Mengubah N₂ menjadi amonia merupakan tantangan kimia yang harus dihadapi oleh kimiawan global.

Haber, bersama asistennya Robert Le Rossignol, mengembangkan peralatan bertekanan tinggi dan katalis untuk mendemonstrasikan proses Haber dalam skala laboratorium.^[6]^[7] Mereka mendemonstrasikan proses mereka pada Mussim Panas tahun 1909 dengan memproduksi amonia dari udara setetes demi setetes, dengan laju sekitar 125 ml (4 US fl oz) per jam. Proses ini dibeli oleh perusahaan kimia Jerman BASF, yang menugaskan Carl Bosch untuk menaikkan kelas mesin laboratorium Haber menjadi peralatan produksi skala industrial.^[3]^[8] Ia berhasil melakukannya pada tahun 1910. Haber dan Bosch akhirnya dianugerahi penghargaan Nobel, pada tahun 1918 dan 1931, atas karya mereka dalam menanggulangi masalah kimia dan teknik pada teknologi aliran berkesinambungan tekanan tinggi berskala besar.^[9]

Amonia pertama kali diproduksi menggunakan proses Haber dalam skala industri pada tahun 1913 oleh BASF pabrik Oppau di Jerman, mencapai 20 ton per hari pada tahun berikutnya.^[10] Selama PD-I, amonia sintetis digunakan untuk produksi asam nitrat, suatu prekursor untuk amunisi. Sekutu mempunyai akses kepada sejumlah besar deposit natrium nitrat di Chile (sehingga disebut "sendawa Chile") yang dimiliki hampir secara total oleh perusahaan-perusahaan Inggris. Oleh karena Jerman tidak memiliki akses kepada sumber daya alam yang tersedia, proses Haber terbukti penting untuk bagi Jerman dalam upayanya memenangi perang.^[9]^[11]

Proses

Konversi biasanya dilakukan pada tekanan antara 15–25 MPa (150–250 bar; 2.200–3.600 psi) dan temperatur antara 400–500 °C (752–932 °F), saat gas dilewatkan di atas empat hamparan katalis, dengan pendinginan di antara masing-masing hamparan untuk menjaga tetapan kesetimbangan yang wajar. Sekali lewat di atas hamparan katalis, konversi hanya terjadi sebanyak 15%, tetapi gas yang tidak bereaksi didaur ulang, dan tidak jarang konversi total dapat mencapai 97%.^[1]

The tahap reformasi kukus (steam reforming), konversi pergeseran, penghilangan karbon dioksida, dan metanasi masing-masing beroperasi pada tekanan sekitar 25–35 MPa (250–350 bar; 3.600–5.100 psi) dan siklus sintesis amonia beroperasi pada rentang tekanan antara 6–18 MPa (60–180 bar; 870–2.610 psi), bergantung pada proses eksklusif yang digunakan.^[1]

Sumber hidrogen

Sumber utama hidrogen adalah metana dari gas alam. Konversinya, reformasi kukus, dilakukan dengan udara, yang dideoksigenasi oleh pembakaran gas alam. Semula Bosch memperoleh hidrogen melalui elektrolisis air.

Kesetimbangan dan laju reaksi

Nitrogen (N₂) sangat tidak reaktif karena molekulnya berikatan melalui ikatan rangkap tiga yang kuat. Proses Haber bersandar pada katalis yang mempercepat pemutusan ikatan rangkap tiga ini.

Dua pertimbangan yang berlawanan relevan untuk sintesis ini: posisi kesetimbangan dan laju reaksi. Pada temperatur ruang, kesetimbangan bergeser ke arah amonia, tetapi reaksi berlangsung pada laju yang tak dapat dideteksi. Pemecahan yang nyata adalah dengan menaikkan temperatur, tetapi karena reaksi adalah eksotermik, tetapan kesetimbangan (dalam satuan bar atau atm) menjadi 1 dari 150–200 °C (302–392 °F). (Lihat prinsip Le Chatelier.)

K_p(T) for N + 3 H ⇌ 2 NH^[12]
Temperature (°C)	K_p
300	4,34 x 10⁻³
400	1,64 x 10⁻⁴
450	4,51 x 10⁻⁵
500	1,45 x 10⁻⁵
550	5,38 x 10⁻⁶
600	2,25 x 10⁻⁶

Di atas temperatur ini, kesetimbangan dengan cepat menjadi kurang menguntungkan pada tekanan atmosfer, sesuai dengan persamaan Van't Hoff. Oleh karena itu, ada asumsi bahwa digunakan suhu rendah dan beberapa cara lain untuk meningkatkan laju reaksi. Namun, katalis itu sendiri membutuhkan suhu minimal 400 °C agar efisien.

Tekanan adalah pilihan yang jelas untuk mendukung reaksi maju karena ada 4 mol reaktan untuk setiap 2 mol produk (lihat entropi), dan tekanan yang digunakan (15–25 MPa (150–250 bar; 2.200–3.600 psi)) mengubah konsentrasi kesetimbangan untuk memberikan rendemen yang menguntungkan.

Secara ekonomi, tekanan adalah komoditas yang mahal. Pipa dan bejana reaksi perlu diperkuat, katup diperketat, dan ada pertimbangan keselamatan kerja pada 20 MPa. Selain itu, pompa dan kompresor yang sedang bekerja membutuhkan energi yang cukup besar. Berdasarkan kompromi digunakan parameter yang memberikan rendemen tunggal sekitar 15%.

Cara lain untuk meningkatkan rendemen reaksi yaitu dengan menyingkirkan produk (yaitu gas amonia) dari sistem. Dalam praktiknya, gas amonia tidak disingkirkan dari reaktor itu sendiri, karena suhu terlalu tinggi; ia dihilangkan dari campuran kesetimbangan gas saat meninggalkan bejana reaksi. Gas panas didinginkan secukupnya, sementara menjaga tekanan tinggi, agar amonia terkondensasi dan dapat dihilangkan sebagai cairan. Gas hidrogen dan nitrogen yang tidak bereaksi kemudian dikembalikan ke bejana reaksi untuk menjalani reaksi lebih lanjut.

Katalis

Katalis yang paling populer didasarkan pada besi yang dipromosikan dengan K₂O, CaO, SiO₂, dan Al₂O₃. Bejana reaksi Haber-Bosch asli menggunakan osmium sebagai katalis, tapi hanya tersedia dalam jumlah yang sangat kecil. Haber mencatat uranium hampir sama efektifnya dan lebih mudah didapat daripada osmium.Di bawah arahan Bosch pada tahun 1909, peneliti BASF Alwin Mittasch menemukan katalis berbasis besi yang jauh lebih murah, dan masih digunakan hingga saat ini. Beberapa produksi amonia menggunakan katalis berbasis rutenium (proses KAAP). Rutenium membentuk katalis yang lebih aktif sehingga memungkinkan dilakukan pada tekanan operasi yang lebih rendah. Katalis tersebut disiapkan melalui dekomposisi trirutenium dodekakarbonil pada grafit.^[1]

Dalam praktik industri, katalis besi diperoleh dari serbuk besi yang dihaluskan, yang biasanya diperoleh dari reduksi magnetit (Fe₃O₄) berkemurnian tinggi. Logam besi bubuk dibakar (dioksidasi) untuk menghasilkan magnetit dengan ukuran partikel tertentu. Partikel magnetit kemudian direduksi secara parsial, dengan menghilangkan oksigen selama proses. Partikel katalis yang dihasilkan terdiri dari inti magnetit, yang terbungkus dalam cangkang wüstit (FeO), yang pada gilirannya dikelilingi oleh kulit luar logam besi. Katalis mempertahankan sebagian besar volume massal selama reduksi, dihasilkan pada permukaan bahan luas yang sangat berpori, yang meningkatkan efektivitasnya sebagai katalis. Komponen minor katalis lainnya termasuk kalsium dan aluminium oksida, yang mendukung katalis besi dan membantu mempertahankan area permukaannya. Oksida Ca, Al, K, dan Si kebal terhadap reduksi oleh hidrogen.^[1]

Mekanisme reaksi, yang melibatkan katalis heterogen, diyakini melibatkan langkah-langkah berikut:^[13]

${\text{N}}_{2(g)}\longrightarrow {\text{N}}_{2(teradsorpsi)}$
${\text{N}}_{2(teradsorpsi)}\longrightarrow 2{\text{N}}_{(teradsorpsi)}$
${\text{H}}_{2(g)}\longrightarrow {\text{H}}_{2(teradsorpsi)}$
${\text{H}}_{2(teradsorpsi)}\longrightarrow 2{\text{H}}_{(teradsorpsi)}$
${\text{N}}_{(teradsorpsi)}+3{\text{H}}_{(teradsorpsi)}\longrightarrow {\text{NH}}_{3(teradsorpsi)}$
${\text{NH}}_{3(teradsorpsi)}\longrightarrow {\text{NH}}_{3(g)}$

Reaksi 5 terjadi dalam tiga langkah, membentuk NH, NH₂, dan kemudian NH₃. Bukti eksperimental menunjukkan reaksi 2 sebagai yang palilng lambat, tahapan penentu laju reaksi. Hal ini bukan tak terduga karena ikatan yang rusak, ikatan rangkap tiga nitrogen, adalah ikatan terkuat yang harus dirusak.

Seorang kontributor utama yang menjelaskan mekanisme ini adalah Gerhard Ertl.^[14]

Aspek ekonomi dan lingkungan

Info lebih lanjut: Produksi amonia

Ketika pertama kali ditemukan, proses Haber perlu bersaing dengan proses industri lainnya, proses sianamida. Namun, proses sianamida boros tenaga listrik dan lebih padat karya daripada proses Haber.^[9]^:137–143

Proses Haber saat ini menghasilkan 450 juta ton (440.000.000 ton panjang; 500.000.000 ton pendek) pupuk nitrogen per tahun, sebagian besar dalam bentuk amonia anhidrat, amonium nitrat, dan urea. Sebanyak 3–5% dari produksi gas alam dunia dikonsumsi oleh proses Haber (~ 1-2% dari pasokan energi tahunan dunia).^[15]^[16]^[17]^[18] Dalam kombinasi dengan pestisida, pupuk ini telah meningkatkan produktivitas lahan pertanian sebesar empat kali lipat:

Dengan hasil panen rata-rata pada tingkat 1.900 panenan pada tahun 2000, akan diperlukan hampir empat kali lebih banyak tanah dan wilayah budidaya yang berukuran hampir setengah dari semua benua bebas es, bukan di bawah 15% dari total luas lahan yang diperlukan saat ini.^[19]

Karena dampak yang dramatis pada kemampuan manusia untuk mengembangkan pangan, proses Haber berperan sebagai "detonator ledakan penduduk", yang memungkinkan populasi global meningkat dari 1,6 miliar pada tahun 1900 menjadi 7 miliar pada hari ini.^[20] Hampir 80% dari nitrogen yang ditemukan dalam jaringan manusia berasal dari proses Haber-Bosch.^[21] Karena efisiensi penggunaan nitrogen biasanya kurang dari 50%,^[22] pemanfaatan berlebihan fiksasi nitrogen industri mengganggu habitat biologis kita.^[21]^[23]

Lihat juga

Referensi

^ ^a ^b ^c ^d ^e Max Appl "Ammonia" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a02_143.pub2
^ Smil, Vaclav (2004). Enriching the earth : Fritz Haber, Carl Bosch, and the transformation of world food production (edisi ke-1st MIT Press paperback). Cambridge, Mass.: MIT. ISBN 9780262693134.
^ ^a ^b Hager, Thomas (2008). The alchemy of air : a Jewish genius, a doomed tycoon, and the scientific discovery that fed the world but fueled the rise of Hitler (edisi ke-1st). New York: Harmony Books. ISBN 978-0-307-35178-4.
^ Sittig, Marshall (1979). Fertilizer industry : processes, pollution control, and energy conservation. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corp. ISBN 0-8155-0734-8.
^ K. James,, Laylin (1993). Nobel laureates in chemistry 1901-1992 (edisi ke-3. printing). [S.l.]: American chemical society. hlm. 118. ISBN 0-8412-2690-3.
^ Haber, Fritz (2012). Thermodynamik technischer Gasreaktionen (dalam bahasa German) (edisi ke-1. Aufl.). Paderborn: Salzwasser Verlag. ISBN 9783864448423.
^ "Robert Le Rossignol, 1884–1976: Professional Chemist" (PDF), ChemUCL Newsletter, UCL Department of Chemistry: 8, 2009, diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-01-13, diakses tanggal 2016-02-15
^ US Pat 990191
^ ^a ^b ^c Hager, T. The Alchemy of Air. Harmony Books, NY, 2008.
^ Philip & Phyllis Morris, From Fertile Minds (review) American Scientist 2001
^ "Nobel Award to Haber". New York Times. 3 February 1920. Diakses tanggal 11 October 2010.
^ Brown, Theodore L., LeMay,Jr., H. Eugene, Bursten, Bruce E. "Chemistry: The Central Science". Tenth Ed., Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2006. Table 15.2. ISBN 0-13-109686-9
^ Wennerström, Håkan; Lidin, Sven. "Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry 2007 Chemical Processes on Solid Surfaces" (PDF). NobelPrize.org. Swedish Academy of Sciences. Diakses tanggal 2015-09-17.
^ F. Bozso, G. Ertl, M. Grunze and M. Weiss (1977). "Interaction of nitrogen with iron surfaces: I. Fe(100) and Fe(111)". Journal of Catalysis. 49 (1): 18–41. doi:10.1016/0021-9517(77)90237-8. . R. Imbihl, R. J. Behm, G. Ertl and W. Moritz (1982). "The structure of atomic nitrogen adsorbed on Fe(100)". Surface Science. 123 (1): 129–140. Bibcode:1982SurSc.123..129I. doi:10.1016/0039-6028(82)90135-2. . G. Ertl, S. B. Lee and M. Weiss (1982). "Kinetics of nitrogen adsorption on Fe(111)". Surface Science. 114 (2–3): 515–526. Bibcode:1982SurSc.114..515E. doi:10.1016/0039-6028(82)90702-6. . G. Ertl (1983). "Primary steps in catalytic synthesis of ammonia". Journal of Vacuum Science and Technology A. 1 (2): 1247–1253. doi:10.1116/1.572299.
^ Smil, Vaclav (2004). Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-69313-4.
^ "International Energy Outlook 2007".
^ Fertilizer statistics. "?". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-04-24.
^ Smith, Barry E. (September 2002). "Structure. Nitrogenase reveals its inner secrets". Science. 297 (5587): 1654–5. doi:10.1126/science.1076659. PMID 12215632.
^ Smil, Vaclav (2011). "Nitrogen cycle and world food production" (PDF). World Agriculture. 2: 9–1.
^ Smil, Vaclav (1999). "Detonator of the population explosion" (PDF). Nature. 400: 415. doi:10.1038/22672.
^ ^a ^b Howarth, R. W. (2008). "Coastal nitrogen pollution: a review of sources and trends globally and regionally". Harmful Algae. 8: 14–20. doi:10.1016/j.hal.2008.08.015.
^ Oenema, O.; Witzke, H.P.; Klimont, Z.; Lesschen, J.P.; Velthof, G.L. (2009). "Integrated assessment of promising measures to decrease nitrogen losses in agriculture in EU-27". Agriculture, Ecosystems and Environment. 133: 280–288. doi:10.1016/j.agee.2009.04.025.
^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Smil 2004 Enriching

"The Haber Process". Chemguide.co.uk.

Pranala luar

Haber-Bosch process, most important invention of the 20th century, according to V. Smil, Nature, July 29, 1999, p 415 (by Jürgen Schmidhuber)
Britannica guide to Nobel Prizes: Fritz Haber
Nobel e-Museum - Biography of Fritz Haber
BASF - Fertilizer out of thin air Diarsipkan 2014-02-10 di Archive.is
Uses and Production of Ammonia
Haber Process for Ammonia Synthesis
Review of "Between Genius and Genocide: The Tragedy of Fritz Haber, Father of Chemical Warfare" by Daniel Charles

[Appl-1] Max Appl "Ammonia" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a02_143.pub2

[Smil_2004_Enriching-2] Smil, Vaclav (2004). Enriching the earth : Fritz Haber, Carl Bosch, and the transformation of world food production (edisi ke-1st MIT Press paperback). Cambridge, Mass.: MIT. ISBN 9780262693134.

[hager-3] Hager, Thomas (2008). The alchemy of air : a Jewish genius, a doomed tycoon, and the scientific discovery that fed the world but fueled the rise of Hitler (edisi ke-1st). New York: Harmony Books. ISBN 978-0-307-35178-4.

[4] Sittig, Marshall (1979). Fertilizer industry : processes, pollution control, and energy conservation. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corp. ISBN 0-8155-0734-8.

[5] K. James,, Laylin (1993). Nobel laureates in chemistry 1901-1992 (edisi ke-3. printing). [S.l.]: American chemical society. hlm. 118. ISBN 0-8412-2690-3.

[6] Haber, Fritz (2012). Thermodynamik technischer Gasreaktionen (dalam bahasa German) (edisi ke-1. Aufl.). Paderborn: Salzwasser Verlag. ISBN 9783864448423.

[7] "Robert Le Rossignol, 1884–1976: Professional Chemist" (PDF), ChemUCL Newsletter, UCL Department of Chemistry: 8, 2009, diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-01-13, diakses tanggal 2016-02-15

[8] US Pat 990191

[Hager-9] Hager, T. The Alchemy of Air. Harmony Books, NY, 2008.

[10] Philip & Phyllis Morris, From Fertile Minds (review) American Scientist 2001

[ny_times-11] "Nobel Award to Haber". New York Times. 3 February 1920. Diakses tanggal 11 October 2010.

[12] Brown, Theodore L., LeMay,Jr., H. Eugene, Bursten, Bruce E. "Chemistry: The Central Science". Tenth Ed., Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2006. Table 15.2. ISBN 0-13-109686-9

[13] Wennerström, Håkan; Lidin, Sven. "Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry 2007 Chemical Processes on Solid Surfaces" (PDF). NobelPrize.org. Swedish Academy of Sciences. Diakses tanggal 2015-09-17.

[14] F. Bozso, G. Ertl, M. Grunze and M. Weiss (1977). "Interaction of nitrogen with iron surfaces: I. Fe(100) and Fe(111)". Journal of Catalysis. 49 (1): 18–41. doi:10.1016/0021-9517(77)90237-8. . R. Imbihl, R. J. Behm, G. Ertl and W. Moritz (1982). "The structure of atomic nitrogen adsorbed on Fe(100)". Surface Science. 123 (1): 129–140. Bibcode:1982SurSc.123..129I. doi:10.1016/0039-6028(82)90135-2. . G. Ertl, S. B. Lee and M. Weiss (1982). "Kinetics of nitrogen adsorption on Fe(111)". Surface Science. 114 (2–3): 515–526. Bibcode:1982SurSc.114..515E. doi:10.1016/0039-6028(82)90702-6. . G. Ertl (1983). "Primary steps in catalytic synthesis of ammonia". Journal of Vacuum Science and Technology A. 1 (2): 1247–1253. doi:10.1116/1.572299.

[Smil_2004-15] Smil, Vaclav (2004). Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-69313-4.

[16] "International Energy Outlook 2007".

[17] Fertilizer statistics. "?". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-04-24.

[18] Smith, Barry E. (September 2002). "Structure. Nitrogenase reveals its inner secrets". Science. 297 (5587): 1654–5. doi:10.1126/science.1076659. PMID 12215632.

[Smil_2011-19] Smil, Vaclav (2011). "Nitrogen cycle and world food production" (PDF). World Agriculture. 2: 9–1.

[Smil_1999-20] Smil, Vaclav (1999). "Detonator of the population explosion" (PDF). Nature. 400: 415. doi:10.1038/22672.

[Howarth_2008-21] Howarth, R. W. (2008). "Coastal nitrogen pollution: a review of sources and trends globally and regionally". Harmful Algae. 8: 14–20. doi:10.1016/j.hal.2008.08.015.

[Oenema_2009-22] Oenema, O.; Witzke, H.P.; Klimont, Z.; Lesschen, J.P.; Velthof, G.L. (2009). "Integrated assessment of promising measures to decrease nitrogen losses in agriculture in EU-27". Agriculture, Ecosystems and Environment. 133: 280–288. doi:10.1016/j.agee.2009.04.025.

[Smil_2004_Enriching-23] Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Smil 2004 Enriching

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

@@ Baris 1: / Baris 1: @@
-[[Berkas:Fritz_Haber.png|thumb|[[Fritz Haber]], 1918]]
+[[Berkas:Fritz_Haber.png|jmpl|[[Fritz Haber]], 1918]]
-'''Proses Haber''', disebut juga '''proses Haber–Bosch''', adalah suatu proses [[Pengikatan nitrogen|fiksasi nitrogen]] artifisial dan merupakan prosedur industri utama untuk produksi [[amonia]] yang berlaku saat ini.<ref name=Appl>Max Appl "Ammonia" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006 Wiley-VCH, Weinheim.  {{DOI|10.1002/14356007.a02_143.pub2}}</ref> Proses ini dinamakan demikian setelah para penemunya, kimiawan Jerman [[Fritz Haber]] dan [[Carl Bosch]], mengembangkan proses ini pada paruh pertama abad ke-20. Proses ini mengubah [[nitrogen]] (N<sub>2</sub>) atmosfer menjadi amonia (NH<sub>3</sub>) melalui suatu reaksi dengan [[hidrogen]] (H<sub>2</sub>) menggunakan katalis logam di bawah temperaturu dan tekanan tinggi:
+'''Proses Haber''', disebut juga '''proses Haber–Bosch''', adalah suatu proses [[Pengikatan nitrogen|fiksasi nitrogen]] artifisial dan merupakan prosedur industri utama untuk produksi [[amonia]] yang berlaku saat ini.<ref name=Appl>Max Appl "Ammonia" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006 Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.a02_143.pub2}}</ref> Proses ini dinamakan demikian setelah para penemunya, kimiawan Jerman [[Fritz Haber]] dan [[Carl Bosch]], mengembangkan proses ini pada paruh pertama abad ke-20. Proses ini mengubah [[nitrogen]] (N<sub>2</sub>) atmosfer menjadi amonia (NH<sub>3</sub>) melalui suatu reaksi dengan [[hidrogen]] (H<sub>2</sub>) menggunakan katalis logam di bawah temperatur dan tekanan tinggi:
-: N<sub>2</sub> + 3 H<sub>2</sub>  → 2 NH<sub>3</sub>   &nbsp; (ΔH = −92.4 kJ·[[mol]]<sup>−1</sup>)
-Sebelum diteumkan proses Haber, amonia sulit diproduksi dalam skala industri<ref name=Smil_2004_Enriching>{{cite book|last1=Smil|first1=Vaclav|title=Enriching the earth : Fritz Haber, Carl Bosch, and the transformation of world food production|date=2004|publisher=MIT|location=Cambridge, Mass.|isbn=9780262693134|edition=1st MIT Press paperback}}</ref><ref name=hager>{{cite book|last1=Hager|first1=Thomas|title=The alchemy of air : a Jewish genius, a doomed tycoon, and the scientific discovery that fed the world but fueled the rise of Hitler|date=2008|publisher=Harmony Books|location=New York|isbn=978-0-307-35178-4|edition=1st}}</ref><ref>{{cite book|last1=Sittig|first1=Marshall|title=Fertilizer industry : processes, pollution control, and energy conservation|date=1979|publisher=Noyes Data Corp.|location=Park Ridge, N.J.|isbn=0-8155-0734-8}}</ref> menggunakan metode-metode awal seperti [[proses Birkeland–Eyde]] dan [[proses Frank–Caro]] yang sangat tidak efisien.
+<center>N<sub>2</sub> + 3 H<sub>2</sub> → 2 NH<sub>3</sub> &nbsp; (ΔH = −92.4 kJ·[[mol]]<sup>−1</sup>)</center>
-Meskipun proses Haber saat ini banyak digunakan untuk menghasilkan pupuk, selama Perang Dunia I proses ini memperlengkapi Jerman dengan suatu sumber amonia untuk produksi bahan peledak, sebagai kompensasi blokade perdagangan Sekutu terhadap [[Nitratin|sendawa Chile]].
+Sebelum ditemukan proses Haber, amonia sulit diproduksi dalam skala industri<ref name=Smil_2004_Enriching>{{cite book|last1=Smil|first1=Vaclav|title=Enriching the earth : Fritz Haber, Carl Bosch, and the transformation of world food production|date=2004|publisher=MIT|location=Cambridge, Mass.|isbn=9780262693134|edition=1st MIT Press paperback}}</ref><ref name=hager>{{cite book|last1=Hager|first1=Thomas|title=The alchemy of air : a Jewish genius, a doomed tycoon, and the scientific discovery that fed the world but fueled the rise of Hitler|url=https://archive.org/details/alchemyofairjewi0000hage|date=2008|publisher=Harmony Books|location=New York|isbn=978-0-307-35178-4|edition=1st}}</ref><ref>{{cite book|last1=Sittig|first1=Marshall|title=Fertilizer industry : processes, pollution control, and energy conservation|url=https://archive.org/details/fertilizerindust0000sitt|date=1979|publisher=Noyes Data Corp.|location=Park Ridge, N.J.|isbn=0-8155-0734-8}}</ref> menggunakan metode-metode awal seperti [[proses Birkeland–Eyde]] dan [[proses Frank–Caro]] yang sangat tidak efisien.
+Meskipun proses Haber saat ini banyak digunakan untuk menghasilkan pupuk, selama Perang Dunia I proses ini memperlengkapi Jerman dengan suatu sumber amonia untuk produksi bahan peledak, sebagai kompensasi blokade perdagangan Sekutu terhadap [[Nitratin|sendawa Chile]].
 == Sejarah ==
 {{Main|Sejarah proses Haber}}
-Sepanjang abad ke-19, kebutuhan nitrat dan amonia untuk digunakan sebagai pupuk dan bahan baku industri meningkat pesat. Sumber utama saat itu adalah deposit tambang [[niter]]. Pada awal abad ke-20, telah diprediksi bahwa cadangan ini tidak dapat memuaskan kebutuhan masa depan<ref>{{cite book|last1=K. James,|first1=Laylin|title=Nobel laureates in chemistry 1901-1992|date=1993|publisher=American chemical society|location=[S.l.]|isbn=0-8412-2690-3|page=118|edition=3. printing}}</ref> dan riset untuk mendapatkan sumber potensial baru amonia menjadi lebih berharga. Sumber yang paling nyata adalah nitrogen atmosfer (N<sub>2</sub>), yang merupakan penyusun 80% udara, namun N<sub>2</sub> sangat stabil dan tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lain. Mengubah N<sub>2</sub> menjadi amonia merupakan tantangan kimia yang harus dihadapi oleh kimiawan global.
+Sepanjang abad ke-19, kebutuhan nitrat dan amonia untuk digunakan sebagai pupuk dan bahan baku industri meningkat pesat. Sumber utama saat itu adalah deposit tambang [[niter]]. Pada awal abad ke-20, telah diprediksi bahwa cadangan ini tidak dapat memuaskan kebutuhan masa depan<ref>{{cite book|last1=K. James,|first1=Laylin|title=Nobel laureates in chemistry 1901-1992|date=1993|publisher=American chemical society|location=[S.l.]|isbn=0-8412-2690-3|page=118|edition=3. printing}}</ref> dan riset untuk mendapatkan sumber potensial baru amonia menjadi lebih berharga. Sumber yang paling nyata adalah nitrogen atmosfer (N<sub>2</sub>), yang merupakan penyusun 80% udara, namun N<sub>2</sub> sangat stabil dan tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lain. Mengubah N<sub>2</sub> menjadi amonia merupakan tantangan kimia yang harus dihadapi oleh kimiawan global.
-Haber, bersama asistennya [[Robert Le Rossignol]], mengembangkan peralatan bertekanan tinggi dan [[katalis]] untuk mendemonstrasikan proses Haber dalam skala laboratorium.<ref>{{cite book|last1=Haber|first1=Fritz|title=Thermodynamik technischer Gasreaktionen|date=2012|publisher=Salzwasser Verlag|location=Paderborn|isbn=9783864448423|edition=1. Aufl.|language=German}}</ref><ref>{{Citation |title=Robert Le Rossignol, 1884–1976: Professional Chemist |year=2009 |journal=ChemUCL Newsletter |publisher=UCL Department of Chemistry |url=http://www.ucl.ac.uk/chemistry/alumni/documents/A5booklet_020909.pdf |page=8 |doi= }}</ref> Mereka mendemonstrasikan proses mereka pada Mussim Panas tahun 1909 dengan memproduksi amonia dari udara setetes demi setetes, dengan laju sekitar {{convert|125|ml|USoz|sigfig=1|abbr=on}} per jam. Proses ini dibeli oleh perusahaan kimia Jerman [[BASF]], yang menugaskan [[Carl Bosch]] untuk menaikkan kelas mesin laboratorium Haber menjadi peralatan produksi skala industrial.<ref name="hager"/><ref>[http://www.google.com/patents/US990191 US Pat 990191]</ref> Ia berhasil melakukannya pada tahun 1910. Haber dan Bosch akhirnya dianugerahi [[penghargaan Nobel]], pada tahun 1918 dan 1931, atas karya mereka dalam menanggulangi masalah kimia dan teknik pada teknologi aliran berkesinambungan tekanan tinggi berskala besar.<ref name=Hager>Hager, T. The Alchemy of Air. Harmony Books, NY, 2008.</ref>
+Haber, bersama asistennya [[Robert Le Rossignol]], mengembangkan peralatan bertekanan tinggi dan [[katalis]] untuk mendemonstrasikan proses Haber dalam skala laboratorium.<ref>{{cite book|last1=Haber|first1=Fritz|title=Thermodynamik technischer Gasreaktionen|date=2012|publisher=Salzwasser Verlag|location=Paderborn|isbn=9783864448423|edition=1. Aufl.|language=German}}</ref><ref>{{Citation |title=Robert Le Rossignol, 1884–1976: Professional Chemist |year=2009 |journal=ChemUCL Newsletter |publisher=UCL Department of Chemistry |url=http://www.ucl.ac.uk/chemistry/alumni/documents/A5booklet_020909.pdf |page=8 |doi= |accessdate=2016-02-15 |archive-date=2011-01-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110113022251/http://www.ucl.ac.uk/chemistry/alumni/documents/A5booklet_020909.pdf |dead-url=yes }}</ref> Mereka mendemonstrasikan proses mereka pada Mussim Panas tahun 1909 dengan memproduksi amonia dari udara setetes demi setetes, dengan laju sekitar {{convert|125|ml|USoz|sigfig=1|abbr=on}} per jam. Proses ini dibeli oleh perusahaan kimia Jerman [[BASF]], yang menugaskan [[Carl Bosch]] untuk menaikkan kelas mesin laboratorium Haber menjadi peralatan produksi skala industrial.<ref name="hager"/><ref>[http://www.google.com/patents/US990191 US Pat 990191]</ref> Ia berhasil melakukannya pada tahun 1910. Haber dan Bosch akhirnya dianugerahi [[penghargaan Nobel]], pada tahun 1918 dan 1931, atas karya mereka dalam menanggulangi masalah kimia dan teknik pada teknologi aliran berkesinambungan tekanan tinggi berskala besar.<ref name=Hager>Hager, T. The Alchemy of Air. Harmony Books, NY, 2008.</ref>
-Amonia pertama kali diproduksi menggunakan proses Haber dalam skala industri pada tahun 1913 oleh BASF pabrik [[Ludwigshafen am Rhein|Oppau]] di Jerman, mencapai 20 ton per hari pada tahun berikutnya.<ref>[http://www.americanscientist.org/bookshelf/pub/from-fertile-minds Philip & Phyllis Morris, From Fertile Minds (review) ''American Scientist'' 2001 ]</ref> Selama PD-I, amonia sintetis digunakan untuk produksi [[asam nitrat]], suatu prekursor untuk [[amunisi]]. Sekutu mempunyai akses kepada sejumlah besar deposit [[natrium nitrat]] di Chile (sehingga disebut "sendawa Chile") yang dimiliki hampir secara total oleh perusahaan-perusahaan Inggris. Oleh karena Jerman tidak memiliki akses kepada sumber daya alam yang tersedia, proses Haber terbukti penting untuk bagi Jerman dalam upayanya memenangi perang.<ref name=Hager/><ref name="ny times">{{cite news|title=Nobel Award to Haber|url=http://query.nytimes.com/mem/archive-free/pdf?_r=1&res=9807EEDA133BEE32A25750C0A9649C946195D6CF&oref=slogin|accessdate=11 October 2010|newspaper=[[New York Times]]|date=3 February 1920}}</ref>
+Amonia pertama kali diproduksi menggunakan proses Haber dalam skala industri pada tahun 1913 oleh BASF pabrik [[Ludwigshafen am Rhein|Oppau]] di Jerman, mencapai 20 ton per hari pada tahun berikutnya.<ref>[http://www.americanscientist.org/bookshelf/pub/from-fertile-minds Philip & Phyllis Morris, From Fertile Minds (review) ''American Scientist'' 2001 ]</ref> Selama PD-I, amonia sintetis digunakan untuk produksi [[asam nitrat]], suatu prekursor untuk [[amunisi]]. Sekutu mempunyai akses kepada sejumlah besar deposit [[natrium nitrat]] di Chile (sehingga disebut "sendawa Chile") yang dimiliki hampir secara total oleh perusahaan-perusahaan Inggris. Oleh karena Jerman tidak memiliki akses kepada sumber daya alam yang tersedia, proses Haber terbukti penting untuk bagi Jerman dalam upayanya memenangi perang.<ref name=Hager/><ref name="ny times">{{cite news|title=Nobel Award to Haber|url=http://query.nytimes.com/mem/archive-free/pdf?_r=1&res=9807EEDA133BEE32A25750C0A9649C946195D6CF&oref=slogin|accessdate=11 October 2010|newspaper=[[New York Times]]|date=3 February 1920}}</ref>
 == Proses ==
-[[Berkas:Ammoniak_Reaktor_BASF.jpg|right|thumb|Reaktor baja bertekanan tinggi bersejarah (1921) untuk produksi amonia melalui proses Haber diabadikan di [[Institut Teknologi Karlsruhe]], Jerman.]]
+[[Berkas:Ammoniak_Reaktor_BASF.jpg|ka|jmpl|Reaktor baja bertekanan tinggi bersejarah (1921) untuk produksi amonia melalui proses Haber diabadikan di [[Institut Teknologi Karlsruhe]], Jerman.]]
-Konversi biasanya dilakukan pada tekanan antara <span contenteditable="false">15–25</span>&nbsp;[[Pascal (satuan)|MPa]]<span contenteditable="false"> (150–250</span>&nbsp;[[Bar (satuan)|bar]]<span contenteditable="false">; 2,200–3,600</span>&nbsp;[[Pound per inci persegi|psi]]<span contenteditable="false">)</span> dan temperatur antara <span contenteditable="false">400–500</span>&nbsp;<span contenteditable="false">°C (752–932</span>&nbsp;<span contenteditable="false">°F)</span>, saat gas dilewatkan di atas empat hamparan [[katalis]], dengan pendinginan di antara masing-masing hamparan untuk menjaga [[Konstanta kesetimbangan|tetapan kesetimbangan]] yang wajar. Sekali lewat di atas hamparan katalis, konversi hanya terjadi sebanyak 15%, tetapi gas yang tidak bereaksi didaur ulang, dan tidak jarang konversi total dapat mencapai 97%.<ref name="Appl"/>
+Konversi biasanya dilakukan pada tekanan antara {{convert|15|–|25|MPa|abbr=on|lk=on|bar psi}} dan temperatur antara {{convert|400|-|500|°C|F|abbr=on}}, saat gas dilewatkan di atas empat hamparan [[katalis]], dengan pendinginan di antara masing-masing hamparan untuk menjaga [[Konstanta kesetimbangan|tetapan kesetimbangan]] yang wajar. Sekali lewat di atas hamparan katalis, konversi hanya terjadi sebanyak 15%, tetapi gas yang tidak bereaksi didaur ulang, dan tidak jarang konversi total dapat mencapai 97%.<ref name="Appl"/>
-The tahap reformasi kukus (''steam reforming''), konversi pergeseran, penghilangan karbon dioksida, dan metanasi masing-masing beroperasi pada tekanan sekitar 2,5–3,5 MPa (25–35 bar; 360–510 psi) dan siklus sintesis amonia beroperasi pada rentang tekanan antara 6–18 MPa (60–180 bar; 870–2,610 psi), bergantung pada proses eksklusif yang digunakan.<ref name="Appl"/>
+The tahap reformasi kukus (''steam reforming''), konversi pergeseran, penghilangan karbon dioksida, dan metanasi masing-masing beroperasi pada tekanan sekitar {{convert|2.5|–|3.5|MPa|abbr=on|bar psi}} dan siklus sintesis amonia beroperasi pada rentang tekanan antara {{convert|6|–|18|MPa|abbr=on|bar psi}}, bergantung pada proses eksklusif yang digunakan.<ref name="Appl"/>
 === Sumber hidrogen ===
-Sumber utama hidrogen adalah [[metana]] dari [[gas alam]].  Konversinya, [[reformasi kukus]], dilakukan dengan udara, yang dideoksigenasi oleh pembakaran gas alam.  Semula Bosch memperoleh [[hidrogen]] melalui [[elektrolisis air]].
+Sumber utama hidrogen adalah [[metana]] dari [[gas alam]]. Konversinya, [[reformasi kukus]], dilakukan dengan udara, yang dideoksigenasi oleh pembakaran gas alam. Semula Bosch memperoleh [[hidrogen]] melalui [[elektrolisis air]].
 === Kesetimbangan dan laju reaksi ===
-Nitrogen (N<sub>2</sub>) sangat tidak reaktif karena [[Molekul|molekulnya]]  berikatan melalui [[Ikatan kimia|ikatan rangkap tiga]] yang kuat. Proses Haber bersandar pada katalis yang mempercepat pemutusan ikatan rangkap tiga ini.
+Nitrogen (N<sub>2</sub>) sangat tidak reaktif karena [[molekul]]nya berikatan melalui [[Ikatan kimia|ikatan rangkap tiga]] yang kuat. Proses Haber bersandar pada katalis yang mempercepat pemutusan ikatan rangkap tiga ini.
-Dua pertimbangan yang berlawanan relevan untuk sintesis ini: posisi kesetimbangan dan [[laju reaksi]]. Pada temperatur ruang, kesetimbangan bergeser ke arah amonia, tetapi reaksi berlangsung pada laju yang tak dapat dideteksi. Pemecahan yang nyata adalah dengan menaikkan temperatur, tetapi karena reaksi adalah [[Reaksi eksoterm|eksotermik]], tetapan kesetimbangan (dalam satuan bar atau [[Atmosfer (satuan)|atm]]) menjadi 1 dari {{convert|150|-|200|°C|F|abbr=on}}. (Lihat [[prinsip Le Chatelier]].)
+Dua pertimbangan yang berlawanan relevan untuk sintesis ini: posisi kesetimbangan dan [[laju reaksi]]. Pada temperatur ruang, kesetimbangan bergeser ke arah amonia, tetapi reaksi berlangsung pada laju yang tak dapat dideteksi. Pemecahan yang nyata adalah dengan menaikkan temperatur, tetapi karena reaksi adalah [[Reaksi eksoterm|eksotermik]], tetapan kesetimbangan (dalam satuan bar atau [[Atmosfer (satuan)|atm]]) menjadi 1 dari {{convert|150|-|200|°C|F|abbr=on}}. (Lihat [[prinsip Le Chatelier]].)
 {| style="clear:right; float:right; margin-left: 1em;" border="3" class="wikitable"
 |+<span style="white-space: nowrap">K<sub>p</sub>(T) for</span> <span style="white-space:nowrap;">{{chem2|N|2}} + 3 {{chem2|H|2}} {{Unicode|⇌}} 2 {{chem2|NH|3}}</span><ref>Brown, Theodore L., LeMay,Jr., H. Eugene, Bursten, Bruce E. "Chemistry: The Central Science". Tenth Ed., Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2006. Table 15.2. ISBN 0-13-109686-9</ref>
@@ Baris 51: / Baris 53: @@
 | 2,25 x 10<sup>−6</sup>
 |}
-Di atas temperatur ini, kesetimbangan dengan cepat menjadi kurang menguntungkan pada tekanan atmosfer, sesuai dengan [[persamaan Van't Hoff]].  Oleh karena itu, ada asumsi bahwa digunakan suhu rendah dan beberapa cara lain untuk meningkatkan laju reaksi. Namun, katalis itu sendiri membutuhkan suhu minimal 400°C agar efisien.
+Di atas temperatur ini, kesetimbangan dengan cepat menjadi kurang menguntungkan pada tekanan atmosfer, sesuai dengan [[persamaan Van't Hoff]]. Oleh karena itu, ada asumsi bahwa digunakan suhu rendah dan beberapa cara lain untuk meningkatkan laju reaksi. Namun, katalis itu sendiri membutuhkan suhu minimal 400&nbsp;°C agar efisien.
-[[Tekanan]] adalah pilihan yang jelas untuk mendukung reaksi maju karena ada 4 mol reaktan untuk setiap 2 mol produk (lihat [[entropi]]), dan tekanan yang digunakan ({{convert|15|–|25|MPa|abbr=on|bar psi}}) mengubah konsentrasi kesetimbangan untuk memberikan rendemen yang menguntungkan.
+[[Tekanan]] adalah pilihan yang jelas untuk mendukung reaksi maju karena ada 4&nbsp;mol reaktan untuk setiap 2&nbsp;mol produk (lihat [[entropi]]), dan tekanan yang digunakan ({{convert|15|–|25|MPa|abbr=on|bar psi}}) mengubah konsentrasi kesetimbangan untuk memberikan rendemen yang menguntungkan.
 Secara ekonomi, tekanan adalah komoditas yang mahal. Pipa dan bejana reaksi perlu diperkuat, katup diperketat, dan ada pertimbangan keselamatan kerja pada 20 MPa. Selain itu, pompa dan kompresor yang sedang bekerja membutuhkan energi yang cukup besar. Berdasarkan kompromi digunakan parameter yang memberikan rendemen tunggal sekitar 15%.
-Cara lain untuk meningkatkan rendemen reaksi yaitu dengan menyingkirkan produk (yaitu gas amonia) dari sistem. Dalam prakteknya, gas amonia tidak disingkirkan dari reaktor itu sendiri, karena suhu terlalu tinggi; ia dihilangkan dari campuran kesetimbangan gas saat meninggalkan bejana reaksi. Gas panas didinginkan secukupnya, sementara menjaga tekanan tinggi, agar amonia terkondensasi dan dapat dihilangkan sebagai cairan. Gas hidrogen dan nitrogen yang tidak bereaksi kemudian dikembalikan ke bejana reaksi untuk menjalani reaksi lebih lanjut.
+Cara lain untuk meningkatkan rendemen reaksi yaitu dengan menyingkirkan produk (yaitu gas amonia) dari sistem. Dalam praktiknya, gas amonia tidak disingkirkan dari reaktor itu sendiri, karena suhu terlalu tinggi; ia dihilangkan dari campuran kesetimbangan gas saat meninggalkan bejana reaksi. Gas panas didinginkan secukupnya, sementara menjaga tekanan tinggi, agar amonia terkondensasi dan dapat dihilangkan sebagai cairan. Gas hidrogen dan nitrogen yang tidak bereaksi kemudian dikembalikan ke bejana reaksi untuk menjalani reaksi lebih lanjut.
 === Katalis ===
-Katalis yang paling populer didasarkan pada besi yang dipromosikan dengan K<sub>2</sub>O, CaO, SiO<sub>2</sub>, dan Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Bejana reaksi Haber-Bosch asli menggunakan [[osmium]] sebagai katalis, tapi hanya tersedia dalam jumlah yang sangat kecil. Haber mencatat [[uranium]] hampir sama efektifnya dan lebih mudah didapat daripada osmium.Di bawah arahan Bosch pada tahun 1909, peneliti BASF [[Alwin Mittasch]] menemukan katalis berbasis [[besi]] yang jauh lebih murah, dan masih digunakan hingga saat ini. Beberapa produksi amonia menggunakan katalis berbasis [[rutenium]] (proses KAAP).  Rutenium membentuk katalis yang lebih aktif sehingga memungkinkan dilakukan pada tekanan operasi yang lebih rendah. Katalis tersebut disiapkan melalui dekomposisi [[trirutenium dodekakarbonil]] pada [[grafit]].<ref name="Appl"/>
+Katalis yang paling populer didasarkan pada besi yang dipromosikan dengan K<sub>2</sub>O, CaO, SiO<sub>2</sub>, dan Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Bejana reaksi Haber-Bosch asli menggunakan [[osmium]] sebagai katalis, tapi hanya tersedia dalam jumlah yang sangat kecil. Haber mencatat [[uranium]] hampir sama efektifnya dan lebih mudah didapat daripada osmium.Di bawah arahan Bosch pada tahun 1909, peneliti BASF [[Alwin Mittasch]] menemukan katalis berbasis [[besi]] yang jauh lebih murah, dan masih digunakan hingga saat ini. Beberapa produksi amonia menggunakan katalis berbasis [[rutenium]] (proses KAAP). Rutenium membentuk katalis yang lebih aktif sehingga memungkinkan dilakukan pada tekanan operasi yang lebih rendah. Katalis tersebut disiapkan melalui dekomposisi [[trirutenium dodekakarbonil]] pada [[grafit]].<ref name="Appl"/>
-Dalam praktek industri, katalis besi diperoleh dari serbuk besi yang dihaluskan, yang biasanya diperoleh dari reduksi [[magnetit]] (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) berkemurnian tinggi.  Logam besi bubuk dibakar (dioksidasi) untuk menghasilkan magnetit dengan ukuran partikel tertentu. Partikel magnetit kemudian direduksi secara parsial, dengan menghilangkan oksigen selama proses.  Partikel katalis yang dihasilkan terdiri dari inti magnetit, yang terbungkus dalam cangkang [[wüstit]] (FeO), yang pada gilirannya dikelilingi oleh kulit luar logam besi. Katalis mempertahankan sebagian besar volume massal selama reduksi, dihasilkan pada permukaan bahan luas yang sangat berpori, yang meningkatkan efektivitasnya sebagai katalis. Komponen minor katalis lainnya termasuk [[kalsium]] dan [[aluminium oksida]], yang mendukung katalis besi dan membantu mempertahankan area permukaannya.  Oksida Ca, Al, K, dan Si kebal terhadap reduksi oleh hidrogen.<ref name="Appl"/>
+Dalam praktik industri, katalis besi diperoleh dari serbuk besi yang dihaluskan, yang biasanya diperoleh dari reduksi [[magnetit]] (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) berkemurnian tinggi. Logam besi bubuk dibakar (dioksidasi) untuk menghasilkan magnetit dengan ukuran partikel tertentu. Partikel magnetit kemudian direduksi secara parsial, dengan menghilangkan oksigen selama proses. Partikel katalis yang dihasilkan terdiri dari inti magnetit, yang terbungkus dalam cangkang [[wüstit]] (FeO), yang pada gilirannya dikelilingi oleh kulit luar logam besi. Katalis mempertahankan sebagian besar volume massal selama reduksi, dihasilkan pada permukaan bahan luas yang sangat berpori, yang meningkatkan efektivitasnya sebagai katalis. Komponen minor katalis lainnya termasuk [[kalsium]] dan [[aluminium oksida]], yang mendukung katalis besi dan membantu mempertahankan area permukaannya. Oksida Ca, Al, K, dan Si kebal terhadap reduksi oleh hidrogen.<ref name="Appl"/>
-[[Berkas:Potential_energy_diagram_for_ammonia_synthesis.svg|thumb|diagram energi]]
+[[Berkas:Potential_energy_diagram_for_ammonia_synthesis.svg|jmpl|diagram energi]]
 [[Mekanisme reaksi]], yang melibatkan katalis heterogen, diyakini melibatkan langkah-langkah berikut:<ref>{{cite web|last1=Wennerström|first1=Håkan|last2=Lidin|first2=Sven|title=Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry 2007  Chemical Processes on Solid Surfaces|url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2007/advanced-chemistryprize2007.pdf|website=NobelPrize.org|publisher=Swedish Academy of Sciences|accessdate=2015-09-17}}</ref>
 # <math>\text{N}_{2(g)} \longrightarrow \text{N}_{2(teradsorpsi)}</math>
@@ Baris 73: / Baris 75: @@
 Reaksi 5 terjadi dalam tiga langkah, membentuk NH, NH<sub>2</sub>, dan kemudian NH<sub>3</sub>. Bukti eksperimental menunjukkan reaksi 2 sebagai yang palilng lambat, [[Laju reaksi|tahapan penentu laju reaksi]]. Hal ini bukan tak terduga karena ikatan yang rusak, ikatan rangkap tiga nitrogen, adalah ikatan terkuat yang harus dirusak.
-Seorang kontributor utama yang menjelaskan mekanisme ini adalah [[Gerhard Ertl]].<ref>{{cite journal | title = Interaction of nitrogen with iron surfaces: I. Fe(100) and Fe(111) | journal = [[Journal of Catalysis]] | volume = 49 | issue = 1 | year = 1977 | pages = 18–41 | author = F. Bozso, G. Ertl, M. Grunze and M. Weiss | doi = 10.1016/0021-9517(77)90237-8}}.  {{cite journal | title = The structure of atomic nitrogen adsorbed on Fe(100) | journal = [[Surface Science]] | volume = 123 | issue = 1 | year = 1982 | pages = 129–140 | author = R. Imbihl, R. J. Behm, G. Ertl and W. Moritz | doi = 10.1016/0039-6028(82)90135-2|bibcode = 1982SurSc.123..129I }}. {{cite journal | title = Kinetics of nitrogen adsorption on Fe(111) | journal = [[Surface Science]] | volume = 114 | issue = 2–3 | year = 1982 | pages = 515–526 | author = G. Ertl, S. B. Lee and M. Weiss | doi = 10.1016/0039-6028(82)90702-6|bibcode = 1982SurSc.114..515E }}.  {{cite journal | title = Primary steps in catalytic synthesis of ammonia | author = G. Ertl | journal = [[Journal of Vacuum Science and Technology A]] | year = 1983 | volume = 1 |issue = 2 | pages = 1247–1253 | doi = 10.1116/1.572299}}</ref>
+Seorang kontributor utama yang menjelaskan mekanisme ini adalah [[Gerhard Ertl]].<ref>{{cite journal | title = Interaction of nitrogen with iron surfaces: I. Fe(100) and Fe(111) | journal = [[Journal of Catalysis]] | volume = 49 | issue = 1 | year = 1977 | pages = 18–41 | author = F. Bozso, G. Ertl, M. Grunze and M. Weiss | doi = 10.1016/0021-9517(77)90237-8}}. {{cite journal | title = The structure of atomic nitrogen adsorbed on Fe(100) | journal = [[Surface Science]] | volume = 123 | issue = 1 | year = 1982 | pages = 129–140 | author = R. Imbihl, R. J. Behm, G. Ertl and W. Moritz | doi = 10.1016/0039-6028(82)90135-2|bibcode = 1982SurSc.123..129I }}. {{cite journal | title = Kinetics of nitrogen adsorption on Fe(111) | journal = [[Surface Science]] | volume = 114 | issue = 2–3 | year = 1982 | pages = 515–526 | author = G. Ertl, S. B. Lee and M. Weiss | doi = 10.1016/0039-6028(82)90702-6|bibcode = 1982SurSc.114..515E }}. {{cite journal | title = Primary steps in catalytic synthesis of ammonia | author = G. Ertl | journal = [[Journal of Vacuum Science and Technology A]] | year = 1983 | volume = 1 |issue = 2 | pages = 1247–1253 | doi = 10.1116/1.572299}}</ref>
 == Aspek ekonomi dan lingkungan ==
-[[Berkas:Severnside_fertilizer_works_-_geograph.org.uk_-_189990.jpg|right|thumb|Pabrik industri pupuk]]
+[[Berkas:Severnside_fertilizer_works_-_geograph.org.uk_-_189990.jpg|ka|jmpl|Pabrik industri pupuk]]
 {{further2|[[Produksi amonia]]}}
-Ketika pertama kali ditemukan, proses Haber perlu bersaing dengan proses industri lainnya, [[Proses Frank–Caro|proses sianamida]].  Namun, proses sianamida boros tenaga listrik dan lebih padat karya daripada proses Haber.<ref name="Hager"/>{{Refpage|137–143}}
+Ketika pertama kali ditemukan, proses Haber perlu bersaing dengan proses industri lainnya, [[Proses Frank–Caro|proses sianamida]]. Namun, proses sianamida boros tenaga listrik dan lebih padat karya daripada proses Haber.<ref name="Hager"/>{{Refpage|137–143}}
-Proses Haber saat ini menghasilkan {{convert|450|e6t}} [[pupuk]] nitrogen per tahun, sebagian besar dalam bentuk [[amonia]] anhidrat, [[amonium nitrat]], dan [[urea]]. Sebanyak 3&ndash;5% dari produksi gas alam dunia dikonsumsi oleh proses Haber (~ 1-2% dari pasokan energi tahunan dunia).<ref name="Smil 2004">Smil, Vaclav (2004). ''Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production.'' Cambridge, MA: MIT Press. ISBN  9780262693134.</ref><ref>{{cite web|url=http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/nat_gas.html | title=International Energy Outlook 2007}}</ref><ref>Fertilizer statistics.  {{cite web |url=http://www.fertilizer.org/ifa/statistics/indicators/ind_reserves.asp |title=? |author= |date= |work= |publisher= |accessdate=}}</ref><ref>{{cite journal | doi = 10.1126/science.1076659 |date=September 2002 | author = Smith, Barry E. | title = Structure. Nitrogenase reveals its inner secrets | volume = 297 | issue = 5587 | pages = 1654–5 | pmid = 12215632 | journal = [[Science (journal)|Science]]}}</ref> Dalam kombinasi dengan pestisida, pupuk ini telah meningkatkan produktivitas lahan pertanian sebesar empat kali lipat:
+Proses Haber saat ini menghasilkan {{convert|450|e6t}} [[pupuk]] nitrogen per tahun, sebagian besar dalam bentuk [[amonia]] anhidrat, [[amonium nitrat]], dan [[urea]]. Sebanyak 3–5% dari produksi gas alam dunia dikonsumsi oleh proses Haber (~ 1-2% dari pasokan energi tahunan dunia).<ref name="Smil 2004">Smil, Vaclav (2004). ''Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production.'' Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-69313-4.</ref><ref>{{cite web|url=http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/nat_gas.html | title=International Energy Outlook 2007}}</ref><ref>Fertilizer statistics. {{cite web |url=http://www.fertilizer.org/ifa/statistics/indicators/ind_reserves.asp |title=? |author= |date= |work= |publisher= |accessdate= |archive-date=2008-04-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080424083111/http://www.fertilizer.org/ifa/statistics/indicators/ind_reserves.asp |dead-url=yes }}</ref><ref>{{cite journal | doi = 10.1126/science.1076659 |date=September 2002 | author = Smith, Barry E. | title = Structure. Nitrogenase reveals its inner secrets | volume = 297 | issue = 5587 | pages = 1654–5 | pmid = 12215632 | journal = [[Science (journal)|Science]]}}</ref> Dalam kombinasi dengan pestisida, pupuk ini telah meningkatkan produktivitas lahan pertanian sebesar empat kali lipat:
 : Dengan hasil panen rata-rata pada tingkat 1.900 panenan pada tahun 2000, akan diperlukan hampir empat kali lebih banyak tanah dan wilayah budidaya yang berukuran hampir setengah dari semua benua bebas es, bukan di bawah 15% dari total luas lahan yang diperlukan saat ini.<ref name="Smil 2011">{{cite journal | last1 = Smil | first1 = Vaclav | year = 2011 | title = Nitrogen cycle and world food production | url = http://www.vaclavsmil.com/wp-content/uploads/docs/smil-article-worldagriculture.pdf | format = PDF | journal = World Agriculture | volume = 2 | issue = | pages = 9–1 }}</ref>
@@ Baris 94: / Baris 96: @@
 == Referensi ==
 {{Reflist|30em}}
-*{{cite web | title = The Haber Process | url = http://www.chemguide.co.uk/physical/equilibria/haber.html | work = Chemguide.co.uk}}
+* {{cite web | title = The Haber Process | url = http://www.chemguide.co.uk/physical/equilibria/haber.html | work = Chemguide.co.uk}}
 == Pranala luar ==
@@ Baris 100: / Baris 102: @@
 * [http://www.britannica.com/nobelprize/article-9038696 Britannica guide to Nobel Prizes: Fritz Haber]
 * [http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1918/haber-bio.html Nobel e-Museum - Biography of Fritz Haber]
-* [http://www.basf.com/group/corporate/en/news-and-media-relations/science-around-us/ammonia/story BASF - Fertilizer out of thin air]
+* [http://www.basf.com/group/corporate/en/news-and-media-relations/science-around-us/ammonia/story BASF - Fertilizer out of thin air] {{Webarchive|url=https://archive.today/20140210085650/http://www.basf.com/group/corporate/en/news-and-media-relations/science-around-us/ammonia/story |date=2014-02-10 }}
 * [http://www.ausetute.com.au/haberpro.html Uses and Production of Ammonia]
 * [http://www.ias.ac.in/resonance/Volumes/16/12/1159-1167.pdf Haber Process for Ammonia Synthesis]
@@ Baris 106: / Baris 108: @@
 <!--Kategori-->
+{{Authority control}}
 [[Kategori:BASF]]
 [[Kategori:Proses kimia]]
 [[Kategori:Proses industri]]
-[[Kategori:Kesetimbangan kimia]]
+[[Kategori:Kimia kesetimbangan]]
 [[Kategori:Katalisis]]
 [[Kategori:Gas industri]]

Pengawasan otoritas
Umum	Integrated Authority File (Jerman)
Lain-lain	Microsoft Academic