Ammoniak [2]

[13] Ammoniak mittels Synthese. Fritz Haber, Berlin, hat eine Anzahl Patente auf die synthetische Darstellung des Ammoniaks aus Wasserstoff und Stickstoff mittels Katalyse entnommen. Eine weitere Anzahl Patente, die sich auf die Vervollkommnung dieses Verfahrens beziehen, entnahm die Badische Anilin- und Sodafabrik, die das Verfahren im großen auszuführen beabsichtigt.

Als Katalysatoren können Eisen, Eisenoxyde, Platin, Mangan, Chrom, Nickel, Molybdän, Uran u.s.w. und deren Verbindungen verwendet werden. Am wirksamsten soll Osmium sein, da es schon bei einer weniger hohen Temperatur und niederem Druck bessere Ausbeuten geben soll als die vorher genannten Katalysatoren. Für eine umfangreichere Verwendung kann Osmium aber nicht in Betracht kommen, weil es sehr teuer ist und der Weltvorrat nach Haber nicht wesentlich über 100 kg beträgt. Die Verbindung zwischen Stickstoff und Wasserstoff tritt bei Gegenwart eines der genannten Katalysatoren, aber nur bei einer Temperatur von 650–700° und einem Druck von 200 Atmosphären ein. Gefäße, die einen so hohen Druck aushalten, wurden bisher in der Technik für kontinuierlichen Betrieb kaum verwendet, und wo es geschah, stets bei sehr niedriger Temperatur. Man hatte bisher keine Gefäße, welche bei so hoher Temperatur diesem Druck gewachsen waren. Nach A. Bernthsen sollen die in der Badischen Anilin- und Sodafabrik angestellten Versuche diese Schwierigkeiten überwunden haben. Dort wurde auch gefunden, daß die Ammoniakkatalysatoren allgemein durch die Gegenwart von Fremdstoffen aktiviert werden können, d.h., daß ihre katalytische Wirksamkeit durch diese Substanzen erhöht werden kann. Solche Fremdstoffe der Katalysatoren sind Oxyde, Hydroxyde und Salze der Alkalien, alkalische Erden und Erdmetalle u.s.w. Anderseits gibt es auch für die Ammoniaksynthese sogenannte Kontaktgifte, die die Ausbeute wesentlich zu verringern oder auch ganz aufzuheben imstande sind. Solche Kontaktgifte sind z.B. Schwefel, Selen, Tellur, Phosphor, Arsen, Bor und deren Verbindungen, manche Kohlenstoffverbindungen, gewisse niedrig schmelzende Metalle und die aus ihren Verbindungen durch Wasserstoff leicht reduzierbaren Metalle, wie z.B. Blei, Wismut, Zinn, und schließlich manche Sauerstoffverbindungen, wie z.B. SO₂. Nach Bernthsen genügen äußerst geringe Mengen dieser Körper, die selbst in den als reinst bezeichneten Handelsprodukten oder in sogenannten reinen Gasen fast immer noch vorhanden sind, die Katalysatoren in ihrer Wirkung wesentlich zu beeinträchtigen oder sie sogar völlig wirkungslos zu machen. So genügt z.B. ein Gehalt von 1‰ Natriumsulfat, um Eisen aus technischem Eisenoxyd als Katalysator völlig wirkungslos zu machen. Ferner ist ein Eisen mit 0,1% Schwefel im allgemeinen unbrauchbar und mit 0,01% schon sehr minderwertig. Diese Kontaktgifte dürfen auch nicht in den zu verwendenden Gasen Stickstoff und Wasserstoff enthalten sein, und schon ein Schwefelgehalt von 1 : 1000000 kann sehr schädlich sein. Hiernach wäre elektrolytischer Wasserstoff ohne vorherige Reinigung nicht zu verwenden. Nach Bernthsen sollen aber auch diese Schwierigkeiten überwunden sein, so daß es an den großen Mengen dieser absolut reinen Gase, die für die Fabrikation im großen benötigt werden, nicht fehlen wird. Angaben über den Betrieb im großen liegen noch nicht vor, da der Bau der ersten großen Fabrik noch nicht beendet ist.