1。反応速度を上げる: ハーバープロセスには、窒素と水素ガスの反応が含まれてアンモニアを形成します。この反応は発熱です (熱を放出)および可逆的 。ただし、非常に遅い 通常の温度と圧力で。 触媒は、通常、酸化カリウムと酸化アルミニウムを含む酸化鉄鉄で、より低い活性化エネルギーを伴う代替反応経路を提供します 、反応を大幅に高速化します。
2。アンモニアの収量を最適化する: 触媒は反応を高速化しますが、平衡位置は変わりません。ただし、より低い温度で反応を実行することで(触媒が効果的に機能するために必要です)、平衡は製品側に向かってシフトします (アンモニアの形成を好む)。これは、反応の発熱性によるものです。温度を下げると、発熱方向が支持されます。
要約すると、Haberプロセスの触媒は、商業的に実行可能な反応速度を達成し、アンモニアの収率を最大化するために不可欠です。それがなければ、プロセスははるかに遅く、効率が低く、経済的に実行不可能になります。