1. Processo Haber-Bosch:in questo processo, l'azoto gassoso (N2) e l'idrogeno gassoso (H2) vengono fatti reagire insieme in presenza di un catalizzatore, tipicamente ossido di ferro (III) con promotori come ossido di potassio e ossido di alluminio, ad alta pressione e la temperatura per produrre ammoniaca (NH3). Il catalizzatore facilita la rottura del forte triplo legame dell'N2 e la formazione di legami N-H, convertendo l'azoto in una forma più reattiva.
2. Ossidazione catalitica dell'ammoniaca:l'ammoniaca può essere ossidata per produrre acido nitrico (HNO3), un componente chiave nella produzione di fertilizzanti ed esplosivi. Questo processo prevede la reazione dell'ammoniaca con l'ossigeno in presenza di un catalizzatore, come platino o rodio. Il catalizzatore migliora l'efficienza della reazione, consentendo la conversione dell'ammoniaca in ossido nitrico (NO) e quindi in acido nitrico.
3. Idrogenazione catalitica:l'azoto può anche essere trasferito mediante idrogenazione catalitica, che comporta l'aggiunta di idrogeno a un composto contenente azoto. Ad esempio, nella produzione di idrazina (N2H4), l'azoto gassoso viene fatto reagire con l'idrogeno in presenza di un catalizzatore, come il rutenio o il cobalto. Il catalizzatore facilita la rottura del triplo legame N-N e la formazione di legami N-H, con conseguente formazione di idrazina.
4. Fissazione catalitica dell'azoto:alcuni batteri, come il Rhizobium, hanno la capacità di convertire l'azoto atmosferico in ammoniaca attraverso un processo chiamato fissazione dell'azoto. Questo processo coinvolge l'enzima nitratosi, che funge da catalizzatore per la riduzione di N2 in NH3. L'enzima nitratosi contiene ferro e molibdeno come cofattori metallici essenziali, che consentono l'interazione con le molecole di azoto e idrogeno e facilitano la reazione di fissazione dell'azoto.
Questi sono alcuni esempi di come l'azoto può essere trasferito da un catalizzatore. I catalizzatori svolgono un ruolo cruciale nel migliorare l'efficienza e la selettività delle reazioni chimiche che coinvolgono l'azoto, consentendo la produzione di vari composti contenenti azoto che hanno significative applicazioni industriali e agricole.
