El nitrato de amonio es un fertilizante nitrogenado con un alto  contenido de nitrógeno, alrededor del 33%. Su sencillez y bajo coste de producción le hacen ser uno de los compuestos nitrogenados más importantes. Uno de sus inconvenientes es que tiene tendencia a formar tortas al estar almacenado. Este problema se ha ido minimizando con el paso del tiempo con una granulación adecuada, la adición de agentes anti-higroscópicos y un mejor envasado.

Aparte de su uso como fertilizante, el nitrato de amonio centra sus aplicaciones como parte de explosivos comerciales y militares. Es difícil de detonar, pero si se utiliza con aceite o con otros materiales explosivos puede llevarse a cabo su detonación. Se suele usar en minas y canteras. El nitrato de amonio mezclado con TNT forma el amatol, principal explosivo militar convencional.

 

Reacción de Síntesis

Su producción se realiza a partir de ácido nítrico acuoso y amoniaco gaseoso. Se debe tener en cuenta que la reacción es muy peligrosa debido al carácter explosivo comentado anteriormente. Este aspecto se ve reflejado en su reacción exotérmica de descomposición, con una entalpía aproximada de -25,5 Kcal/g·mol.

El nitrato de amonio es muy soluble en agua, por lo que si se usa como fertilizante hay que tener muy controlado la presencia de humedad durante su almacenamiento para evitar los problemas de formación de tortas citados anteriormente.

Algunos de los elementos que componen el aire, tienen un interés muy importante para el desarrollo de los procesos industriales. El aire está compuesto mayoritariamente por Nitrógeno y Oxígeno. Su composición media se muestra en la siguiente tabla:

 

Tabla 1. Composición aproximada del aire [Elaboración Propia]

Composición

%

Nitrógeno

78,03

Oxígeno

20,99

Argón

0,93

CO2

0,03

Neón

0,0015

Hidrógeno

0,0010

Helio

0,00005

Criptón

1·10-4

Xenón

8·10-6

 

Destacar que esta composición varía ligeramente según ciudades y entornos. Aparte de los anteriores compuestos, normalmente en el aire existen otras sustancias como vapor de agua y, en zonas industriales, hidrocarburos, alquitranes, cenizas, polvo y SO2.

Los principales usos de la separación de sus compuestos son respecto al oxígeno y nitrógeno. El resto de componentes no suele tener tanto interés debido a su menor cantidad.

Hoy en día se puede decir que ya no existen países potencialmente químicos como lo eran en años anteriores Alemania, Suiza o Inglaterra. Gracias a la liberación del mercado, la gran mayoría de países tienen acceso a las materias primas en igualdad de condiciones.

En los últimos años, la Ingeniería Química ha sufrido una importante evolución y diversificación por diversos sectores. La preocupación social, ética y, sobre todo ambiental, es tal vez el principal impulso de cambio que está recibiendo la ciencia y la ingeniería.

En la actualidad, la Unión Europea es la primera potencia química por delante de América y Japón. En la Figura 1 se puede observar la desegregación por sectores de la industria en la Unión Europea, donde se puede ver la importancia de la Industria Química.

 

Figura 1. Desegregación por sectores de la industria en la Unión Europea [Commission Européenne]

Uno de los grandes campos que esta en auge y del cual se espera grandes resultados es la biotecnología. Cada día aumenta más el numero de procesos y productos fabricados con esta técnica. Aparte de la citada biotecnología, los aspectos que más están influyendo en la Industria Química son los siguientes:

 

Energía

El aumento del coste del petróleo y del gas natural ha influido drásticamente en la Industria Química. A corto plazo, las necesidades energéticas mundiales se encuentran cubiertas y como se está observando, un aumento del uso del gas a costa del petróleo e incrementos de la energía hidroeléctrica. Pero es de cara a un futuro ya inmediato donde hay que pensar y concienciarse, y es ahí donde entran en juego y con un papel fundamental la eficiencia energética y las energías renovables.

La pirólisis es una técnica de conversión del carbón muy significativa e importante ya que permite una diversificación de sus usos que van desde la obtención de productos de base para la industria hasta la producción de combustibles líquidos.

Gas de Coquería

Dicho gas contiene hidrógeno en cantidades mayores cuanto más elevada es la temperatura a la que se produce la carbonización. Este gas se emplea como combustible y, en casos de alta riqueza en hidrógeno, tiene la posibilidad de ser empleado en procesos de hidrotratamiento. 

Este gas, antes de su uso, debe de realizarse un pretratamiento para la eliminación de amoniaco, sulfuro de hidrógeno y agua, así como ciertas cantidades de hidrocarburos.

Alquitrán de Hulla

El alquitrán es sometido a una destilación primaria que tiene como objetivo la obtención de una brea con un punto de ablandamiento adecuado y la producción de una serie de fracciones más ligeras. Se puede distinguir los siguientes intervalos de destilación:

 

Tabla 1. Fracciones Intervalos de destilación

Fracción

Rango de ebullición

Porcentaje en peso

Aceite ligero

Hasta 190 ºC

0,5 -1,0

Aceite de Naftaleno

190 – 230 ºC

10 – 15

Aceite de creosota

230 – 290 ºC

4 – 6

Aceite ligero de antraceno

260 – 310 ºC

20 – 25

Aceite pesado de antraceno

Más de 300 ºC

20 – 25

Brea

Residuo

50 - 60

 

El aceite ligero está compuesto por hidrocarburos aromáticos mononucleares, hidrocarburos insaturados y cierta cantidad de compuestos parafínicos. El naftaleno es el compuesto individual más abundante en el alquitrán de hulla y se recoge concentrado en la fracción conocida como aceite de naftaleno. El aceite de creosota contiene fundamentalmente naftalenos y ácidos y bases de elevado peso molecular. No se somete a etapas de purificación, se emplea como tal para preservar maderas de construcción o en la composición del alquitrán para la construcción de carreteras.