合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨為一種基本無機(jī)化工流程。現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中，氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料。

    催化機(jī)理：熱力學(xué)計算表明，低溫、高壓對合成氨反應(yīng)是有利的，但無催化劑時，反應(yīng)的活化能很高，反應(yīng)幾乎不發(fā)生。當(dāng)采用鐵催化劑時，由于改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)以顯著的速率進(jìn)行。

    合成氨反應(yīng)的機(jī)理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)吸附，使氮原子間的化學(xué)鍵減弱。接著是化學(xué)吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，后氨分子在表面上脫吸而生成氣態(tài)的氨。

    上述反應(yīng)途徑可簡單地表示為：xFe+N2→FexN，F(xiàn)exN+[H]吸→FexNH，F(xiàn)exNH+[H]吸→FexNH2，F(xiàn)exNH2+[H]吸FexNH3xFe+NH3

   發(fā)現(xiàn)過程：德國化學(xué)家哈伯從1902年開始研究由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂?。?ldquo;循環(huán)法”，在此基礎(chǔ)上，他繼續(xù)研究，于1909年改進(jìn)了合成，氨的含量達(dá)到6上。

    這是工業(yè)普遍采用的直接合成法。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。