Sejarah Penghasilan Ammonia Dalam Industri

Pada tahun 1900, industri pertanian berkembang dengan pesat untuk menampung keperluan makanan populasi yang tinggi, terutamanya di benua Eropah dan Amerika Utara.

Perkara ini secara tidak langsung meningkatkan permintaan terhadap baja bernitrogen.

Pada masa yang sama, terdapat permintaan yang tinggi bagi asid nitrik yang merupakan bahan mentah untuk menghasilkan bahan pewarna dan bahan letupan.

Oleh itu, pelbagai usaha telah dijalankan bagi mencari satu kaedah alternatif untuk menghasilkan bekalan nitrogen dalam bentuk ammonium dan nitrat.

Pada tahun 1908, Fritz Haber, seorang ahli kimia Jerman telah menemui cara menghasilkan ammonia daripada gas nitrogen dan gas hidrogen.

Beliau mendapati bahawa nitrogen dan hidrogen membentuk satu campuran keseimbangan. Pada keadaan suhu dan tekanan yang sesuai serta dengan kehadiran mangkin, ammonia boleh dihasilkan.

Kaedah ini kemudiannya digunakan untuk menghasilkan ammonia secara besar-besaran.

Sumbangan Fritz Haber begitu penting sekali dalam industri kimia sehingga beliau menerima Anugerah Nobel Kimia pada tahun 1913.

Fritz Haber

Kegunaan Ammonia Dalam Kehidupan Harian

Ammonia ialah sumber yang penting kepada industri kimia yang berasaskan nitrogen.

Ammonia dihasilkan melalui tindak balas antara gas nitrogen dan gas hidrogen.

Ammonia biasanya wujud dalam tiga bentuk seperti berikut:

1. Garam ammonium yang dihasilkan daripada tindak balas antara ammonia dengan asid.
   
   
2. Asid nitrik yang dihasilkan daripada pengoksidaan ammonia.
   
   
3. Garam nitrat yang diperoleh daripada asid nitrik melalui tindak balas kimia.

Garam ammonium, asid nitrik dan garam nitrat merupakan bahan mentah yang penting dalam industri pembuatan pelbagai jenis bahan kimia yang berasaskan nitrogen.

Kegunaan ammonia antaranya adalah seperti berikut:

• Membuat baja kimia.
• Membuat bahan letupan.
• Membuat gentian sintetik.
• Membuat asid nitrik.
• Sebagai agen penyejuk.
• Mencegah pembekuan susu getah.
• Membuat bahan pencuci.

Contoh kegunaan ammonia 

sebagai bahan pencuci.

Proses Pereputan Radioaktif

Proses pereputan radioaktif ialah proses penguraian nukleus suatu bahan radioaktif yang tidak stabil untuk menghasilkan nukleus baru yang lebih stabil dengan pembebasan sinaran radioaktif dan tenaga haba.

Pereputan radioaktif berlaku secara spontan (tanpa terkawal) dan secara rawak. Kadar pereputan nukleus untuk bahan radioisotop yang berlainan adalah berbeza.

Masa yang diambil untuk suatu bahan radioisotop mereput menjadi separuh daripada jisim asalnya disebut setengah hayat (half-live).

Jadual di bawah menunjukkan setengah hayat bagi beberapa jenis bahan isotop.

Kadar pereputan bahan radioaktif tidak dipengaruhi oleh tekanan, suhu dan perubahan kimia.

Aloi Superkonduktor

Superkonduktor (superconductor) ialah bahan yang mempunyai kecekapan pengaliran arus elektrik yang amat tinggi.

Kecekapan ini disebabkan oleh rintangannya yang amat kecil, iaitu hampir tiada rintangan.

Berdasarkan rajah di bawah, didapati pada suhu T_c (suhu yang sangat rendah), superkonduktor mempunyai rintangan sifar manakala konduktor biasa masih mempunyai rintangan walaupun pada 0 K (kelvin).

Perbezaan kerintangan antara konduktor biasa 

dengan superkonduktor.

Sifat superkonduktor ini wujud dalam sesetengah aloi (alloy).

Penemuan terbaru dalam teknologi ini ialah aloi seramik perovskite (perovskite ceramic).

Aloi ini bertindak sebagai superkonduktor elektrik pada suhu yang paling rendah, iaitu −146 °C. Pada suhu ini, aloi ini hampir tidak mempunyai rintangan elektrik.

Apabila arus elektrik dialirkan melaluinya, kehilangan tenaga elektrik adalah minimum, iaitu hampir sifar.

Penjanaan elektrik menggunakan wayar superkonduktor ini jauh lebih cekap daripada janakuasa biasa yang menggunakan wayar kuprum.

Kecekapan janakuasa superkonduktor mencatatkan 99%, iaitu lebih kurang dua kali ganda lebih cekap daripada janakuasa biasa.

Aloi superkonduktor juga merupakan satu magnet yang amat berkesan.

Oleh itu aloi superkonduktor boleh digunakan sebagai magnet yang sangat ringan, bersaiz kecil dan mempunyai kuasa beribu-ribu kali lebih kuat daripada magnet biasa.

Magnet yang kuat dan ringan ini dihasilkan melalui pengedopan (doping) filamen kecil superkonduktor ke dalam susunan zarah aloi.

Magnet sebegini digunakan dalam keretapi peluru (bullet train) yang mempunyai halaju yang tinggi kerana penggunaan magnet kuat menghasilkan enjin berkuasa tinggi.

Dalam aplikasi ini, keretapi bergerak dalam keadaan ‘terapung’ dan ini dapat menjimatkan kehilangan kuasa akibat geseran antara keretapi dan landasan.

Superkonduktor turut digunakan dalam bidang perubatan.

• Dalam aplikasi ini, satu medan magnet yang kuat dikenakan ke atas badan seseorang pesakit.
  
  
• Ion hidrogen yang wujud dalam badan akan bertindak dengan medan magnet ini dan mengeluarkan satu tenaga yang akan diproses oleh sebuah komputer.
  
  
• Maklumat tenaga ini akan menunjukkan tahap kesihatan seseorang.

Kini, kajian terhadap aloi superkonduktor semakin giat dijalankan untuk mendapatkan komposisi aloi yang paling baik dan seterusnya mencipta satu aloi superkonduktor yang lebih berkesan, iaitu berintangan sifar pada suhu bilik.

Penghasilan Aloi Secara Industri

Penggunaan aloi yang diperkembang secara meluas dalam pelbagai bidang telah meningkatkan permintaan terhadapnya.

Kebanyakan aloi boleh dihasilkan dengan meleburkan dua atau lebih logam. 

Logam lebur kemudian dicampurkan pada kadar yang dikehendaki untuk menghasilkan aloi tertentu.