Haber-Bosch synthesisとも呼ばれるアンモニア合成は、アンモニア合成を最大化するために窒素と水素の化学反応を妨げるパラメータを理想的に調整する工業的規模で広く採用されているプロセスを指します。
は、200気圧の条件下で、400-500℃の温度範囲で、鉄（触媒フェライト、酸化第一鉄に担持された微細に分割された）との触媒反応である。,:
N2(g)+3H2(g)≤−−≤2NH3(g){\displaystyle{\ce{N2(g)+3H2(g)<=>2NH3(g)}}}
o processo FOIはフリッツ-ハーバー em1908によってlaboratorialmenteを開発し、1912年から1913年の間にカール-ボッシュによって工業的に開発された。 それは第一次世界大戦中にドイツで工業規模で最初に使用されました。, 弾薬の生産のために、ドイツ人はチリから輸入された硝酸ナトリウムに依存していたが、これは不十分で不確実であった。 とりわけ、原材料の航路に対する連合軍の攻撃を考えると、ドイツ人はアンモニアの生産のためにハーバープロセスを容易に使用し始めました。 生産されたアンモニア（アンモニア）はオストヴァルト法によって硝酸の製造のために酸化され、これは弾薬の製造に使用される窒素/窒素爆薬の製造に使用された。,
窒素から窒素へのアンモニアの生成は空気から得られ、水と天然ガスとの反応の結果として水素は次のようになる。
CH4(g)+H2O(l)≤CO(g)+3H2(g){\displaystyle{\ce{CH4(g)+H2O(l)->CO(g)+3H2(g)}}}
反応は、肥料の生産のために非常に重要である、今日私たちに示されており、それは世界の人口の三分の一以上（約40％）がプロセスに直接あなたの食べ物でなければならないことが推定されています。, 重要な点は、空気はその組成物中に約78％の窒素を含んでいるが、その単純な形態の窒素とも呼ばれるが、そのような条件下では希ガスに似ている多くの点で、通常の条件下では実質的に非反応性であるという事実にある。 自然なプロセスにおける窒素化合物の生産および食物連鎖におけるそれらの挿入は、基本的に窒素fixing細菌に依存し、これらは通常、例えば豆などのマメ科植物の根に見られる。, しかし、現在世界的に要求されている割合でそのような化合物を得ることは、爆発物の製造または肥料自体での使用のいずれかのために、天然源の搾取の依存が維持されていれば、実用的ではないであろう。
窒素と水素との反応は可逆的であるため、アンモニアの生産における収率はいくつかの条件に依存する：
温度：アンモニアの形成は発熱プロセスであり、すなわち熱放出によって起こる。, したがって、低温はNH3の生成を好み、温度の上昇はLe Chatelierの原理に従って反応の平衡を反対方向にシフトさせる傾向がある。 一方、温度の低下は反応の速度を低下させるので、中間温度はプロセスを有利にするのに理想的なものである。 実験では、最適温度は450℃であることが示されている
圧力：圧力の増加は、その過程で体積の減少（分子数の減少による）があるため、アンモニアの形成, したがって、圧力の増加は製品形成の歩留まりを増加させるが、一方で、この増加は経済的に実行可能でなければならない、すなわち、生産コストをあまりにも高くしてはならない。 技術的および経済的に実現可能と考えられる圧力は200気圧です。
触媒:触媒は平衡に影響を与えませんが、平衡を達成するために反応速度を加速します。 触媒の添加は、プロセスがより低い温度で良好に発達することを可能にする。, 当初，ハーバー-ボッシュ法によるアンモニアの合成反応には，第一世代の触媒と考えられるオスミウムとウランが触媒として用いられた。 現在、表面積の増加を促進し、拡散を促進する支持体（酸化第一鉄、炭素、酸化マグネシウム、アルミナ、ゼオライト、スピネル、窒化ホウ素）を含む第二世代の触媒が広く使用されており、まだ最も使用されている触媒フェライト（α-Fe）である。,
産業では、触媒鉄は、酸化鉄であるマグネタイトを加熱した水素に暴露することによって調製される。 マグネタイトは、プロセス中の酸素の除去により金属鉄に還元される。
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