அமோனியா (ammonia, NH₃) செயற்கைப் பசளை உற்பத்தியின் (குறிப்பாக யூரியா தயாரிப்பின்) அடிப்படை மூலப்பொருள். ஒட்டுமொத்த அமோனியா உற்பத்தியின் சுமார் 80% க்கும் மேல் பசளைக் கைத்தொழிலுக்கே பயன்படுத்தப்படுகின்றது. அமோனியா கைத்தொழில் ரீதியில் ஏபர் முறை (Haber process — அல்லது ஏபர்-போஷ் முறை) மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றது; இதில் நைதரசனும் (N₂) ஐதரசனும் (H₂) நேரடியாக இணைக்கப்படுகின்றன. நைதரசன் வளியைத் திரவமாக்கி பகுதிபடக் காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் பெறப்படுகின்றது; ஐதரசன் பெரும்பாலும் இயற்கை வாயுவின் மெதேனை நீராவியுடன் தாக்கமுறச் செய்வதன் மூலம் — நீராவி-மெதேன் மறுசீராக்கம் (SMR) — பெறப்படுகின்றது.
இத்தாக்கம் ஒரு மீளுந்தாக்கமாகும் (reversible reaction) — அதாவது அது ஒரு சமநிலையை (equilibrium) எய்துகின்றது. மேலும் இது ஒரு புறவெப்பத் தாக்கமாகும் (exothermic reaction); முன்னோக்கிய திசையில் வாயு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை 4 இலிருந்து 2 ஆகக் குறைகின்றது. இவ்விரு இயல்புகளும் தாக்க நிபந்தனைகளைத் தெரிவு செய்வதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.
தாக்கம் புறவெப்பத் தன்மை கொண்டதாகையால், லெ-சாட்லியேயின் தத்துவத்தின்படி (Le Chatelier's principle) தாழ்ந்த வெப்பநிலை அமோனியாவின் சமநிலை விளைச்சலை அதிகரிக்கும். எனினும் தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் தாக்க வீதம் மிகவும் மெதுவாக இருக்கும் — விளைச்சல் கூடினாலும் அதை அடைய அதிக நேரம் தேவைப்படும். இவ்விரு போக்குகளுக்கும் இடைப்பட்ட சுமார் 450 °C என்னும் இடைநிலை வெப்பநிலை, ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய விளைச்சலை நியாயமான வேகத்தில் தரும் ஒரு சமரசத் தெரிவாகும்.
முன்னோக்கிய திசையில் வாயு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை குறைவதால், லெ-சாட்லியேயின் தத்துவத்தின்படி உயர்ந்த அமுக்கம் சமநிலையை அமோனியாவை நோக்கி நகர்த்தி விளைச்சலை அதிகரிக்கும். ஆனால் மிக உயர்ந்த அமுக்கத்தைப் பேண, கனமான, விலையுயர்ந்த உபகரணங்களும், அதிக மின்சக்தியும் தேவைப்படும்; இது பாதுகாப்பு அபாயத்தையும் உருவாக்கும். எனவே சுமார் 200 atm என்பது, நல்ல விளைச்சலுக்கும் நியாயமான உபகரணச் செலவுக்கும் இடைப்பட்ட சமரசமாகும்.
ஊக்கி — நுண்மமாக்கப்பட்ட இரும்பு: இரும்பு ஊக்கி தாக்கத்தின் வேகத்தை மட்டுமே அதிகரிக்கின்றது; அது சமநிலை விளைச்சலை மாற்றுவதில்லை. இரும்பு நுண்மமாக்கப்படுவதால் (finely divided) அதன் மேற்பரப்புப் பரப்பளவு பெரிதாகி, அதிக தாக்கம் அதன் மேற்பரப்பில் நிகழ முடிகின்றது. ஊக்கியின் காரணமாக, மிக உயர்ந்த — விலையுயர்ந்த — வெப்பநிலை தேவையின்றியே ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வேகத்தைப் பெற முடிகின்றது.
| நிபந்தனை | தெரிவு | ஏன் இந்தச் சமரசம்? |
|---|---|---|
| வெப்பநிலை | ~450 °C | தாழ்வு → விளைச்சல் கூடும் ஆனால் வீதம் மெதுவு; உயர்வு → வீதம் கூடும் ஆனால் விளைச்சல் குறையும். |
| அமுக்கம் | ~200 atm | உயர் அமுக்கம் → விளைச்சல் கூடும், ஆனால் உபகரணச் செலவும் அபாயமும் அதிகரிக்கும். |
| ஊக்கி | நுண்மமாக்கப்பட்ட இரும்பு | வீதத்தை அதிகரிக்கின்றது (விளைச்சலை மாற்றாது). |
| மீள்சுழற்சி | தாக்கமடையாத N₂, H₂ | ஒரே கடப்பில் விளைச்சல் குறைவாயினும், ஒட்டுமொத்த மாற்றம் உயர்வாகின்றது. |
அமோனியா உருவான பின்னர், வாயுக் கலவை குளிர்விக்கப்பட்டு NH₃ திரவமாக்கப்பட்டு வேறாக்கப்படுகின்றது. தாக்கமடையாமல் எஞ்சிய N₂ உம் H₂ உம் தாக்க அறைக்கு மீண்டும் மீள்சுழற்சிப்படுத்தப்படுகின்றன (recycled). இதனால் ஒரே கடப்பில் (single pass) விளைச்சல் சுமார் 15% மட்டுமே ஆயினும், மூலப்பொருள்கள் வீணாகாது ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி உயர்வாக அமைகின்றது.