Ammoniakki ja rikkihappo ovat kaksi yleisimmin käytettyä kemikaalia, ja niitä valmistetaan valtavia määriä kaikkialla maailmassa. Molemmilla on erilaisia käyttötarkoituksia, mutta suurin yhteys ammoniakin ja rikkihapon välillä johtuu niiden käytöstä lannoitealalla. Ammoniakkia käytetään useiden lannoitteiden, kuten urean, ammoniumsulfaatin, ammoniumnitraatin ja välillisesti muiden nitraattilannoitteiden, valmistukseen. Rikkihappoa käytetään “superfosfaatti” -lannoitteen ja ammoniumsulfaatin valmistuksessa, joka valmistetaan yhdistämällä se ammoniakkiin.
Ammoniakin (NH3) teollinen tuotanto suoritetaan pääosin Haber-Bosch-menetelmällä, jossa vety ja typpi yhdistetään suoraan kuumentamalla paineessa katalyytin-yleensä rautaoksidien seoksen-kanssa. Suurin osa ammoniakista käytetään lannoitteiden valmistukseen. Ammoniakin katalyyttinen hapetus typpidioksidiksi (NO2) on nykyään tärkein teollinen prosessi typpihapon valmistuksessa, jota käytetään nitraattilannoitteiden, kuten ammonium-, natrium- ja kaliumnitraatin, valmistuksessa. Termi “ammoniakki” viittaa tarkasti ottaen puhtaaseen yhdisteeseen, joka on kaasu huoneenlämpötilassa; termiä käytetään kuitenkin usein viittaamaan ammoniakkikaasun liuokseen vedessä.
Rikkihapon teollisessa tuotannossa on kaksi pääprosessia. Ensimmäinen käyttöön otettava prosessi sisältää rikkidioksidin hapettamisen -joka syntyy polttamalla rikkiä tai lämmittämällä rikkiä sisältäviä mineraaleja -typpidioksidilla (NO2) reaktion kautta: SO2 + NO2 -> SO3 + NO. Reaktiossa syntyvä typpioksidi (NO) hapetetaan takaisin NO2: ksi ilman kanssa kosketuksessa, joten se voidaan kierrättää.
Ammoniakki on NO2: n lähde tässä reaktiossa, ja se tuotetaan katalyyttisellä hapetuksella typpihapon tuotantoprosessin mukaisesti. Rikkitrioksidi yhdistetään sitten veden kanssa rikkihapon tuottamiseksi. Suurin osa nykyään valmistetusta rikkihaposta tulee kuitenkin rikkidioksidin hapetuksesta ilmassa käyttämällä vanadiinipentoksidikatalyyttiä.
Ammoniakin tavoin yksi rikkihapon tärkeimmistä käyttötarkoituksista on lannoitteiden tuotanto. Eläinten fosfaattikivi- ja luujauhoa voidaan käyttää “superfosfaatin” -monokalsiumfosfaatin -tuottamiseen reaktiolla: Ca3 (PO4) 2 + 2H2SO4 -> 2CaSOsub> 4 + Ca (H2PO4) 2. Rikkihappoa ja ammoniakkia voidaan myös yhdistää, jolloin saadaan suola -ammoniumsulfaatti: 2NH3 + H2SO4 -> (NH4) 2SO4. Tämä suola on tärkeä lannoite, joka toimii sekä typen että rikin lähteenä ja auttaa alentamaan emäksisten maaperien pH: ta.
Toinen yhteys ammoniakin ja rikkihapon välillä on räjähdysalalla. Lähes kaikki kaupalliset ja sotilaalliset räjähteet ovat nitrattuja orgaanisia yhdisteitä, kuten trinitrotolueeni (TNT). Nitrausprosessiin kuuluu orgaanisen yhdisteen hydroksyyli- (OH) -ryhmien korvaaminen nitro- (NO2) -ryhmillä, ja se suoritetaan yleensä käsittelemällä yhdiste typpi- ja rikkihappojen seoksella. Tämä seos tuottaa nitronium (NO2+) -ioneja nitrausprosessia varten. Ammoniakki on tärkein raaka -aine typpihapon valmistuksessa.
Ammoniakkia ja rikkihappoa esiintyy myös epäpuhtauksina ilmakehässä. Rikkihappo tulee fossiilisten polttoaineiden polttamisen ja vulkaanisen toiminnan aiheuttaman rikkidioksidin luonnollisesta hapettumisesta. Ammoniakki tulee typpeä sisältävien orgaanisten aineiden hajoamisesta. Nämä kaksi voivat yhdistyä ilmakehässä ammoniumsulfaatin hiukkasten tuottamiseksi samalla reaktiolla kuin tämän yhdisteen teollinen tuotanto tai ammoniumvetysulfaatin -tunnetaan myös nimellä ammoniumbisulfaatti -reaktiolla NH3 + H2SO4 -> (NH4) HSO4. Nämä yhdisteet liukenevat hyvin veteen ja niillä on taipumus absorboida ilmakehän vesihöyryä, jolloin ne toimivat kondensaatioytiminä; muiden ilmakehässä olevien hiukkasmaisten yhdisteiden ohella luonnollisten ja ihmisen tekemien yhdisteiden uskotaan olevan tärkeä tekijä pilvien muodostumisessa.