Amoniak in žveplova kislina sta dve najpogosteje uporabljeni kemikaliji in se proizvajata v ogromnih količinah po vsem svetu. Oba imata različne namene, vendar je glavna povezava med amoniakom in žveplovo kislino posledica njihove uporabe v industriji gnojil. Amoniak se uporablja za proizvodnjo številnih gnojil, kot so sečnina, amonijev sulfat, amonijev nitrat in posredno druga nitratna gnojila. Žveplova kislina se uporablja pri proizvodnji “superfosfatnega” gnojila in amonijevega sulfata, ki ga združimo z amoniakom.
Industrijska proizvodnja amoniaka (NH3) poteka večinoma po Haber-Boschevem postopku, pri čemer se vodik in dušik združita neposredno s segrevanjem pod tlakom s katalizatorjem – običajno mešanico železovih oksidov. Največ amoniaka se uporablja pri proizvodnji gnojil. Katalitična oksidacija amoniaka v dušikov dioksid (NO2) je danes glavni industrijski proces za proizvodnjo dušikove kisline, ki se uporablja pri proizvodnji nitratnih gnojil, kot so amonijev, natrijev in kalijev nitrat. Izraz “amoniak”, strogo gledano, se nanaša na čisto spojino, ki je plin pri sobni temperaturi; vendar se izraz pogosto uporablja za označevanje raztopine plina amoniaka v vodi.
Obstajata dva glavna postopka za industrijsko proizvodnjo žveplove kisline. Prvi, ki ga uvedemo, vključuje oksidacijo žveplovega dioksida, ki nastane pri sežiganju žvepla ali segrevanju mineralov, ki vsebujejo žveplo, z dušikovim dioksidom (NO2) z reakcijo: SO2 + NO2 -> SO3 + NO. Dušikov oksid (NO), ki nastane pri reakciji, se ob stiku z zrakom oksidira nazaj v NO2 in ga je tako mogoče reciklirati.
Amoniak je vir NO2 za to reakcijo, ki nastane s katalitično oksidacijo v skladu s postopkom proizvodnje dušikove kisline. Žveplov trioksid se nato združi z vodo, da nastane žveplova kislina. Večji del danes proizvedene žveplove kisline pa izvira iz oksidacije žveplovega dioksida v zraku z uporabo katalizatorja vanadijevega pentoksida.
Tako kot amoniak je tudi žveplova kislina ena glavnih uporab v proizvodnji gnojil. Fosfatno kamnino in kostno moko iz živali se lahko uporabi za proizvodnjo “superfosfata” – monokalcijevega fosfata – z reakcijo: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 -> 2CaSOsub>4 + Ca(H2PO4)2. Žveplovo kislino in amoniak lahko združimo tudi, da dobimo sol amonijev sulfat: 2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4. Ta sol je pomembno gnojilo, saj deluje kot vir dušika in žvepla ter pomaga znižati pH alkalnih tal.
Druga povezava med amoniakom in žveplovo kislino je v industriji eksplozivov. Skoraj vsi komercialni in vojaški eksplozivi so nitrirane organske spojine, kot je trinitrotoluen (TNT). Postopek nitriranja vključuje zamenjavo hidroksilnih (OH) skupin v organski spojini z nitro (NO2) skupinami in se običajno izvaja z obdelavo spojine z mešanico dušikove in žveplove kisline. Ta mešanica zagotavlja nitronijeve (NO2+) ione za proces nitriranja. Amoniak je glavna surovina, ki se uporablja pri proizvodnji dušikove kisline.
Amoniak in žveplova kislina se nahajata tudi kot onesnaževala v ozračju. Žveplova kislina izvira iz naravne oksidacije žveplovega dioksida, ki nastane pri sežiganju fosilnih goriv in vulkanske dejavnosti. Amoniak izvira iz razpada organskih materialov, ki vsebujejo dušik. Oba se lahko združita v ozračju, da nastane delce amonijevega sulfata z isto reakcijo kot pri industrijski proizvodnji te spojine, ali da nastane amonijev hidrogensulfat – znan tudi kot amonijev bisulfat – z reakcijo NH3 + H2SO4 -> (NH4) HSO4. Te spojine so zelo topne v vodi in zato absorbirajo atmosfersko vodno paro, zaradi česar delujejo kot kondenzacijska jedra; skupaj z drugimi trdnimi spojinami v ozračju, naravnimi in umetnimi, naj bi bili pomemben dejavnik pri nastajanju oblakov.