合成氨、化學(xué)武器和哈伯
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 2009-08-30 15:35:06
在化學(xué)發(fā)展史上,有一位化學(xué)家,雖早已長(zhǎng)眠地下,卻曾給世入留下過(guò)關(guān)于他的功過(guò)是非的激烈爭(zhēng)論。他就是本世紀(jì)初世界聞名的德國(guó)物理化學(xué)家、合成氨的發(fā)明者弗里茨·哈伯(FritzHaber)。
贊揚(yáng)哈伯的人說(shuō):他是天使,為人類(lèi)帶來(lái)豐收和喜悅,是用空氣制造面包的圣人;詛咒他的人說(shuō):他是魔鬼,給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難、痛苦和死亡,針?shù)h相對(duì)、截然不同的評(píng)價(jià),同指一人而言,令人愕然;哈伯的功過(guò)是非究竟如何,且看這位化學(xué)家一生所走過(guò)的輝煌而又坎坷的道路。
。保梗埃的旯懊绹(guó)考察,回國(guó)后也采用高壓放電固氮,實(shí)驗(yàn)歷時(shí)一年效果不盡人意。后來(lái)從法國(guó)化學(xué)家用高溫、高壓合成氨發(fā)生爆炸的消息中獲得啟示,他也毅然采用該法進(jìn)行試驗(yàn),表現(xiàn)了他的果斷和勇氣。在歷經(jīng)無(wú)數(shù)次失敗后,1909年7月2日哈伯在實(shí)驗(yàn)室采用600℃、200個(gè)大氣壓和用金屬鐵作催化劑的條件下,人工固氮成功,平衡后氨的濃度達(dá)到6%,首次取得突破,當(dāng)年德國(guó)巴登苯胺純堿公司總經(jīng)理、工業(yè)化學(xué)家博施(CarlBosch),參觀了哈伯的實(shí)驗(yàn)室,確認(rèn)他的方法成功、有效,決定擴(kuò)大進(jìn)行中間試驗(yàn)。此后哈伯提出了原料氣循環(huán)使用的合理建議;博施也解決了從水煤氣中獲得氫氣的問(wèn)題。1910年建成新工藝流程的中試工廠。該公司的研究人員在化學(xué)家米塔斯(Mitas)的主持下,用2500種不同的催化劑經(jīng)上萬(wàn)次試驗(yàn),終于研制成功含有鉀、鋁氧化物作助催化劑的價(jià)廉易得的高效鐵催化劑。1911年巴登公司在德國(guó)奧堡建成世界第一座日產(chǎn)30噸合成氨的工廠。人稱(chēng)這種合成氨方法為“哈伯-博施法”,這是具有世界意義的人工固氮技術(shù)的重大成就。是化工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高溫、高壓、催化反應(yīng)的第一個(gè)里程碑。合成氨的原料來(lái)自空氣、煤和水,因此是最經(jīng)濟(jì)的人工固氮法,從而結(jié)束了人類(lèi)完全依靠天然氮肥的歷史,給世界農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了福音;為工業(yè)生產(chǎn)、軍工需要的大量硝酸、炸藥解決了原料問(wèn)題)在化工生產(chǎn)上推動(dòng)了高溫、高壓、催化劑等一系列的技術(shù)進(jìn)步。合成氨的成功也為德國(guó)節(jié)省了巨額經(jīng)費(fèi)支出,哈伯、博施也一舉成名。
作為合成氨工業(yè)的奠基人,哈伯也深受當(dāng)時(shí)德國(guó)統(tǒng)治者的青睞,他數(shù)次被德皇威廉二世召見(jiàn),委以重任。1911年他擔(dān)任了威廉皇家物理化學(xué)和電化學(xué)研究所所長(zhǎng)兼柏林大學(xué)教授。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時(shí),哈伯參與設(shè)計(jì)的多家合成氨工廠已在德國(guó)建成。當(dāng)時(shí)唯有德國(guó)掌握壟斷了合成氨技術(shù),這也促成了德皇威廉二世的開(kāi)戰(zhàn)決心。威廉認(rèn)為只要能源源不斷地生產(chǎn)出氨和硝酸,德國(guó)的糧食和炸藥供應(yīng)就有保證:再全力阻擾敵國(guó)獲得智利硝石就可以制限對(duì)方,德國(guó)就能獲勝。外國(guó)首腦和軍事專(zhuān)家也曾預(yù)測(cè):由于含氨化合物的短缺,大戰(zhàn)將在一年之內(nèi)結(jié)束。不料德國(guó)合成氨的成功使其含氮化合物自給有余,從而延長(zhǎng)了一次大戰(zhàn)的時(shí)間,哈伯的成功也給平民百姓帶來(lái)了災(zāi)難、戰(zhàn)爭(zhēng)和死亡,這大概是他料想不到的。
回顧化學(xué)發(fā)展過(guò)程,化學(xué)史上每一個(gè)重大的化學(xué)成就都是在一定的社會(huì)背景條件下產(chǎn)生,合成氨的成功和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)也不例外,它和當(dāng)時(shí)德國(guó)軍事上需要的刺激和推動(dòng)密切有關(guān)。一項(xiàng)重大的科技發(fā)明歷來(lái)就是一把鋒利的雙刃劍,在給人類(lèi)帶來(lái)福音和實(shí)惠的同時(shí),也帶來(lái)了不幸和災(zāi)難,合成氨的發(fā)明同樣如此。生活在那個(gè)時(shí)代的哈伯,作為一位科學(xué)家是無(wú)法左右德國(guó)政治的,相反卻要被統(tǒng)治者所驅(qū)使和利用,他在研制化學(xué)武器上的行為也是可以理解的,何況是在所謂“愛(ài)國(guó)主義”的感召之下,為此哈伯本人也付出了沉重的代價(jià)。金無(wú)赤足,人無(wú)完人,對(duì)政治家尚且如此,何況是科學(xué)家?晚年哈伯面對(duì)德國(guó)法西斯的種種暴行,在身受其害的現(xiàn)實(shí)下也有所醒悟,最終也成了反法西斯戰(zhàn)線中的一員。
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