合成氨、化學(xué)武器和哈伯

　　在化學(xué)發(fā)展史上，有一位化學(xué)家，雖早已長眠地下，卻曾給世入留下過關(guān)于他的功過是非的激烈爭論。他就是本世紀(jì)初世界聞名的德國物理化學(xué)家、合成氨的發(fā)明者弗里茨·哈伯（FritzHaber）。

　　贊揚哈伯的人說：他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人；詛咒他的人說：他是魔鬼，給人類帶來災(zāi)難、痛苦和死亡，針鋒相對、截然不同的評價，同指一人而言，令人愕然；哈伯的功過是非究竟如何，且看這位化學(xué)家一生所走過的輝煌而又坎坷的道路。

　　１９０５年哈伯赴美國考察，回國后也采用高壓放電固氮，實驗歷時一年效果不盡人意。后來從法國化學(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行試驗，表現(xiàn)了他的果斷和勇氣。在歷經(jīng)無數(shù)次失敗后，１９０９年７月２日哈伯在實驗室采用６００℃、２００個大氣壓和用金屬鐵作催化劑的條件下，人工固氮成功，平衡后氨的濃度達到６％，首次取得突破，當(dāng)年德國巴登苯胺純堿公司總經(jīng)理、工業(yè)化學(xué)家博施（CarlBosch），參觀了哈伯的實驗室，確認他的方法成功、有效，決定擴大進行中間試驗。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)上萬次試驗，終于研制成功含有鉀、鋁氧化物作助催化劑的價廉易得的高效鐵催化劑。１９１１年巴登公司在德國奧堡建成世界第一座日產(chǎn)３０噸合成氨的工廠。人稱這種合成氨方法為“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)實現(xiàn)高溫、高壓、催化反應(yīng)的第一個里程碑。合成氨的原料來自空氣、煤和水，因此是最經(jīng)濟的人工固氮法，從而結(jié)束了人類完全依靠天然氮肥的歷史，給世界農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了福音；為工業(yè)生產(chǎn)、軍工需要的大量硝酸、炸藥解決了原料問題）在化工生產(chǎn)上推動了高溫、高壓、催化劑等一系列的技術(shù)進步。合成氨的成功也為德國節(jié)省了巨額經(jīng)費支出，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)時德國統(tǒng)治者的青睞，他數(shù)次被德皇威廉二世召見，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)研究所所長兼柏林大學(xué)教授。１９１４年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時，哈伯參與設(shè)計的多家合成氨工廠已在德國建成。當(dāng)時唯有德國掌握壟斷了合成氨技術(shù)，這也促成了德皇威廉二世的開戰(zhàn)決心。威廉認為只要能源源不斷地生產(chǎn)出氨和硝酸，德國的糧食和炸藥供應(yīng)就有保證：再全力阻擾敵國獲得智利硝石就可以制限對方，德國就能獲勝。外國首腦和軍事專家也曾預(yù)測：由于含氨化合物的短缺，大戰(zhàn)將在一年之內(nèi)結(jié)束。不料德國合成氨的成功使其含氮化合物自給有余，從而延長了一次大戰(zhàn)的時間，哈伯的成功也給平民百姓帶來了災(zāi)難、戰(zhàn)爭和死亡，這大概是他料想不到的。

　　回顧化學(xué)發(fā)展過程，化學(xué)史上每一個重大的化學(xué)成就都是在一定的社會背景條件下產(chǎn)生，合成氨的成功和實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)也不例外，它和當(dāng)時德國軍事上需要的刺激和推動密切有關(guān)。一項重大的科技發(fā)明歷來就是一把鋒利的雙刃劍，在給人類帶來福音和實惠的同時，也帶來了不幸和災(zāi)難，合成氨的發(fā)明同樣如此。生活在那個時代的哈伯，作為一位科學(xué)家是無法左右德國政治的，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“愛國主義”的感召之下，為此哈伯本人也付出了沉重的代價。金無赤足，人無完人，對政治家尚且如此，何況是科學(xué)家？晚年哈伯面對德國法西斯的種種暴行，在身受其害的現(xiàn)實下也有所醒悟，最終也成了反法西斯戰(zhàn)線中的一員。