Các mốc lịch sử của cuộc cách mạng kỹ thuật. thuần hóa nitơ
Erich Georg Sebastian Anton von Falkenhayn (1861–1922), Bộ trưởng Bộ Chiến tranh Đức, Tổng tham mưu trưởng trong Thế chiến thứ nhất
Vào cuối năm 1914, ngay sau khi Chiến tranh thế giới thứ nhất bùng nổ, quân đội Đức đã phải đối mặt với một mối đe dọa chết người. Không ai biết về mối nguy hiểm này - cả những người lính ở phía trước, cũng không phải dân thường ở phía sau. Kẻ thù cũng không biết về nó. Quân Đức dồn ép quân đồng minh ở cả Bỉ và Pháp, họ không thể ngờ rằng quân Đức vốn vượt trội về sức mạnh lại sắp phải hứng chịu một thảm họa toàn diện.
Chỉ có Văn phòng Chiến tranh Đức và Bộ Tổng tham mưu biết sự thật.
Từ sáng đến tối, họ chạy đi chạy lại, đếm một cái gì đó và kể lại nó không ngừng. Điện thoại reo không ngớt, công văn từ mặt trận và từ khắp nơi đổ xuống bàn như mưa, và chúng chứa đựng một thông điệp đáng lo ngại hơn những thông điệp khác:
- Nhà kho trống rỗng!
- Hãy chất những tấn cuối cùng lên xe nào!
“Hàng tồn kho không quá năm tuần.
“Còn bốn tuần tiếp liệu.
“Sẽ có đủ diêm tiêu trong ba tuần. Những gì được tính đến là những gì đang trên đường, trong các toa xe, những gì trong kho và những gì đã được chất lên các phương tiện của nhà máy. Trong ba tuần nữa, tất cả sẽ kết thúc...
Trong khi đó, chiến tranh chỉ mới bùng lên.
Những yêu cầu vô tận đến từ phía trước: hộp đạn, vỏ đạn, vỏ đạn! Nhưng để sản xuất hộp đạn và vỏ đạn, thuốc súng và chất nổ là cần thiết. Và để sản xuất thuốc súng và chất nổ, cần có axit nitric. Và axit nitric thu được từ diêm tiêu. Và diêm tiêu...
Dự trữ vô tận của diêm tiêu được đặt trên bờ biển Thái Bình Dương, ở Chile xa xôi. Và không một gram nào rơi vào nước Đức, nơi bị hải quân Anh phong tỏa hạm đội.
Tại sao người Đức không cẩn thận dự trữ muối tiêu trước? Vì họ không ngờ cuộc chiến lại kéo dài như vậy. Bộ Chiến tranh đã chuẩn bị đại bác, súng, đạn pháo, hộp đạn - mọi thứ trực tiếp cần thiết cho quân đội. Người Đức tin rằng họ đã chuẩn bị đủ cho ít nhất một năm. Chà, theo ý kiến \uXNUMXb\uXNUMXbcủa họ, cuộc chiến đáng lẽ phải kết thúc sau vài tháng nữa. Nhưng cuộc đời đã đảo lộn hoàn toàn tính toán của họ.
Trong những ngày đầu tiên, các trận chiến diễn ra với sức mạnh đến mức lượng đạn pháo dự trữ bắt đầu giảm với tốc độ cực nhanh. Hàng ngàn tấn chì và sắt đã được phun ra trên chiến trường trong một ngày. Những gì được cho là trong một tháng đã được sử dụng trong một tuần, hoặc thậm chí một ngày. Mọi người đã phát minh ra súng máy và đại bác bắn nhanh, nhưng họ không thể hình dung trước được điều này sẽ thay đổi cuộc chiến đến mức nào.
Các nhà sản xuất thuốc súng của Đức là những người đầu tiên cảm nhận được gánh nặng của tính toán sai lầm.
- Thêm thuốc súng! Thêm TNT! Thêm bệnh viêm ruột thừa! Bộ Chiến tranh yêu cầu.
- Mỏ muối! Đưa tôi diêm tiêu! các nhà sản xuất đã trả lời bằng một giọng nói.
Và diêm tiêu ở phía bên kia của đường xích đạo, ở Chile không thể tiếp cận ...
Các đặc vụ của chính phủ đã đi lang thang khắp nước Đức, đột kích vào các điền trang của chủ đất và nông dân. Từng bao phân đạm được trưng dụng một cách trang trọng. Rốt cuộc, diêm tiêu không chỉ được sử dụng để sản xuất thuốc nổ mà còn được dùng để bón ruộng ..
Mọi thứ đều vô ích. Thảm họa đã đến gần nước Đức. Ngày đó đang đến gần một cách chắc chắn khi quân đội hàng triệu người của nó, đóng quân ở Bỉ, Pháp và Ba Lan, hoàn toàn không được trang bị vũ khí, mặc dù họ có hàng chục nghìn súng máy, đại bác, lựu pháo hoàn toàn có thể sử dụng được.
Nhưng rất lâu trước khi chiến tranh kết thúc, Đức đã có sẵn một nguồn nguyên liệu nitơ hoàn toàn vô tận khác. Nguồn này đủ ở Đức để sản xuất thuốc nổ và phân bón. Nó giàu hơn hàng nghìn lần so với tiền gửi của Chile và vô cùng dễ tiếp cận. Nó sẽ đủ cho tất cả các quốc gia trên thế giới, cho hòa bình và chiến tranh, cho mọi thời đại và cho mọi dân tộc. Nguồn này đã trì hoãn thất bại quân sự của Đức trong Thế chiến thứ nhất.
Mười hai năm trước các sự kiện được mô tả, vào mùa thu năm 1898, Hiệp hội các nhà tự nhiên học Anh đã gặp nhau tại thành phố Bristol. Đại hội được khai mạc bởi chủ tịch hội, nhà vật lý William Crookes.
Ngài William Crookes (1832–1919), nhà vật lý và hóa học người Anh, Chủ tịch Hội Hoàng gia Luân Đôn. Kẻ gian đã vào. câu chuyện là người đã phát hiện ra tali và lần đầu tiên thu được heli trong phòng thí nghiệm
Dự kiến, như thường lệ, ông sẽ nói về những khám phá mới, về những vấn đề khoa học quan trọng nhất mà các nhà nghiên cứu ở Anh và các nước khác đang nghiên cứu. Nhưng Crookes đã lên bục để đưa ra lời cảnh báo nghiêm khắc. Trên đầu của những người tham gia đại hội, anh ấy đã nói chuyện với toàn thể nhân loại bằng một bài phát biểu giật gân nghe như một tín hiệu cấp cứu.
- Những gì tôi sẽ nói liên quan đến toàn thế giới, tất cả các dân tộc và mỗi người. Đây là vấn đề nhức nhối hiện nay và là vấn đề sinh tử của các thế hệ mai sau. Nước Anh và tất cả các quốc gia văn minh đang có nguy cơ chết đói. Dân số ngày càng đông, đất đai khan hiếm. Thế giới đã đồng ý với ý tưởng rằng vẫn còn hàng triệu mẫu đất trống ở đâu đó có thể được cày xới bất cứ lúc nào để nuôi sống dân số ngày càng tăng trên toàn cầu. Nhưng điều này không đúng: tất cả đất miễn phí sẽ sớm được sử dụng. Chỉ còn một cách duy nhất cho chúng ta - bón phân thâm canh cho ruộng để thu được năng suất cao hơn.
Chúng ta cần nitơ. bạn có thể lấy nó ở đâu?
Cỏ ba lá cung cấp một lượng nitơ nhất định, nhưng nó đã được sử dụng hơn một năm và điều này không cứu vãn được tình hình.
Chúng tôi bón phân cho các cánh đồng bằng diêm tiêu, nhưng trữ lượng của nó ở Chile không phải là vô hạn. Trong hai mươi hoặc ba mươi năm nữa họ sẽ cạn kiệt. Và rồi thế giới sẽ ở bên bờ vực thẳm.
Ba mươi năm là một khoảnh khắc trong cuộc đời của các quốc gia. Nhiều người trong số những người có mặt ở đây có lẽ sẽ ngồi trong cuộc họp tiếp theo của Hiệp hội Anh vào năm 1928, và sau đó họ sẽ thấy những dự đoán của tôi đúng như thế nào. Tuy nhiên, có một tia sáng trong bức tranh ảm đạm này. Nitơ ở trạng thái tự do rất dồi dào trên trái đất.
Chúng ta phải học cách buộc nó, buộc nó bằng mọi giá!
Nhà hóa học phải đến giúp đỡ nhân loại đang bị đe dọa. Chỉ có hóa học mới có thể ngăn chặn nạn đói và tạo ra sự phong phú trên trái đất...
Chúng ta cần nitơ. bạn có thể lấy nó ở đâu?
Cỏ ba lá cung cấp một lượng nitơ nhất định, nhưng nó đã được sử dụng hơn một năm và điều này không cứu vãn được tình hình.
Chúng tôi bón phân cho các cánh đồng bằng diêm tiêu, nhưng trữ lượng của nó ở Chile không phải là vô hạn. Trong hai mươi hoặc ba mươi năm nữa họ sẽ cạn kiệt. Và rồi thế giới sẽ ở bên bờ vực thẳm.
Ba mươi năm là một khoảnh khắc trong cuộc đời của các quốc gia. Nhiều người trong số những người có mặt ở đây có lẽ sẽ ngồi trong cuộc họp tiếp theo của Hiệp hội Anh vào năm 1928, và sau đó họ sẽ thấy những dự đoán của tôi đúng như thế nào. Tuy nhiên, có một tia sáng trong bức tranh ảm đạm này. Nitơ ở trạng thái tự do rất dồi dào trên trái đất.
Chúng ta phải học cách buộc nó, buộc nó bằng mọi giá!
Nhà hóa học phải đến giúp đỡ nhân loại đang bị đe dọa. Chỉ có hóa học mới có thể ngăn chặn nạn đói và tạo ra sự phong phú trên trái đất...
Mặc dù nitơ có nghĩa là "không có sự sống", nhưng sự sống là không thể nếu không có nó. Tất cả các mô của cơ thể chúng ta, cơ bắp, não, máu - mọi thứ đều được tạo nên từ các chất có chứa nitơ. Anh ấy đến đó từ đâu? Nó không phải từ không khí sao? Không, nitơ mà chúng ta nuốt vào khi thở ra khỏi phổi hoàn toàn không thay đổi. Vào ban ngày, mỗi người chúng ta hít vào khoảng 10 kg nitơ trong khí quyển, nhưng cơ thể chúng ta không hấp thụ một hạt nào của nó!
Chúng tôi không biết cách sử dụng nitơ trung tính, miễn phí. Hơi thở không làm ta no. Chúng ta chỉ tiêu thụ sớm hơn mà không có nitơ liên kết với chúng ta, loại có trong thức ăn động vật và thực vật. Mỗi miếng cốt lết hoặc trứng bác mà chúng ta ăn là một khẩu phần nitơ mà chúng ta đã lấy sẵn từ động vật. Và động vật lấy nitơ liên kết từ thực vật, chúng chiết xuất nó từ đất. Nó xâm nhập vào đất từ phân bón, từ phần còn lại của thực vật đang phân hủy.
Chỉ một số vi khuẩn có thể chiết xuất nitơ cần thiết cho sự sống trực tiếp từ không khí. Chúng “ăn” nitơ tự do, chúng liên kết nó, biến nó thành các chất chứa nitơ phức tạp mà từ đó tế bào sống được hình thành. Những vi khuẩn như vậy sống rất nhiều trong đất và trên củ của cây họ đậu - cỏ ba lá, cỏ linh lăng. Đó là lý do tại sao việc trồng cỏ ba lá rất có lợi: nó làm giàu đất bằng nitơ liên kết được lấy trực tiếp từ không khí.
Nhưng một cỏ ba lá thường không đủ để bù đắp cho sự mất mát của các chất nitơ trong trái đất. Và vì vậy, người ta đã tìm thấy ở Chile xa xôi những mỏ muối nitơ hóa thạch khổng lồ - diêm tiêu. Chất quý giá này, trong đó chứa nitơ "bị giam giữ", bắt đầu được vận chuyển khắp thế giới. Một phần dành cho các doanh nghiệp quân sự, một phần - trên các cánh đồng, để làm phân bón.
Và cùng lúc đó, một đại dương nitơ tự do vô biên chảy trên đầu mọi người...
Nitơ... Ngọn lửa sáng nhất lập tức tắt trong đó. Động vật chết trong đó vì ngạt thở.
Bốn phần năm toàn bộ bầu khí quyển của chúng ta bao gồm nitơ trơ, không có sự sống và một phần năm không khí là oxy hoạt tính và mang lại sự sống. Nhưng mặc dù nitơ được trộn lẫn mật thiết với oxy, nhưng nó hầu như không bao giờ kết hợp với nó.
Nếu theo một cách nào đó, nitơ vẫn bị "bắt giữ", liên kết với oxy, thì hợp chất này sẽ có được sức mạnh khủng khiếp. Nitơ lười biếng sau đó trở nên năng động và phóng khoáng. Anh ta cố gắng bằng mọi giá để thoát ra một lần nữa, để giải thoát bản thân khỏi mối liên hệ bạo lực với oxy. Đây là cơ sở hoạt động của hầu hết các chất nổ. Trong thuốc súng, thuốc nổ, TNT, melinite, nitơ là tù nhân. Anh ta chỉ đợi tia lửa đầu tiên, cú sốc, tiếng nổ, để phá vỡ xiềng xích giữ anh ta ở gần oxy. Và oxy hoạt tính được giải phóng đồng thời với nó được ném vào đế dễ cháy của chất nổ và đốt cháy nó ngay lập tức. Đây là cách vụ nổ xảy ra.
Nhưng nếu việc giải phóng nitơ rất dễ dàng và đơn giản, thì việc liên kết nó lại vô cùng khó khăn.
Bảy năm sau khi William Crookes đưa ra lời kêu gọi đầy nhiệt huyết như vậy, lần đầu tiên bàn tay của con người đã thuần hóa được nitơ.
Ở Na Uy, cách nhà máy thủy điện khá mạnh không xa, hai nhà nghiên cứu, Giáo sư Birkeland và kỹ sư Eide, đã xây dựng một nhà máy phi thường - nhà máy đốt nitơ trong khí quyển.
Christian Olaf Bernhard Birkeland (1867-1917)
Samuel Eide (1866-1940)
Tại nhà máy này, có những lò điện tròn và nitơ từ không khí được đốt cháy trong chúng, giống như nhiên liệu tiếp nhiên liệu. Rốt cuộc, không khí bao quanh chúng ta là một hỗn hợp dễ cháy. Nó chứa nhiều oxy cần thiết cho quá trình đốt cháy và nitơ, có thể buộc phải kết hợp với oxy, tức là để đốt cháy. Phải mất rất nhiều nỗ lực để làm cho nó cháy.
Làm thế nào mà Birkeland và Eide đốt cháy nitơ? Họ mượn cách của họ từ thiên nhiên.
Trong bất kỳ cơn giông bão nào, bất cứ khi nào sét đánh, một phần nitơ bị đốt cháy. Phóng điện mạnh không chỉ biến oxy thành ozone có mùi mà còn làm mất cân bằng nitơ “lười biếng”, khiến nó bốc cháy và kết hợp với oxy.
Khi bạn nhìn thấy một tia chớp sáng chói, bạn có nghĩ rằng chính bầu khí quyển đang bốc cháy không?
Khi đốt cháy nitơ, các oxit nitơ ăn da được hình thành và chúng ngay lập tức hòa tan trong các hạt mưa. Hóa ra axit nitric thật, tràn ra đất. Chúng tôi không nhận thấy điều này chỉ vì nó rất loãng. Tuy nhiên, nó giảm không quá ít: trung bình khoảng 10 kg mỗi ha mỗi năm.
Tại các nhà máy Birkeland và Eide, sét được tạo ra một cách nhân tạo.
Một dòng điện mạnh được đặt vào hai thanh đồng đặt ngược nhau. Một vòng cung điện rực rỡ xuất hiện giữa các thanh. Với sự trợ giúp của một nam châm điện mạnh, vòng cung này được thổi phồng, kéo dài để thu được một vòng tròn lửa khổng lồ, cao bằng hai người. Và không khí liên tục được thổi vào vòng sét này, nơi nhiệt độ lên tới 4500 độ.
Nitơ, bị biến đổi nóng như vậy, không có lựa chọn nào khác ngoài việc kết hợp với oxy.
Tuy nhiên, ngay sau khi rời khỏi lò, anh ta ngay lập tức tìm cách trốn thoát khỏi nơi giam cầm: các oxit nitơ ngay sau khi xuất hiện ngay lập tức bắt đầu phân hủy thành các bộ phận cấu thành của chúng - thành nitơ và oxy. Để ngăn nitơ liên quan đến lao động như vậy lấy lại tự do, cần phải làm mát không khí bị đốt cháy ngay lập tức, với tốc độ lớn. Chỉ khi đó mới có thể bảo vệ các oxit nitơ khỏi bị phân hủy. Sau đó, chúng được hòa tan trong nước và xử lý bằng vôi.
Vì vậy, Birkeland và Eide đã nhận được muối tiêu nhân tạo - muối tiêu từ không khí.
Đây là sự vi phạm đầu tiên trong vòng phong tỏa của nạn đói đang tiếp cận thế giới một cách không thể nhận thấy.
Nhưng việc sản xuất diêm tiêu mới vẫn phát triển chậm. Khi đốt cháy không khí, rất nhiều năng lượng điện đã được tiêu thụ và điều này làm tăng đáng kể giá của diêm tiêu. Chỉ ở Na Uy và ở những nơi khác có nhiều sông núi và thác nước cung cấp năng lượng rẻ, việc khai thác phân bón không khí vẫn được đền đáp bằng cách nào đó.
Birkeland và Eide đã chứng minh trên thực tế rằng lời kêu gọi của William Crookes đối với các nhà hóa học không phải là vô ích. Nhưng tuy nhiên, diêm tiêu Chile tự nhiên, có nguồn dự trữ đang dần cạn kiệt nhưng chắc chắn, vẫn ngự trị trong nông nghiệp và công nghiệp quân sự của hầu hết các quốc gia trên thế giới.
Vào thời điểm Birkeland và Eide chuẩn bị xây dựng một nhà máy đốt nitơ trong khí quyển, Fritz Haber đã cố gắng cố định nitơ theo một cách khác.
Fritz Haber (1868–1934), nhà hóa học người Đức, giải Nobel Hóa học 1918
Lúc đầu, ông đã tiến hành một thí nghiệm rất khiêm tốn trong phòng thí nghiệm: một ống sứ nhỏ được nung nóng bằng dòng điện đến 1000 độ và cho một hỗn hợp gồm hai khí, nitơ và hydro, đi qua nó.
Điều gì sẽ đến với nó?
Trong tất cả các sách giáo khoa và sách tham khảo hóa học, người ta đã viết một cách chắc chắn và dứt khoát rằng nitơ không bao giờ kết hợp với hydro trong bất kỳ điều kiện nào.
Sau khi kiểm tra cẩn thận khí thoát ra từ ống sứ, Haber tin chắc rằng điều này gần như đúng: hỗn hợp nitơ và hydro hoàn toàn không thay đổi do tác động của nhiệt độ cao, ngoại trừ một phần không đáng kể - một phần năm nghìn. một phần của hỗn hợp này. Một phần nhỏ nitơ vẫn còn liên kết, kết hợp với nhau, tạo thành một bong bóng nhỏ của một chất phức tạp mới - amoniac.
Gaber quyết định ngay từ đầu mọi chuyện cũng không tệ đến thế. Nếu nitơ hoàn toàn có thể kết hợp với hydro, thì chúng ta phải cố gắng tìm ra phương tiện giúp nó kết hợp dễ dàng và nhanh chóng.
Trong nhiều năm liên tiếp, Haber kiên trì tìm kiếm những khoản tiền này. Anh ấy đã thiết lập vô số thí nghiệm, thực hiện những tính toán lý thuyết phức tạp nhất và cuối cùng đã đạt được mục tiêu của mình. Haber đi đến kết luận rằng cần phải nén mạnh hỗn hợp nitric-hydro trước khi nung nóng nó. Thật vậy, nhờ áp suất cao, nitơ trở nên có khả năng kết hợp với hydro tốt hơn nhiều.
Sau đó, Haber chọn một chất xúc tác cho phản ứng này. (Chất xúc tác là những chất mà chính sự hiện diện của chúng có khả năng đẩy nhanh các quá trình biến đổi hóa học khác nhau.) Và dưới tác động ba chiều của nhiệt độ cao, áp suất cao và chất xúc tác, nitơ đã bị loại bỏ. Trong một thiết bị phòng thí nghiệm có thành dày, tương tự như nòng súng thần công kỳ lạ, nitơ, được nén đến 200 atm và làm nóng đến 500-600 độ, kết hợp tích cực với hydro, tạo thành amoniac ăn da có mùi.
Năm 1908, Haber gợi ý rằng một trong những nhà máy hóa chất lớn nhất ở Đức bắt đầu sản xuất amoniac từ không khí bằng phương pháp của ông.
Các nhà công nghiệp thực tế lúc đầu không muốn nghe về nó. Áp suất cao... Nhiệt độ cao... Ai dám bắt đầu một công việc sản xuất cần đến những thiết bị như pháo? Tại thời điểm khai hỏa, trong nòng súng phát sinh một áp suất khủng khiếp 3 nghìn atm và nhiệt độ 2500 độ. Nhưng ít nhất nó chỉ kéo dài một phần trăm giây! Và Haber đề xuất xây dựng các bộ máy nhà máy hoạt động liên tục cả ngày lẫn đêm, dưới áp suất cực lớn và ở nhiệt độ cao. Và ngoài ra, yêu cầu chúng không bị rò rỉ ở bất cứ đâu, tất cả các mối nối đều phải kín, kín, giống như bất kỳ xi lanh nào có khí nén. Người ta có thể tìm thấy một kim loại mạnh như vậy ở đâu để đáp ứng các yêu cầu chưa từng có như vậy?
Tuy nhiên, Gaber vẫn thuyết phục các kỹ sư đến xem cách bố trí phòng thí nghiệm của anh ấy.
Các kỹ sư xuất hiện, tự tin trước rằng họ đang lãng phí thời gian. Nhưng khi trước mắt họ, nitơ, được lấy trực tiếp từ không khí, biến thành amoniac ăn da, từ đó nó cay xè trong mũi và nước mắt chảy dài, trái tim họ run lên. Thật là quá tuyệt vời, quá tuyệt vời! Là những nhà hóa học giàu kinh nghiệm, đại diện của công ty biết khá rõ nitơ tự do là gì và điều kỳ diệu trong phòng thí nghiệm nhỏ này đã hứa hẹn cho họ những khoản lợi nhuận khổng lồ.
Thỏa thuận đã diễn ra.
Kỹ sư Carl Bosch đảm nhận thiết lập nhà máy sản xuất amoniac theo phương pháp Haber.
Carl Bosch (1874–1940), nhà hóa học, kỹ sư người Đức, giải Nobel Hóa học 1931
Anh đã phải vượt qua những khó khăn ngoài sức tưởng tượng. Chất xúc tác của Haber hóa ra lại quá tinh tế và nhạy cảm đối với công việc của nhà máy. Những tạp chất nhỏ nhất trong khí đã "đầu độc" anh ta, và anh ta trở nên không sử dụng được. Tôi đã phải tìm những cách phức tạp nhưng rẻ tiền để làm sạch khí. Tôi đã phải chọn các chất xúc tác mới, đồng thời có hoạt tính cao, nhưng thô và không nhạy cảm với "chất độc".
Tuy nhiên, hầu hết mọi rắc rối đều do thiết bị thu amoniac gây ra.
Trên thế giới không có kim loại như vậy, thép như vậy, có thể chịu được nhiệt, áp suất cực lớn và tác động của khí trong một thời gian dài. Do đó, không còn gì để làm ngoài việc tạo ra một ngành luyện kim mới, tìm kiếm các thành phần thép mới.
Nhưng sau nhiều nỗ lực, người ta đã có thể sản xuất thép chịu lực, một kim loại kỳ diệu. Được nung nóng đến nhiệt độ 500-600 độ, dưới áp suất đủ để xé thép thông thường thành từng mảnh, giống như giấy, kim loại tuyệt vời này kiên định chịu đựng dịch vụ khó khăn của nó. Đột nhiên, một bất hạnh mới: hóa ra là hydro đã thấm qua nó từ bên trong bộ máy!
Loại khí nhanh nhẹn, lén lút này, chất nhẹ nhất, mỏng nhất trên thế giới, xuyên qua kim loại dày đặc như nước qua một cái rây. Ngoài ra, anh ta tác động hóa học lên kim loại, khiến nó trở nên giòn. Bằng những nỗ lực to lớn, Bosch đã vượt qua trở ngại này và nhiều trở ngại khác. Năm 1913, tại thành phố Oppau, nhà máy amoniac đầu tiên cuối cùng đã được đưa vào hoạt động bằng phương pháp Haber. Và sau đó, trong chiến tranh, khi họ biết cách chuyển đổi amoniac thành axit nitric, ở Đức, họ bắt đầu sốt sắng xây dựng ngày càng nhiều nhà máy mới để sản xuất amoniac từ không khí, loại này mạnh hơn loại kia. Điều này đã trì hoãn thất bại quân sự của Đức trong Thế chiến thứ nhất. Còn gì nữa, nhưng có đủ không khí ở Đức, bị chặn ở mọi phía ...
Phương pháp của Haber từ lâu đã là tài sản của tất cả các nước công nghiệp tiên tiến. Anh ta dễ dàng thay thế phương pháp của Birkeland và Eide. Muối tiêu Chile cũng mất đi ý nghĩa trước đây của nó. Trên thực tế, tại sao lại mang từ nơi tận cùng thế giới một chất mà bạn có thể lấy ở nhà, ở bất cứ đâu, ở bất cứ đâu? Sản xuất nitrat ở Chile giảm từ 2,5 triệu tấn năm 1925 (giá một tấn nguyên liệu thô là 45 USD) xuống còn 800 nghìn tấn, được bán với giá 19 USD/tấn vào năm 1934. Nhà hóa học, như Crookes từng dự đoán, đã thực sự cứu thế giới khỏi nguy cơ chết đói.
Câu chuyện sẽ không hoàn chỉnh nếu chúng ta không truy tìm đến cuối số phận của các nhân vật chính: Tiến sĩ Fritz Haber và kỹ sư hóa học Karl Bosch.
Fritz Haber là một trong những nhà hóa học vĩ đại nhất của thời đại chúng ta. Anh ấy đã làm nhiều điều cho nước Đức hơn bất kỳ ai khác, hơn tất cả các tướng lĩnh của cô ấy, hơn cả các tổng tư lệnh của cô ấy. Rốt cuộc, anh ta đã cung cấp nitơ cho quân đội và nông nghiệp trong suốt thời gian chiến tranh! Nếu không có Haber, nước Đức sau đó khó có thể cầm cự được hơn XNUMX năm trong sự kìm kẹp của phong tỏa và nạn đói.
Haber đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của hóa học vũ khí trong Thế chiến thứ nhất. Ngay sau khi bắt đầu chiến tranh, ông đứng đầu bộ phận hóa học của Văn phòng Chiến tranh. Một phần công việc của ông bao gồm việc phát triển mặt nạ phòng độc với bộ lọc hấp thụ. Ông đã lãnh đạo các nhóm phát triển việc sử dụng clo và các loại khí chết người khác trong chiến hào.
Nói về chiến tranh và hòa bình, Haber từng nói: “Trong thời bình, một nhà khoa học thuộc về thế giới, nhưng trong thời chiến, anh ta thuộc về đất nước của mình”. Haber là một người yêu nước của Đức và tự hào về sự giúp đỡ của ông đối với đất nước trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, mà Kaiser đã trao cho nhà khoa học, người không phải thực hiện nghĩa vụ quân sự theo độ tuổi, cấp bậc đại úy.
Vào ngày 2 tháng 1915 năm 22, vợ của Haber tự sát. Cô ấy đã tự bắn mình bằng một khẩu súng lục thuộc về anh ta, đưa ra quyết định này vì Haber đã đích thân giám sát việc sử dụng clo thành công đầu tiên trong Trận chiến Ypres lần thứ hai vào ngày 1915 tháng XNUMX năm XNUMX.
Clara Immervahr, vợ của Haber
Năm 1933, Đức quốc xã lên nắm quyền ở Đức. Tại Viện Haber, nơi nổi tiếng khắp thế giới với những công trình khoa học đáng chú ý, những người mặc đồng phục màu nâu đã xuất hiện. Và thế là bắt đầu một cuộc thanh trừng khốc liệt. Các phòng thí nghiệm trống rỗng, hàng chục nhà khoa học bị ném ra đường, bị trục xuất khỏi đất nước, và một số bị đưa vào trại tập trung. Chẳng mấy chốc, chính Fritz Haber, sáu mươi lăm tuổi, người đoạt giải Nobel, anh hùng trong Thế chiến thứ nhất, đã phải đi theo nhân viên của mình. Mặc dù lẽ ra anh ấy đã là một tín đồ Lutheran nhiệt thành trong hơn bốn mươi năm, nhưng anh ấy vẫn nhớ đến một người cha "không phải người Aryan". Ở tuổi già, với một trái tim ốm yếu, bị xúc phạm và sỉ nhục, nhà khoa học vĩ đại đã phải sống lưu vong. Đại học của thành phố Cambridge của Anh đã vội vàng cung cấp cho người lưu vong nổi tiếng nơi tị nạn và một phòng thí nghiệm. Nhưng đòn giáng vào anh ta quá mạnh. Sự nghiệp của Gaber đã kết thúc. Vào tháng 1934 năm XNUMX, ông qua đời tại một vùng đất xa lạ vì một cơn đau tim.
Sau đó, sau Chiến tranh thế giới thứ hai, vào năm 1946, con trai của ông, Herman Gaber, đã tự sát do nhận thức được những rắc rối do chất Zyklon B được phát minh vào năm 1920 trong phòng thí nghiệm của cha mình mang lại. Đức quốc xã đã sử dụng Zyklon B để tiêu diệt các tù nhân trong phòng hơi ngạt ở Auschwitz và các trại tử thần khác.
Điều đó cũng không dễ dàng đối với Karl Bosch.
Ông đang làm việc tại nhà máy phân bón và thuốc nhuộm anilin của BASF, nơi cũng sản xuất các thành phần chất nổ và khí độc phosgene, gần thị trấn Oppau, khi nó phát nổ vào ngày 21 tháng 1921 năm XNUMX.
Nguyên nhân trực tiếp của thảm kịch là do vụ nổ khi thuốc nổ được sử dụng để phá vỡ các kho amoni sunfat và nitrat được nén chặt được lưu trữ nhằm dự đoán lượng phân bón nông nghiệp bán ra cao điểm theo mùa tại một hố đất sét đã được đào xới gần đó. Trước đó, trong một thời gian dài, các ống bìa cứng có bột đen không gây nổ đã được sử dụng cho những mục đích này. Tuy nhiên, nhà thầu thuốc nổ đã quyết định tiết kiệm tiền và sử dụng một loại thuốc nổ mạnh hơn để nới lỏng muối đóng bánh - rekarok (hỗn hợp muối bertolet với xăng), chất này đã bắt đầu kích nổ hỗn hợp thuốc nổ. 12 nghìn tấn hỗn hợp sunfat và amoni nitrat đã phát nổ, năng lượng của vụ nổ ước tính tương đương 4-5 kiloton TNT.
Ở Oppau, trong số 1000 tòa nhà, 800 tòa nhà bị phá hủy và 7500 người mất nhà cửa. Vụ nổ đã phá hủy các ngôi làng Frankenthal và Edigheim gần đó. Các đoàn tàu đang đứng ở các ga gần đó bị văng khỏi đường ray và trong bán kính 70 km, bao gồm các thành phố Ludwigshafen và Mannheim, cửa sổ ở tất cả các tòa nhà đều bị vỡ, âm thanh của vụ nổ thậm chí còn được nghe thấy ở Munich cách đó 300 km. Sau vụ nổ, để lại một cái phễu có kích thước 90 x 125 mét và sâu 20 mét, một đám cháy dữ dội bắt đầu bùng phát chỉ vài ngày sau đó được dập tắt. 561 người trở thành nạn nhân của thảm họa, hơn một nghìn rưỡi người bị thương và bỏng.
Dưới đây là một số hình ảnh từ hiện trường vụ thảm án.
Thảm họa Oppau được dùng để mô tả vụ nổ nhà máy hóa chất của Công ty Aniline ở Đức trong tiểu thuyết The Hyperboloid of Engineer Garin của A. N. Tolstoy.
Bosch thành lập IG Farben, tập đoàn kỹ thuật hóa học lớn nhất vào thời điểm đó. Vì những lý do cá nhân và nghề nghiệp, Bosch phản đối chủ nghĩa bài Do Thái của Đức Quốc xã. Trong số những cộng sự thân cận nhất của ông vào năm 1933 có một số người Do Thái. Ông nhìn thấy một vấn đề lớn trong việc đàn áp và sa thải các nhà khoa học Do Thái, đồng thời chỉ trích các chính sách thù địch với khoa học của Đức Quốc xã. Cụ thể, Bosch đã bác bỏ luật bài Do Thái và ủng hộ việc các nhà khoa học Do Thái ở lại Đức. Ông đề nghị giúp đỡ đồng nghiệp Fritz Haber khi ông bị trục xuất vào năm 1933, và nhiều đồng nghiệp chuyên nghiệp đã quay lưng lại với ông. Bosch đã xuất hiện cùng với tất cả các thành viên còn lại của hội đồng quản trị IG Farben vào thời điểm đó tại một buổi lễ do Max Planck tổ chức vào tháng 1935 năm XNUMX nhân dịp kỷ niệm ngày mất của Haber, sự tham gia bị cấm đối với tất cả nhân viên trường đại học theo sắc lệnh của Reich Bộ trưởng Bộ Khoa học, Giáo dục và Giáo dục Công cộng Bernhard Rust.
Năm 1937, dưới áp lực của luật pháp Đức quốc xã, tất cả nhân viên người Do Thái của IG Farben đã bị sa thải.
Bosch cho rằng các vị trí trong ngành công nghiệp, kinh tế và khoa học nên được đảm nhận bởi các chuyên gia từ các lĩnh vực này chứ không phải bởi các chính trị gia Đức Quốc xã. Với điều này, anh ấy liên kết với hy vọng ngăn chặn điều tồi tệ nhất. Anh nhận ra quá muộn rằng hy vọng này là hão huyền và anh đã trở thành đồng phạm trong tội ác của chế độ Quốc xã. Bosch kể cho Richard Willstetter về cuộc gặp với Hitler, trong đó, theo cách nói của mình, ông đã cảnh báo Hitler rằng việc trục xuất các nhà khoa học Do Thái sẽ khiến ngành vật lý và hóa học của Đức lùi lại một trăm năm. Đáp lại, Hitler thốt lên: "Vậy thì chúng ta sẽ làm việc hàng trăm năm mà không có vật lý và hóa học!" Sau đó, anh ta gọi điện thoại cho người phụ tá của mình và, với sự lịch sự thái quá, thông báo rằng Ủy viên Hội đồng Carl Bosch muốn rời đi. Bosch đã được cứu khỏi các biện pháp trừng phạt chính trị nghiêm trọng chỉ nhờ danh tiếng quốc tế.
Vào ngày 7 tháng 1939 năm 1939, tại cuộc họp thường niên của ủy ban Bảo tàng Đức ở Munich, Bosch đã có bài phát biểu trong đó ông nói rằng “khoa học chỉ có thể phát triển trong điều kiện tự do, và nền kinh tế và nhà nước chắc chắn sẽ bị diệt vong nếu khoa học phải chịu những hạn chế chính trị, thế giới quan và chủng tộc ngột ngạt như vậy dưới Chủ nghĩa xã hội quốc gia." Sau đó, Rudolf Hess yêu cầu Bosch bị tước bỏ mọi chức vụ và cấm ông phát biểu trước đám đông. Bosch thực sự đã mất nhiều chức vụ khác nhau và dưới áp lực của Đảng Xã hội Quốc gia, ông buộc phải từ chức chủ tịch hội đồng quản trị của IG Farben. Trong những năm cuối đời, Bosch bị trầm cảm nặng và thậm chí còn có ý định tự tử vào năm 1940. Ông mất năm XNUMX.
Nguồn:
Nechaev I. Vũ khí hóa học.
Bách khoa toàn thư của Brockhaus và Efron.
Wikipedia.
Sổ tay của một nhà hóa học. M., 1985.
tin tức