Техника - молодёжи 1942-01-02, страница 36

Ш шт

Инж. Я ЛИБОВ

29 января 1934 года трагически оборвалась жизнь знаменитого немецкого химика, профессора Фрица Габера, умершего в изгнании от разрыва сердца. Еврей по национальности, человек, прославившийся одним из величайших научных открытий в области химии, маститый профессор вынужден был с горечью покинуть Германию после прихода к власти нацистов. Он ие выдержал той дикой травли, которая сразу же была поднята фашистскими варварами против всех прогрессивных ученых в Германии и в особенности против евреев, и должен был наряду со многими другими выдающимися учеными искать себе пристанища в демократических странах.

Имя Габера известно всему культурному человечеству, как имя одного из талантливейших новаторов пауки, чьи упорные исследования проложили новые пути в химии.

Еще в начале XX столетия профессора неорганической химии на лекциях по азотной кислоге говорили своим студентам: «Главным сырьевым источником для получения азотной кислоты является селитра, и именно чилийская, запасов которой при самом экономном расходовании ее может хватить лег на тридцать. Что дальше будем делать, мы пока не знаем».

Вопрос об азотной кисло ге и азотных удобрениях остро стоял тогда перед всей мировой химической промышленностью. Без азотной кислоты нельзя получить большинства красителей. Без азотной кислоты немыслимо производство взрывчатых веществ Без азотных удобрений невозможен хороший урожай в сельском хозяйстве. Между тем единственным владельцем сырья для азотной кислоты во всем мире являлось небольшое государство Южной Америки — Чили, обладающее запасами так называемой чилийской селитры. Правда, азота вокруг было хоть отбавляй — это азог воздуха. Но то был азот недеятельный, то есть ие способный вступать в соединение с другими химическими элементами. Поэтому он и прозван «азот», что по-гречески означает «недеятельный». Хотя химики и научились путем электризации делать его активным, то есть способным к химическому соединению, пропуская воздух через вольтову ду

гу, но для этого требовался огромный расход электроэнергии.

Азотную кислоту можно получить еще посредством окисления аммиака. Аммиак, представляющий собой химическое соединение азота с водородом, в природных условиях образуется при гниении органического вещества, то есть при его разложении, распаде на более простые химические соединения.

Мысль о возможности искусственного получения аммиака — путем синтеза его из азота воздуха и водорода — приходила в голову многим ученым. Но теоретические исследования в этом направлении ие были доведены до конца и не устранили основного затруднения, заключающегося в следующем. Реакция соединения азота с водородом (N2 + 3Ib^2NIL) обратима и сопровождается уменьшением объема и выделением тепла. Опыты показали, что при низкой температуре реакция идет настолько медленно, что она теряет всякое практическое значение. А при более высокой температуре реакция ускоряется, но образующийся аммиак разлагается обратно на водород и азот. Положение казалось безвыходным. Но в 1903 году изучением этой реакции занялся Габер.

Габер был химиком-теоретиком, умеющим находить выход из любого затруднительного положения, и вместе с тем большим практиком и неутомимым исследователем. Он сразу же задался целью не только осуществить лабораторную реакцию получения аммиака из азота воздуха, но и перевести эту реакцию па практические рельсы. И тут он обратился к излюбленному приему химиков — к помощи катализаторов, этих чудесных веществ, которые в малом количестве одним своим присутствием зиачи гельно ускоряют химические реакции. Нужна была научная прозорливость, глубокие познания и громадный труд, чтоб добиться синтеза аммиака из воздуха. И Габер добился своего. Он испробовал бесчисленное количестео веществ в различнейших комбинациях. Сначала он применял в качестве катализаторов редкие элементы — осмий, уран. Потом нашел, что некоторые соединения железа с различными примесями (активаторами) являются при

определенной температуре и давлении превосходными катализаторами для реакции синтеза аммиака из азота и водорода.

Габер показал, что под давлением в 200—250 атмосфер и при температуре в 500—600 градусов в присутствии этих катализаторов азото-водородная смесь (N2 +' Н-⁵ ЗГЬ) соединяется в аммиак (ЫНз), правда, в количестве только около 10%. Однако образующийся аммиак можно улавливать (поглощать) водой или сжижать (охлаждением), после чего оставшиеся газы смешиваются циркуляционным насосом с новой пор цией азото-водородной смеси, сжимаются, нагреваются и дают новые 10% аммиака. Таким образом из смеси газов извлекается каждый раз определенное количество аммиака, и реакция идет непрерывно.

Работой Габера заинтересовалась уже с 1908 года «Бадепская ани-линово-содовая фабрика». В 1909— 1910 гг. фабрика вкладывает в это дело свои большие ресурсы для практического оформления этого способа в заводском масштабе. На этом пути встретились казавшиеся сначала непреодолимыми для того времени технические трудности. Какая аппаратура способна выдерживать столь высокую температуру при таком давлении? Па помощь Габеру пришли талантливые конструкторы-инженеры Бадеиской фабрики: Бош, Митраш и другие. Затруднения с химической аппаратурой им удалось блестяще преодолеть, и азотная проблема была кардинально разрешена.

Незадолго до начала войны 1914 года заводская установка в Оппау уже стала давать около семи тысяч тони связанного азота в год. Сырьем служили водород, получаемый из водородных генераторов, и азот воздуха, которого не требовалось ни ввозить, ни хранить, — он везде и всегда был под рукой в неограниченном количестве.

Это было необыкновенно, чудесно: из воздуха получать аммиак, из последнего—азотную кислоту и азотные удобрения. Это был переворот в азотной промышленности, которая благодаря способу Габера становится, наравне с серной, ведущей отраслью химической промышленности.

34