合成氨――化学发展史上的“水门事件”

摘自20070924素质教育报人教高考版

合成氨工业的创立不仅开辟了人工固氮的途径，在一定历史时期有效促进了粮食增收，而且对整个化学工业技术的发展产生了重大影响，先后有两位化学家因此获得诺贝尔化学奖。然而，探索合成氨的道路是曲折而漫长的，许多化学家为此付出了大量的努力，它不仅使两位杰出的化学家勒夏特列和能斯特折戟蒙羞，而且使一位对人类社会发展作出巨大贡献的曾获得1918年诺贝尔化学奖的德国化学家弗里茨·哈伯堕落成为给人类带来灾难、痛苦和死亡的魔鬼。后来人们把合成氨称为化学发展史上的“水门事件”。

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长时间以来，如何使大气中游离态氮，用人工的方法转变成可被植物吸收的化合态氮，一直是化学家探索的有关国计民生的重大课题，特别是如何利用空气中氮和水中的氢直接合成氨，一直是十九世纪化学家研究的焦点之一。直到1900年，法国化学家勒夏特列在研究平衡移动的基础上通过理论计算，认为N2和H2在高压下可以直接化合生成氨。但在实验验证过程中发生了爆炸，他没有调查事故原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了这项研究工作，他的合成氨实验就这样夭折了。后来，科学家查明实验失败的原因，是他所用混合气体中含有O2，在实验过程中H2和O2发生了爆炸反应。

后来，德国化学家能斯特通过理论计算，认为合成氨是不能进行的。因此，人工合成氨的研究又一度停顿。后来才发现，他在计算时误用了一个数据，以致得到错误的结论。

在合成氨研究屡屡受挫的情况下，哈伯知难而进，对合成氨进行全面系统的研究和实验，从勒夏特列用高温、高压合成氨发生爆炸的消息中获得启示，他也毅然采用该法进行试验。在历经无数次失败后， １９０９年７月２日哈伯在实验室采用６００℃、 ２００个大气压和用金属锇作催化剂的条件下，人工固氮成功，尽管每小时只能产生80g氨，这也是合成氨研究史上的伟大突破。当哈伯申请专利之后，立即引起了早有战争野心的德国军政要员的高度重视，为了利用哈伯，德国皇帝威廉二世也屈尊下驾请哈伯出任德国威廉研究所所长之职，而恶魔需要正好迎合了哈伯想成百万富翁的贪婪心理，在第一次世界大战中，哈伯又担任化学兵工厂厂长，负责研制、生产氯气、芥子气等毒气，并首次使用于战争之中，造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是“为了尽早结束战争”，但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责，哈伯的妻子伊美娃也因此自杀。当事实真相大白于天下时，哈伯爱到了世界各国科学家的猛烈抨击，尤其当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起世界人民的愤怒。

人工合成氨实验的成功令人欢欣鼓舞，它对工、农业生产和国际科技的重大意义是不言而喻的，但对三位杰出的科学家而言则是黑色的“水门事件”。当然，晚年哈伯面对二战中德国法西斯的种种暴行，在身受其害的现实下也有所醒悟，最终也成了反法西斯战线中的一员，关于哈伯是天才还是魔鬼的争论随时间的飞逝而逐渐淡出人们的视线。