Долгое время человечеству было известно только одно естественное природное вещество – селитра. Это название из двух латинских слов (sal – соль и nitrum – природная сода, щелочь) прижилось, поскольку в древние времена и Средние века состав веществ был неизвестен. Селитра была нужна не только сельскому хозяйству, но и военным для производства пороха. Благодаря стараниям Юстуса Либиха
[355] стало очевидным, что старые способы получения селитры не покроют растущих потребностей. Поэтому с 1830 г. добывать ее начали в Чили, в пустыне Атакама, где к тому времени образовались уникальные залежи селитры из разложившегося за тысячи лет птичьего помета – гуано.
В XIX в. Чили стало главным поставщиком селитры, ведь совокупный мировой спрос к тому времени увеличился со времен Мальтуса в миллион раз! Резко вырос спрос на селитру и со стороны военной промышленности. А источником для получения азота мог быть только… воздух. Цианамидный метод
[356] и так называемая «норвежская селитра» (получаемая пропусканием влажного воздуха через электрическую дугу) оказались слишком дорогими. Однако к 1909 г. был разработан еще один метод связывания азота, по которому азот сначала превращали в аммиак, а уже из него производили нитраты или иные азотистые соединения. Разработал этот метод немецкий химик Фриц Габер.
Аммиак и «Циклон Б»
Афоризм о том, что в мирное время ученый принадлежит миру, а в военное служит своей стране, приписывают Фрицу Габеру, лауреату Нобелевской премии по химии, выдающемуся ученому и по совместительству… разработчику химического оружия. Габер родился в Польше, но учился в Германии у Роберта Бунзена
[357]. В начале прошлого века Фриц Габер вместе с Карлом Бошем
[358] успешно решил задачу получения азота из атмосферного воздуха. Синтез аммиака сегодня называют процессом Габера – Боша.
Впервые получить жидкий аммиак Габеру удалось в 1908 г. Он не просто его получил, но еще и синтезировал селитру, сняв с повестки дня вопрос о нехватке удобрений для производства продовольствия в интересах перенаселенной Европы. Другим применением селитры стало производство азотной кислоты в качестве сырья для взрывчатых веществ.
Исследования Габера по синтезу аммиака финансировала германская промышленная корпорация BASF. Впоследствии инженер этой фирмы Карл Бош доработал технологию настолько, что уже в 1910 г. на заводах корпорации начали производить аммиак. Благодаря изобретению Габера необходимая для войны
[359] взрывчатка в Германии имелась в неограниченном количестве. Вскоре Габер был назначен содиректором Берлинского института физической химии и электрохимии, где продолжил работы двойного назначения. Он лично разработал способ боевого применения хлора и руководил химической разведкой в немецких войсках, инструктируя бойцов, как пользоваться газовым оружием
[360].
Фриц Габер всегда был патриотом Германии. В 1920-х гг. он пытался найти способ добычи золота из морской воды, чтобы Германия смогла выплачивать контрибуции. Правда, он довольно быстро пришел к выводу, что это экономически невыгодно. Мало кто помнит, что Фрицу Габеру принадлежит не одно печальное научное открытие. Он сыграл ключевую роль в развитии химического оружия во время Первой мировой войны, несмотря на запрет Гаагской конвенцией (1907 г.), ратифицированной Германией. В 1920-х гг. ученые, работавшие в его институте, создали отравляющее вещество «Циклон Б» на основе синильной кислоты, нанесенной на пористый инертный носитель. Его использовали как инсектицид, в особенности как фумигант в виде гранул. Также «Циклон Б» применялся для уничтожения узников в газовых камерах Освенцима и других концентрационных лагерей.
Фриц Габер защищал химическое оружие от обвинений в негуманности, и нацисты быстро оценили его способности, предложив ему дополнительное финансирование. Но вскоре Габер получил предписание уволить из штата своей лаборатории всех евреев. В ответ он послал письмо, в котором написал: «…за 40-летнюю службу я подбирал своих сотрудников по их интеллектуальному развитию и характеру, а не на основании происхождения их бабушек, и я не желаю в последние годы моей жизни изменять этому принципу». В 1933 г. он решил переехать в Англию, но там не прижился. Эрнест Резерфорд
[361] демонстративно отказался пожать ему руку. Год спустя Габер умер по дороге в Палестину
[362], но производство инсектицида «Циклон Б» продолжало расти в условиях военного времени.
Процесс Габера – Боша – основа нашего сегодняшнего благополучия
Но за главное изобретение Фрица Габера, сделавшее его в 1918 г. Нобелевским лауреатом, мы должны быть ему благодарны. Это процесс синтеза аммиака Габера – Боша, при котором атмосферный азот «связывается», превращая воздух в… деньги
[363]. В этом процессе недеятельный азот из атмосферы превращается в полезный аммиак в присутствии катализатора. Затем путем соединения аммиака с кислородом при температуре 800°С получают азотную кислоту. Синтез аммиака из атмосферного азота не ограничен исходным сырьем, и с этой точки зрения предприятия могут располагаться там же, где расположены потребители, способные обеспечить платежеспособный спрос. Речь идет о производствах, которым синтез необходим для производства удобрений, позволяющих повысить урожайность в сельском хозяйстве, или предприятиях, производящих порох.
