Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 09 Δεκεμβρίου

Ο Γερμανός χημικός Fritz Haber γεννήθηκε σαν σήμερα το 1868

 Έξι φυτά τομάτας που καλλιεργούνται με (αριστερά) και χωρίς (δεξιά) νιτρικό λίπασμα σε άγονο έδαφος χωρίς θρεπτικά συστατικά. Ένα από τα φυτά στο έδαφος με φτωχές θρεπτικές ουσίες (δεξιά) έχει πεθάνει.

Του απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1918 για την εργασία του σχετικά με τη δέσμευση του αζώτου (N₂) του αέρα προς παρασκευή αμμωνίας. Η ανακάλυψη αυτή δεν είναι σημαντική μόνο για τα λιπάσματα αλλά και για τα εκρηκτικά. Λόγω της πρωτοποριακής του εργασίας στο χλώριο ως χημικό όπλο και σε άλλα δηλητηριώδη αέρια κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο και την δεύτερη μάχη του Ύπρ θεωρείται ως ο πατέρας του χημικού πολέμου.

Ο Fritz Haber (9 Δεκεμβρίου 1868 - 29 Ιανουαρίου 1934) γεννήθηκε στο Breslau, στη Πρωσική Σιλεσία (τώρα Wrocław, στη δυτική Πολωνία), σε μια εύπορη εβραϊκή οικογένεια. Ο πατέρας του Φρίτζ, Siegfried, ήταν γνωστός έμπορος στην πόλη, ο οποίος είχε δική του επιχείρηση με βαφές χρωστικές ουσίες, χρώματα και φάρμακα. Παρόλο που ο πατέρας του ήθελε να τον πάρει σαν ασκούμενο στην οικογενειακή εταιρία εμπορίας βαφικών, ο Fritz έλαβε την άδεια του το 1886 να σπουδάσει χημεία στο Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου, με τον διευθυντή του Ινστιτούτου Χημείας, Α. W. Hofmann. Το καλοκαίρι του 1889 έφυγε για να επιτελέσει την υποχρεωτική ετήσια  στρατιωτική του θητεία. Τον Μάιο του 1891 έλαβε το διδακτορικό του cum laude (με διάκριση).  Το φθινόπωρο του 1892, ο Haber επέστρεψε πάλι στο Breslau για να εργαστεί στην εταιρεία του πατέρα του, αλλά οι δύο άντρες συνέχισαν να συγκρούονται και ο Siegfried τελικά αποδέχθηκε ότι δεν μπορούσαν να δουλέψουν μαζί. Έτσι το 1894 προσλαμβάνεται σαν βοηθός στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης.

Εκεί από το 1894 έως το 1911, ο Haber και ο βοηθός του Robert Le Rossignol εφηύραν τη διαδικασία Haber-Bosch, η οποία είναι καταλυτική σύνθεση αμμωνίας από υδρογόνο και ατμοσφαιρικό άζωτο σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Αυτή η ανακάλυψη ήταν άμεση συνέπεια της αρχής του Le Châtelier, που είχε ανακοινωθεί το 1884, όπου αναφέρεται ότι όταν ένα σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία και ο ένας από τους παράγοντες που την επηρεάζουν αλλάζει, το σύστημα θα ανταποκριθεί ελαχιστοποιώντας την επίδραση της αλλαγής. Δεδομένου ότι ήταν γνωστό πώς η αμμωνία αποσυντίθεται με καταλύτη νικελίου, θα μπορούσε κανείς να συμπεράνει από την αρχή του Le Châtelier ότι αυτή η αντίδραση θα μπορούσε να αντιστραφεί για να παράγει αμμωνία αν χρησιμοποιήσουμε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Αυτή ήταν μια διαδικασία που ο Henry Louis Le Châtelier είχε ήδη δοκιμάσει, αλλά ο τεχνικός του σχεδόν σκοτώθηκε εξαιτίας μιας έκρηξης που αφορούσε πρόσληψη οξυγόνου.

Ένας ιστορικός (1921) αντιδραστήρας χάλυβα
υψηλής πίεσης για την παραγωγή αμμωνίας
μέσω της διαδικασίας Haber στη Καρλσρούη
 Ινστιτούτο Τεχνολογίας, Γερμανία.

Για να αναπτύξει περαιτέρω τη διαδικασία παραγωγής αμμωνίας σε μεγάλη κλίμακα, ο Haber στράφηκε στη βιομηχανία. Σε συνεργασία με τον Carl Bosch στην BASF, η διαδικασία βελτιώθηκε με επιτυχία ώστε να παράγει εμπορεύσιμες ποσότητες αμμωνίας. Η διαδικασία Haber-Bosch αποτέλεσε ορόσημο στη βιομηχανική χημεία. Η παραγωγή προϊόντων με βάση το άζωτο, όπως τα λιπάσματα και άλλες χημικές πρώτες ύλες, που προηγουμένως εξαρτώνταν από την παραγωγή αμμωνίας από περιορισμένες φυσικές αποθέσεις, έγινε τώρα δυνατή με τη χρησιμοποίηση μιας εύκολα διαθέσιμης, άφθονης πρώτης ύλης, το ατμοσφαιρικό άζωτο. Η δυνατότητα παραγωγής πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων αζωτούχων λιπασμάτων με τη σειρά της υποστήριζε πολύ μεγαλύτερες γεωργικές αποδόσεις και εμπόδισε τα δισεκατομμύρια ανθρώπων να πεθαίνουν από την πείνα. Η παραγωγή τροφίμων για το ήμισυ του σημερινού πληθυσμού στον κόσμο εξαρτάται από αυτή τη μέθοδο για την παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων.

Η ανακάλυψη ενός νέου τρόπου παραγωγής αμμωνίας είχε και άλλες σημαντικές οικονομικές επιπτώσεις. Η Χιλή ήταν ένας σημαντικός (και σχεδόν μοναδικός) παραγωγός φυσικών αποθεμάτων όπως το νιτρικό νάτριο (caliche). Μετά την εισαγωγή της διαδικασίας Haber, η φυσική παραγωγή νιτρικών αλάτων στη Χιλή μειώθηκε από 2,5 εκατομμύρια τόνους το 1925 σε μόλις 800.000 τόνους το 1934. Μια παραγωγή που απασχολούσε 60.000 εργαζόμενους και πωλούσε στα 45$ /τόνο, περιορίστηκε στους 14.133 εργαζόμενους και τιμή στα 19$/τόνο μέσα σε λιγότερο από δέκα χρόνια. Από την άλλη η ετήσια παγκόσμια παραγωγή συνθετικών λιπασμάτων αζώτου είναι σήμερα μεγαλύτερη από 100 εκατομμύρια τόνους. Τα τρόφιμα για το ήμισυ του σημερινού παγκόσμιου πληθυσμού βασίζονται στη διαδικασία Haber-Bosch. Ο Χάμπερ τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας του 1918 για αυτή τη προσφορά του (στην πραγματικότητα έλαβε το βραβείο το 1919)

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: By SuSanA Secretariat - https://www.flickr.com/photos/gtzecosan/3617543234/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36540726
By Drahkrub - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7700963

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  09 Δεκεμβρίου

Η προηγούμενη μέρα                      Όλο το Φθινόπωρο                     Η επόμενη μέρα