Τετάρτη 29 Ιανουαρίου 2020

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 29 Ιανουαρίου

Ο Γερμανός χημικός Φριτζ Χάμπερ (Fritz Haber) πέθανε σαν σήμερα το 1934

Έξι φυτά τομάτας που καλλιεργούνται με νιτρικό λίπασμα (αριστερά) και χωρίς αυτό (δεξιά) σε άγονο έδαφος χωρίς θρεπτικά συστατικά. Ένα από τα φυτά στο έδαφος με φτωχές θρεπτικές ουσίες (δεξιά) έχει πεθάνει.
Η παραγωγή τροφίμων για το ήμισυ του σημερινού πληθυσμού στον κόσμο εξαρτάται από αυτή τη μέθοδο για την παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων.
Του απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας του 1918 για τη μέθοδο δημιουργίας αμμωνίας από άζωτο (Ν2) και υδρογόνο (H2). 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 ο πατέρας του χημικού πολέμου.

Παρόλο που ο πατέρας του ήθελε να τον πάρει σαν ασκούμενο στην οικογενειακή εταιρία εμπορίας βαφικών, ο Fritz πήρε την άδεια του το 1886 να σπουδάσει χημεία στο Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου, με διευθυντή του Ινστιτούτου Χημείας τον  Α. W. Hofmann.

Tο 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.

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.

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 

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  29 Ιανουαρίου

Η προηγούμενη μέρα                      Όλος ο Χειμώνας                     Η επόμενη μέρα