氨气是一种重要的化工原料,属于无机物、非电解质。密度小于空气。因氨气分子与水分子间能形成氢键而极易溶于水。因其易液化,也多被用于制冷剂。
氨气是中学阶段学习的唯一的一种碱性气体,广泛地被用于制备液氮、氨水、硝酸、铵盐、胺类等。氨气在空气中的含量达到16-25%,遇明火发生爆炸。
其中硝酸是工业生产的基础原料,既是生产各种炸药的基础原料,比如TNT,又是生产很多药品的原料,比如硝化甘油。
其中铵盐是农业生产不可或缺的物质,除了尿素以外的氮肥,基本都是铵盐,是现代农作物高产的基本保障。
从很早的时候人们就知道氨气的气味。但直到18世纪,才有四个著名化学家制出了氨气。这四个人分别是:苏格兰的约瑟夫·布莱克、爱尔兰的彼得·沃尔夫、搞不清到底是瑞典还是德国的卡尔·威廉·舍勒(老勒同学还发现了氯气)、英格兰的约瑟夫·普利斯特利。
这四位同学是怎么走到一起的,咋们就不讨论了。他们发现空气中的氮气能被碳化钙(电石)固定生成氰氨化钙,氰氨化钙与水蒸气加热可以得到氨气。估计这个发现和氯气的发现一样,极有可能是巧合。可见,当科学家也得有大运气才行。
虽然制备出了氨气,但由于氮气的性质很不活泼,所以,一直也不能量产。直到1909年这个问题才得到了解决。
我们先简单介绍一下哈伯,这是一个人品非常有争议的同学。老哈是著名化学家霍夫曼和本生的学生。大学毕业后在耶拿大学一度从事有机化学研究,撰写过轰动化学界的论文,老哈19岁就破格被德国皇家工业大学授于博士学位,1896年在卡尔斯鲁厄工业大学当讲师,1901年老哈和美丽贤慧的克拉克小姐结为伉俪。1906年起老哈任物理化学和电化学教授。厉害吧!这一看就是别人家的孩子!
1904年,老哈在两位企业家答应给予大力支持开始研究合成氨的工业化生产,并于1909年获得成功,成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。老哈也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献,瑞典科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁给了老哈。
伟大吧!前面这些都是天使的一面!下面我们看看恶魔的一面!
老哈在第一次世界大战中,担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气,并使用于战争之中,造成近百万人伤亡。关键是他还恬不知耻地说,这是“为了尽早结束战争”。
书归正传,1909年老哈经过反复研究,以锇为催化剂使反应后氨气的含量达到了6%。人类历史上第一次实现了氨气量产的可能。别以为6%很小,现在也还达不到20%。另一个德国的化学家博施很快解决了催化剂贵的问题,发现了铁系催化剂。
1913年一个年产7000吨的合成氨建成并投产。这对德国的军事工业的迅速发展,产生了极大的推动作用,短时间内就超过了其他国家。
第一次世界大战的产生,最根本的原因还是军事实力的发展,经济危机以及其他只是诱因,就是没有这些诱因,一个资本主义国家的过度发展,远强于其他国家的话,再资本的推动下,也会有战争的产生。
但不可否认的是,氨气对农业的促进作用,是战争过后,处于苦难中的人们迅速地解决了温饱问题,而温饱是遗忘苦难、抚平伤疤的最佳良方。