Chemistry 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Chemistry
标  题: 合成氨、化学武器和哈伯
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月21日15:55:22 星期六), 站内信件


    在化学发展史上，有一位化学家，虽早已长眠地下，却曾给世入留下过关于他的
功过是非的激烈争论。他就是本世纪初世界闻名的德国物理化学家、合成氨的发明
者弗里茨·哈伯（Fritz Haber）。

    赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣
人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡，针锋相对、截然不
同的评价，同指一人而言，令人愕然；哈伯的功过是非究竟如何，且看这位化学家
一生所走过的辉煌而又坎坷的道路。

    １８６８年１２月９日哈伯出生于西里西亚的布雷斯劳（现为波兰的弗罗茨瓦
夫），父亲是知识丰富又善经营的犹太染料商人，耳闻目睹，家庭环境的熏陶使他
从小和化学有缘。哈伯天资聪颖，好学好问好动手，小小年纪就掌握了不少化学知
识，他曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学，做过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，哈伯
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年哈伯和美丽贤慧的克拉克小组结为伉俪。１９０６年起哈伯
任物理化学和电化学教授。

    １９世纪末化肥工业的出现和发展推动了农业生产的发展。随着世界人口增长
对粮食的需求也日趋增大，再加上工业发展和军事上的迫切需要，使人工固氮在本
世纪初成了世界性的重大研究课题。仅管不少化学家耗费了相当大的精力，但仍未
掌握一种较理想的人工固氮方法。

    １９０５年哈伯赴美国考察，回国后也采用高压放电固氮，实验历时一年效果
不尽人意。后来从法国化学家用高温、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，表现了他的果断和勇气。在历经无数次失败后，  １９
０９年７月２日哈伯在实验室采用６００℃、  ２００个大气压和用金属铁作催化
剂的条件下，人工固氮成功，平衡后氨的浓度达到６％，首次取得突破，当年德国
巴登苯胺纯碱公司总经理、工业化学家博施（Carl  Bosch），参观了哈伯的实验
室，确认他的方法成功、有效，决定扩大进行中间试验。此后哈伯提出了原料气循
环使用的合理建议；博施也解决了从水煤气中获得氢气的问题。１９１０年建成新
工艺流程的中试工厂。该公司的研究人员在化学家米塔斯（Mitas）的主持下，用
２５００种不同的催化剂经上万次试验，终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化
剂的价廉易得的高效铁催化剂。１９１１年巴登公司在德国奥堡建成世界第一座日
产３０ 吨合成氨的工厂。人称这种合成氨方法为"哈伯－博施法"，这是具有世界
意义的人工固氮技术的重大成就。是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个
里程碑。合成氨的原料来自空气、煤和水，因此是最经济的人工固氮法，从而结束
了人类完全依靠天然氮肥的历史，给世界农业发展带来了福音；为工业生产、军工
需要的大量硝酸、炸药解决了原料问题）在化工生产上推动了高温、高压、催化剂
等一系列的技术进步。合成氨的成功也为德国节省了巨额经费支出，哈伯、博施也
一举成名。

    作为合成氨工业的奠基人，哈伯也深受当时德国统治者的青睐，他数次被德皇
威廉二世召见，委以重任。１９１１年他担任了威廉皇家物理化学和电化学研究所
所长兼柏林大学教授。１９１４年第一次世界大战爆发时，哈伯参与设计的多家合
成氨工厂已在德国建成。当时唯有德国掌握垄断了合成氨技术，这也促成了德皇威
廉二世的开战决心。威廉认为只要能源源不断地生产出氨和硝酸，德国的粮食和炸
药供应就有保证：再全力阻扰敌国获得智利硝石就可以制限对方，德国就能获胜。
外国首脑和军事专家也曾预测：由于含氨化合物的短缺，大战将在一年之内结束。
不料德国合成氨的成功使其含氮化合物自给有余，从而延长了一次大战的时间，哈
伯的成功也给平民百姓带来了灾难、战争和死亡，这大概是他料想不到的。

    一次大战爆发后德皇为了征服欧洲，要哈伯全力为他研制最新式的化学武器，
哈伯又兼任了化学兵工厂厂长，首先研制出军用毒气氯气罐。大战时，德法两军在
比利时伊普雷地区反复争夺，对峙不下，德军为了改变不利势态，统帅部采用了哈
伯的建议，从而揭开了世界第一次化学战的帷幕。

    １９１５年４月２１日夜间，德军在长达６千米的战线上秘密安放了数以千计
的氯气罐。第二天下午五时，德军借助有利的风速以突袭的方式将１８０吨氯气吹
放至法军阵地。刹那间在６８千米宽的正面形成２米高的黄色气体幕墙滚滚向前推
进，纵深到达１０－１５公里，对手毫无防范，致使５千多人死亡，一万五千多人
中毒致伤，伊普雷一役哈伯受到德皇嘉奖，也遭到各国科学家的强烈谴责。他却被
所谓的"爱国主义"所惑，继续为德国统治者效劳，当年又研制出新毒气光气，同年
１２月９日又在伊普雷战线使用，从此以后西方各国竞相研制，使用化学武器，一
发而不可收拾。化学武器在一次大战中造成近１３０万人的伤亡，占大战伤亡总人
数的４．６％，在历史上留下了极不光彩的一页，哈伯则成了制造化学武器的鼻祖，
人类的罪人。哈伯夫人克拉克曾经在科学事业上一心一意支持丈夫，面对血腥的
现实她也竭力反对哈伯的行为，她一再劝阻哈伯研制新毒气芥子气，但毫无效果。
她绝望了，１９１５年克拉克夫人自杀身亡，希能最后唤醒哈伯的良知，他却执迷
不悟，继续为德皇卖命。历史是公正的，她无情地嘲弄了哈伯的"爱国主义"，德
国最终还是成了战败国。

    １９１８年瑞典皇家科学院因哈伯在合成氨发明上的杰出贡献，决定授于他诺
贝尔化学奖，因哈伯在研制化学武器上给人类带来灾难的行为，使世界许多科学家
提出异议，对此哈伯也辩解。最后终因其对人类的特殊贡献而获此殊荣，

    １９３３年希特勒上台，４月３１日希特勒命令哈伯辞退由他主持的柏林物理
化学研究所所内全部犹太工作人页，哈伯抗争说："我根据智力、知识、品格而不
是血统选择科研人员"，自己也毅然提出辞职。终于他也被称为"犹太人哈伯"列入
驱逐之列，研究所也随之解体。由于法西斯的迫害，包括爱因斯但在内的许多著名
犹太科学家相继离开德国。不久哈伯也受剑桥大学邀请前往讲学，以访问学者身份
流亡英国，并在剑桥的卡文迪许实验室工作。１９３４年他应邀担任巴勒斯坦著名
反法西斯犹太人组织的西夫高级研究所所长。１９３４年１月２９日他在去意大利
的途中，因心脏病发作在瑞士的巴塞尔逝世，终年６６岁，就地安葬在巴塞尔公基。
哈伯去世的消息，当时德国法西斯当局居然不作报道，还阻挠国内有关人士举行
吊唁追悼活动。

    回顾化学发展过程，化学史上每一个重大的化学成就都是在一定的社会背景条
件下产  生，合成氨的成功和实现工业化生产也不例外，它和当时德国军事上需要
的刺激和推动密切有关。一项重大的科技发明历来就是一把锋利的双刃剑，在给人
类带来福音和实惠的同时，也带来了不幸和灾难，合成氨的发明同样如此。生活在
那个时代的哈伯，作为一位科学家是无法左右德国政治的，相反却要被统治者所驱
使和利用，他在研制化学武器上的行为也是可以理解的，何况是在所谓"爱国主义"
的感召之下，为此哈伯本人也付出了沉重的代价。金无赤足，人无完人，对政治
家尚且如此，何况是科学家？晚年哈伯面对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。

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