Получение азотных соединений стимулировалось интенсивным развитием земледелия. После того как в середине прошлого века Юстус Либих заложил основы агрохимии и показал, что растения нуждаются в определенных элементах, началось производство минеральных удобрений. Их важнейшей составной частью являются соединения азота. Основные залежи этих веществ находились в пустыне Атакама в Чили. Однако запасы чилийской селитры были ограниченны, и это создавало большие препятствия для развития земледелия. Требовался какой-то другой источник азота, который мог бы заменить селитру.
Этим вопросом занялся профессор Ф. Габер из Карлсруэ. В 1904 г. он начал эксперименты по получению аммиака — основы для синтеза азотной кислоты и нитратов. Габер пропускал электрические искры через смесь азота и водорода, но процесс оказался неэффективным. Не увенчались успехом и попытки использовать электрическую дугу и нагрев до 1000°С. Немецкий химик счел работу бесперспективной и прекратил ее.
В 1906 г. Вальтер Нернст опубликовал результаты своих теоретических исследований по термодинамике, где, в частности, рассматривались условия химического равновесия в реакции соединения азота и водорода с образованием аммиака. Познакомившись с работой Нернста, Габер решил проверить его выводы экспериментально. Действие высокой температуры он уже исследовал, и теперь ему оставалось выяснить, как влияет на реакцию высокое давление.
При синтезе аммиака из двух молекул (азота и водорода) образуется одна. Согласно. законам химической кинетики, повышение давления способствует смещению равновесия к конечному продукту. И действительно, при температуре 500°С и давлении 200 атм Габеру удалось получить аммиак путем непосредственного соединения атмосферного азота с водородом. Вскоре после этого открытия была разработана соответствующая технология и начался промышленный синтез аммиака, что привело к значительному снижению цен на азотные удобрения.
К сожалению, нитраты имеют и другое применение: они используются при производстве взрывчатых веществ. Несмотря на это, Нобелевский комитет по химии счел, что мирное применение результатов Габера заслуживает достойной оценки, и в 1918 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии.
Массовое производство аммиака началось в канун, первой мировой войны. Его основы были заложены исследованиями двух названных здесь ученых, однако! практическая реализация их идей была осуществлена Карлом Бошем, химиком-технологом предприятия «Бадише анилин унд сода фабрик». Его работа — пример сочетания науки и инженерной практики.
