Биркеланд и Эйде на деле доказали, что призыв Вильяма Крукса к химикам не был напрасен. Но тем не менее естественная чилийская селитра, запасы которой медленно, но верно истощались, все еще царила в сельском хозяйстве и в военной промышленности большинства стран мира.
Высокое давление
В то время, когда Биркеланд и Эйде только еще собирались строить завод для сжигания азота воздуха, два других химика, Фриц Габер и его сотрудник ван-Оордт, сделали попытку связать азот иным путем.
На первых порах они провели совсем скромный лабораторный опыт: небольшую фарфоровую трубку раскалили электрическим током до 1000 градусов и пропустили через нее смесь двух газов — азота и водорода.
Что должно было из этого получиться?
Во всех учебниках и химических справочниках было твердо и решительно записано, что азот с водородом не соединяется никогда и ни при каких условиях.
Тщательно исследовав газ, который выходил из фарфоровой трубки, Габер и его помощник убедились, что это почти правильно: смесь азота и водорода нисколько не изменилась от действия высокой температуры, если не считать ничтожной части — одной пятитысячной части этой смеси. Мизерная доля азота все-таки связалась, соединилась, образовав маленький пузырек нового сложного вещества — аммиака.
Габер решил, что для начала это вовсе не так уж плохо. Если азот вообще может вступать в соединение с водородом, то надо попытаться найти такие средства, которые заставили бы его соединяться легко и быстро. Несколько лет подряд Габер настойчиво искал эти средства. Он ставил бесчисленные опыты, производил сложнейшие теоретические расчеты и в конце концов достиг своей цели.
Габер пришел к выводу, что надо сильно сжать азотоводородную смесь, прежде чем подвергнуть ее нагреву. И в самом деле, благодаря высокому давлению азот стал гораздо лучше соединяться с водородом.
Потом Габер подобрал катализатор для этой реакции. (Катализаторами называют особые вещества, которые одним своим присутствием способны ускорять различные химические превращения.) И под тройным влиянием высокой температуры, высокого давления и катализатора азот сдался. В толстостенном лабораторном аппарате, похожем на ствол диковинной пушки, азот, сдавленный до 200 атмосфер и нагретый до 500–600 градусов, активно соединился с водородом, образовав пахучий едкий аммиак.
В 1908 году Габер предложил одному из крупнейших химических заводов Германии начать производство аммиака из воздуха по его способу.
