Содержание статьи
    Также по теме

    ГАБЕР, ФРИЦ

    ГАБЕР, ФРИЦ (Haber, Fritz) (1868–1934), немецкий химик, удостоенный в 1918 Нобелевской премии по химии за синтез аммиака.

    Выдающийся немецкий ученый Фриц Габер родился в 9 декабря 1868 в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша) в семье коммерсанта. В детстве получил очень хорошее образование, включающее классические языки. Химическое образование получил в Берлине и Гейдельберге. После получения докторской степени долго не мог найти дело по душе. В 1891–1894 он переменил много мест; работал на винокуренном заводе, потом на фабрике удобрений, в текстильной компании и даже агентом по продаже красителей, производимых на фабрике его отца. Настоящая его карьера началась в Высшей технической школе в Карлсруэ, куда он в 1894 устроился ассистентом. Там он занялся новой для себя областью – физической химией. Чтобы получить должность приват-доцента, он провел исследования по разложению и горению углеводородов. А через несколько лет он стал профессором химии. В 1901 Габер женился на своей коллеге Кларе Иммервальд, которую знал с детства. Одаренный химик, она после замужества отказалась от научной карьеры в пользу семьи.


    В течение ряда лет Габер занимался проблемами электрохимии, детально изучил процесс восстановления нитробензола при его электролизе. В 1909 изобрел стеклянный электрод, который с тех пор применяется во всех лабораториях мира для измерения кислотности растворов (см. статью ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ, pH). Габер провел также пионерские исследования по топливным элементам, но только спустя столетие они нашли практическое применение. Результатом исследований в области электрохимии стал учебник по этой сравнительно новой отрасли химии. Органичное соединение теории и практики в этой книге можно считать кредо всей его дальнейшей бурной деятельности. Значительный вклад внес Габер и своими исследованиями в области термодинамики. Разработанный им совместно с немецким физиком Максом Борном метод расчета энергии кристаллической решетки (так называемый цикл Борна – Габера) излагается во всех учебниках по физической химии.


    В 1904 внимание Габера привлекла проблема, которая стала главной в его жизни. Это была проблема связанного азота. Германия, как и другие промышленно развитые страны, чрезвычайно нуждалась в селитре. Во-первых, это было единственное доступное азотное удобрение. Во-вторых, сама селитра использовалась для производства черного пороха, а получаемая из селитры азотная кислота была незаменима для получения еще более мощных взрывчатых веществ – нитроглицерина, пироксилина, тротила и других (см. статью ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА). Единственным (и, как потом выяснилось, весьма ненадежным) источником связанного азота была привозная чилийская селитра (см. статью АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ ). Надо было научиться получать соединения азота из его неиcчерпаемого источника – воздуха. Одним из способов связывания газообразного азота был синтез аммиака, из которого можно было далее получить азотную кислоту и нитраты (см. статью АММИАК). Габер начал изучать возможность этого синтеза с измерения равновесного количества аммиака в смеси азота с водородом при разных условиях. Оказалось, что при атмосферном давлении аммиак образуется в ничтожных количествах. Тогда Габер решил «подстегнуть» процесс с помощью электрических искр. Результат был почти нулевым. Не помогла и электрическая дуга, и нагрев до 1000° С, после чего Габер счел работу бесперспективной и прекратил ее. Однако в дело вмешался выдающийся физикохимик того времени, профессор Берлинского университета Вальтер Нернст. Он сообщил, что результаты Габера не согласуются с его, Нернста, теоретическими расчетами и экспериментальными данными. Честолюбивый Габер был уязвлен. Он повторил измерения при повышенных давлениях. Оказалось, что процесс может стать рентабельным при давлениях порядка 200 атм. Но никто и никогда не применял еще таких огромных давлений в промышленности: для этого не было ни материалов, ни аппаратуры. Кроме того, чтобы процесс шел быстро, нужно было проводить его при высоких температурах. Однако с повышением температуры быстро снижался выход аммиака. Компромисса можно было достичь путем снижения температуры, компенсируя его путем использования катализатора, ускоряющего реакцию. Габер такие катализаторы нашел – это были редкие и дорогие металлы осмий и уран. При давлении 200 атмосфер и температуре 500° С процесс (пока только в лабораторных условиях) пошел. В 1908 Габеру впервые удалось получил на полупромышленной установке жидкий аммиак.