2025年合成氨工业的奠基人——哈伯.pdfVIP

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

合成氨工业的奠基人——哈伯

·························2025年12月9日出生于德国

·························2025年获夏洛顿堡高等工业学院

博士学位。毕业后的一年多时间内，曾受雇于三家工厂，后来又进入瑞士苏黎世的埃德格内

································2025年哈伯在取

得巴登大学永久讲师的资格以后，在慕尼黑出版了他的第一部著作《关于碳氢化合物的分解

和燃烧反应的实验性研究》，书中列举了那些使哈伯开始成名的研究工作。在哈伯之前，法

国化学家贝托雷巴黎综合工业大学创始人之一，研究无机酸组成和有机化学。曾发现组成不

固定的化合物的存在。已经对碳氢化合物的热分解反应研究了25年之久，哈伯认为贝托雷

的结论并不正确。哈伯发现碳氢化合物的热稳定性有两种情况，在芳香族化合物中，碳碳键

的热稳定性比碳氢键强，但在脂肪族化合物中，情况恰好相反，即碳碳键的热稳定性比碳氢

键弱。

20世纪初，哈伯的研究领域从有机化学转向物理化学，虽然他在这一领域中并未受过

正规的训练，但是在他的合作者勒金的帮助下，通过自学很快成了物理化学的行家。勒金是

著名的物理化学家阿累尼乌斯的学生。哈伯在物理化学方面的第一项研究是硝基苯的电化学

还原反应，其他还有奎宁—醌醇体系的电极过程的本质和反应速率；燃料电池；测量氢气、

一氧化碳和碳的氧化反应的自由能；结晶盐类的电解；自动氧化反应等等。他在电化学研究

中最重要的发明还要算玻璃电极，它是测量pH不可缺少的仪器，历史并不悠久。1906年生

物学家克累麦首先观察到以下的现象：将玻璃薄膜插入水溶液中，如果薄膜两边的溶液的酸

度不同，那么玻璃薄膜的两边就会产生电位差。克累麦的实验结果引起了哈伯极大的兴趣，

他邀请他的波兰籍学生克累门西维茨共同探索这一奥秘，后者把玻璃薄膜浸泡在水溶液中，

薄膜的一边是盐酸；另一边是氢氧化钾溶液，结果玻璃薄膜的两边竟然能产生500毫伏的电

位差，它是可以测量出来的，哈伯和克累门西维茨的发明为设计和制造酸度计提供了物质基

础。哈伯在电化学方面的研究成果汇集在他的著作《工业电化学的理论基础概论》中。1902

年德国本生学会派遣哈伯到美国进行为期16周的学习访问，他作了有关德国的化学教育和

电化学工业发展的报告，在欧洲和美国获得普遍的好评，这是哈伯进一步成名的标志。

1905年哈伯在慕尼黑出版了《工业气体反应的热力学》一书，书中介绍了他对氮和氢

合成氨反应的平衡关系的研究，从此哈伯进入了他科技生涯的全盛时期。

第一位研究氢和氮在高压下直接合成氨反应的化学家是勒·夏特里，他是著名的勒·夏

特里原理的创立者，1900年他根据理论推算，认为这一反应能够在高压下进行。但是不幸

得很，在用实验验证这些推算时，他所用的气体混合物中混进了一些空气，于是在反应过程

中，氢和氧发生了爆炸。勒·夏特里在没有查明事实真相的情况下，草率地决定停止这种冒

险的实验，终于使他的研究工作半途而废。

第二位研究合成氨反应的化学家是物理化学的创始人之一能斯特，他一向对于研究具有

重大的工业技术价值的气体反应很有兴趣，所研究的范围包括化学反应中的质量作用定律和

反应速率。在能斯特研究过的体系中就有氮氢氨体系，但是他通过计算，却认为这一反应没

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

有多大前途，所以合成氨反应又遇到了夭折的命运。后来才弄清楚能斯特在计算时用了一个

错误的热力