Historyczne kamienie milowe rewolucji technicznej. Oswajanie azotu

32
Historyczne kamienie milowe rewolucji technicznej. Oswajanie azotu

Erich Georg Sebastian Anton von Falkenhayn (1861–1922), niemiecki minister wojny, szef Sztabu Generalnego podczas I wojny światowej

Pod koniec 1914 r., krótko po wybuchu I wojny światowej, nad armią niemiecką zawisło śmiertelne zagrożenie. Nikt nie wiedział o tym niebezpieczeństwie – ani żołnierze na froncie, ani ludność cywilna na tyłach. Wróg też o tym nie wiedział. Niemcy naciskali na sojuszników zarówno w Belgii, jak i we Francji i nie mogli sobie wyobrazić, że armia niemiecka, która była od nich silniejsza, miała ponieść całkowitą katastrofę.

Tylko niemieckie Ministerstwo Wojny i Sztab Generalny znały prawdę.



Od rana do wieczora krzątali się, coś liczyli i opowiadali w nieskończoność. Bez przerwy dzwoniły telefony, na stoły sypały się meldunki z frontu iz całego kraju, a zawierały jedną wiadomość bardziej niepokojącą od drugiej:

— Magazyny są puste!
- Włóżmy ostatnie tony do pojazdów!
„Zapasy pozostają nie dłużej niż pięć tygodni.
„Zostały zapasy na cztery tygodnie.
— Saletry wystarczy na trzy tygodnie. Bierze się pod uwagę to, co jest w drodze, w wagonach, co jest w magazynach, a także to, co jest już załadowane do pojazdów fabrycznych. Za trzy tygodnie wszystko się skończy...

Tymczasem wojna dopiero się rozkręcała.

Z przodu nadchodziły niekończące się żądania: naboje, łuski, łuski! Ale do produkcji nabojów i łusek potrzebny jest proch strzelniczy i materiały wybuchowe. A do produkcji prochu strzelniczego i materiałów wybuchowych potrzebny jest kwas azotowy. A kwas azotowy otrzymano z saletry. I saletra...

Niewyczerpane zasoby saletry znajdowały się na wybrzeżu Pacyfiku, w dalekim Chile. I ani jeden gram tego nie wpadł do Niemiec, które zostały zablokowane przez brytyjską marynarkę wojenną flota.

Dlaczego Niemcy nie zadbali o wcześniejsze zaopatrzenie się w saletrę? Bo nie spodziewali się, że wojna będzie tak długa. Ministerstwo wojny przygotowało armaty, pistolety, pociski, naboje - wszystko, co było bezpośrednio potrzebne armii. Niemcy uważali, że przygotowali się na co najmniej rok. Cóż, ich zdaniem wojna powinna zakończyć się za kilka miesięcy. Ale życie całkowicie przewróciło ich kalkulacje.

W pierwszych dniach bitwy toczyły się z taką siłą, że zapasy pocisków zaczęły się zmniejszać w błyskawicznym tempie. Tysiące ton ołowiu i żelaza zostało wyrzuconych na pola bitew w ciągu jednego dnia. To, co miało być na miesiąc, zostało wydane w tydzień, a nawet dzień. Ludzie wynaleźli karabiny maszynowe i szybkostrzelne armaty, ale nie wyobrażali sobie z góry, jak bardzo zmieni to wojnę.

Niemieccy producenci prochu jako pierwsi odczuli ciężar błędnej kalkulacji.

- Więcej prochu! Więcej TNT! Więcej melinitis! — zażądał Departament Wojny.
- Saletra! Podaj saletrę! producenci odpowiedzieli jednym głosem.

A saletra była po drugiej stronie równika, w niedostępnym Chile...

Agenci rządowi wędrowali po całych Niemczech, napadając na majątki właścicieli ziemskich i gospodarstwa chłopskie. Uroczyście rekwirowano każdy worek nawozu azotowego. W końcu saletra służy nie tylko do produkcji materiałów wybuchowych, ale także do nawożenia pól..

Wszystko poszło na marne. Katastrofa zbliżała się do Niemiec. Nieubłaganie zbliżał się dzień, w którym jego milionowe armie, stacjonujące w Belgii, Francji i Polsce, miały być zupełnie nieuzbrojone, choć dysponowały dziesiątkami tysięcy doskonale sprawnych karabinów maszynowych, armat, haubic.

Ale na długo przed końcem wojny Niemcy dysponowały jeszcze jednym, całkowicie niewyczerpanym źródłem surowców azotowych. To źródło było wystarczające w Niemczech do produkcji materiałów wybuchowych i nawozów sztucznych. Jest tysiące razy bogatsze od złóż chilijskich i nieskończenie bardziej dostępne. Wystarczy dla wszystkich krajów świata, dla pokoju i wojny, dla wszystkich czasów i dla wszystkich narodów. To źródło opóźniło militarną klęskę Niemiec w pierwszej wojnie światowej.

Dwanaście lat przed opisanymi wydarzeniami, jesienią 1898 roku, w Bristolu zebrało się Brytyjskie Stowarzyszenie Przyrodników. Kongres otworzył prezes stowarzyszenia, fizyk William Crookes.


Sir William Crookes (1832–1919), angielski chemik i fizyk, prezes Royal Society of London. Wkroczyli oszuści. historia jako człowiek, który odkrył tal i jako pierwszy otrzymał hel w laboratorium

Spodziewano się, że jak zwykle opowie o nowych odkryciach, o najważniejszych problemach naukowych, nad którymi pracują badacze w Anglii i innych krajach. Ale Crookes stanął na podium, aby wydać surowe ostrzeżenie. Nad głowami uczestników kongresu zwrócił się do całej ludzkości sensacyjnym przemówieniem, które brzmiało jak sygnał alarmowy.

- To, o czym będę mówił, dotyczy całego świata, wszystkich narodów i każdej osoby z osobna. To palący problem dzisiaj i sprawa życia i śmierci dla przyszłych pokoleń. Anglii i wszystkim cywilizowanym narodom grozi śmierć głodowa. Populacja rośnie, a ziemi brakuje. Świat pogodził się z ideą, że gdzieś wciąż istnieją miliony akrów pustych akrów, które w każdej chwili można zaorać, aby wyżywić stale rosnącą populację globu. Ale to nieprawda: wkrótce cała wolna ziemia zostanie wykorzystana. Pozostał nam tylko jeden sposób - intensywnie nawozić pola, aby uzyskać z nich wyższe plony.

Potrzebujemy azotu. Gdzie można go dostać?

Koniczyna daje pewną ilość azotu, ale jest używana od ponad roku, a to nie ratuje sytuacji.

Nawozimy pola saletrą, ale jej zasoby w Chile nie są nieograniczone. Za dwadzieścia, trzydzieści lat będą wyczerpani. A wtedy świat znajdzie się na skraju przepaści.

Trzydzieści lat to chwila w życiu narodów. Być może wielu z tu obecnych zasiądzie na następnym zebraniu Stowarzyszenia Brytyjskiego w 1928 roku i wtedy przekonają się, jak trafne były moje przewidywania. W tym ponurym obrazie jest jednak promyk światła. Azot w stanie wolnym występuje na ziemi pod dostatkiem.

Musimy nauczyć się go wiązać, wiązać za wszelką cenę!

Chemik musi przyjść z pomocą ludzkości, która jest w niebezpieczeństwie. Tylko chemia może zapobiec głodowi i zapewnić obfitość na ziemi...

Chociaż azot oznacza „bez życia”, życie bez niego jest niemożliwe. Wszystkie tkanki naszego ciała, nasze mięśnie, mózg, krew - wszystko zbudowane jest z substancji zawierających azot. Skąd on się tam bierze? Czy to nie z powietrza? Nie, azot, który połykamy podczas oddychania, wychodzi z naszych płuc całkowicie niezmieniony. W ciągu dnia każdy z nas wdycha około 10 kilogramów azotu atmosferycznego, ale ani jedna jego cząsteczka nie jest wchłaniana przez nasz organizm!

Nie wiemy, jak wykorzystać wolny, obojętny azot. Oddech nas nie nasyca. Spożywamy tylko wcześniej, bez nas, związany azot, ten zawarty w pokarmach zwierzęcych i roślinnych. Każdy zjadany przez nas kotlet czy jajecznica to racja azotowa, którą wzięliśmy w postaci gotowej od zwierząt. A zwierzęta pobierają związany azot z roślin, które pobierają go z gleby. Dostaje się do gleby z obornika, z rozkładających się szczątków roślin.

Tylko niektóre bakterie są w stanie wydobyć niezbędny do życia azot bezpośrednio z powietrza. „Jedzą” wolny azot, wiążą go, zamieniają w złożone substancje azotowe, z których zbudowana jest żywa komórka. Takie bakterie żyją obficie w glebie i na bulwach roślin strączkowych - koniczyny, lucerny. Dlatego tak korzystne jest sadzenie koniczyny: wzbogaca ona glebę w związany azot pobierany prosto z powietrza.

Ale jedna koniczyna zwykle nie wystarcza, aby zrekompensować utratę substancji azotowych w ziemi. I tak ludzie znaleźli w dalekim Chile ogromne złoża kopalnej soli azotowej - saletry. Ta cenna substancja, w której znajduje się „uwięziony” azot, zaczęła być transportowana po całym świecie. Część trafiła do przedsiębiorstw wojskowych, część - na pola, na nawóz.

A w tym samym czasie nad głowami ludzi przepływa bezkresny ocean darmowego azotu...

Azot... Najjaśniejszy ogień natychmiast w nim gaśnie. Zwierzęta umierają w nim z powodu uduszenia.

Cztery piąte całej naszej atmosfery składa się z martwego, obojętnego azotu, a jedna piąta powietrza to życiodajny i aktywny tlen. Ale chociaż azot jest dokładnie wymieszany z tlenem, prawie nigdy się z nim nie łączy.

Jeśli w jakiś sposób azot uda się jeszcze „przechwycić”, związać z tlenem, to związek ten nabiera straszliwej mocy. Leniwy azot staje się wtedy energiczny i żywiołowy. Za wszelką cenę stara się ponownie uwolnić, uwolnić się od gwałtownego połączenia z tlenem. To jest podstawa działania prawie wszystkich materiałów wybuchowych. W proch strzelniczy, dynamit, trotyl, melinit, azot jest więźniem. Czeka tylko na pierwszą iskrę, wstrząs, detonację, by zerwać kajdany, które trzymają go blisko tlenu. A aktywny tlen uwalniany jednocześnie z nim jest wrzucany na palną podstawę materiału wybuchowego i natychmiast go spala. Tak dochodzi do eksplozji.

Ale jeśli uwalnianie azotu jest bardzo łatwe i proste, to niezwykle trudno jest go związać.

Siedem lat po tym, jak William Crookes wykonał tak żarliwy apel, ręka człowieka po raz pierwszy ujarzmiła azot.

W Norwegii, niedaleko dość potężnej elektrowni wodnej, dwóch badaczy, profesor Birkeland i inżynier Eide, zbudowało niezwykłą elektrownię - elektrownię do spalania azotu atmosferycznego.


Christian Olaf Bernhard Birkeland (1867-1917)



Samuel Eide (1866-1940)

W tym zakładzie były okrągłe piece elektryczne i palił się w nich azot z powietrza, jak tankowanie paliwa. W końcu otaczające nas powietrze jest palną mieszanką. Zawiera tyle tlenu, ile jest potrzebne do spalania, oraz azotu, który można zmusić do połączenia z tlenem, czyli do spalenia. Aby go spalić, potrzeba niesamowitego wysiłku.

Jak Birkeland i Eide zapalili azot? Swoją drogę zapożyczyli od natury.

W każdej burzy, gdy uderzy piorun, część azotu jest spalana. Silne wyładowania elektryczne nie tylko zamieniają tlen w cuchnący ozon, ale także zaburzają równowagę „leniwego” azotu, powodując jego wybuch i łączenie się z tlenem.

Kiedy zobaczyłeś jasny błysk błyskawicy, czy pomyślałeś, że sama atmosfera płonie?

Podczas spalania azotu powstają żrące tlenki azotu, które natychmiast rozpuszczają się w kroplach deszczu. Okazuje się prawdziwy kwas azotowy, który wylewa się na ziemię. Nie zauważamy tego tylko dlatego, że jest bardzo rozcieńczony. Niemniej jednak spada nie tak mało: średnio około 10 kilogramów na hektar rocznie.

W fabrykach Birkeland i Eide błyskawice zostały stworzone sztucznie.

Silny prąd elektryczny został przyłożony do dwóch miedzianych prętów umieszczonych jeden przy drugim. Między prętami pojawił się olśniewający łuk galwaniczny. Za pomocą silnego elektromagnesu łuk ten został napompowany, rozciągnięty tak, że uzyskano ogromny ognisty krąg, wysoki na dwie wysokości człowieka. Powietrze było nieustannie wdmuchiwane do tej okrągłej błyskawicy, gdzie temperatura osiągnęła 4500 stopni.

Azot, który dostał się do tak gorącej przemiany, nie miał innego wyjścia, jak połączyć się z tlenem.

Jednak zaraz po opuszczeniu pieca natychmiast podjął próbę ucieczki z niewoli: tlenki azotu natychmiast po ich pojawieniu się zaczęły rozkładać się na części składowe - na azot i tlen. Aby azot związany z taką pracą nie odzyskał wolności, konieczne było natychmiastowe, bardzo szybkie schłodzenie spalonego powietrza. Dopiero wtedy można było chronić tlenki azotu przed rozkładem. Następnie rozpuszczono je w wodzie i potraktowano wapnem.

Tak więc Birkeland i Eide otrzymali sztuczną saletrę - saletrę z powietrza.

Było to pierwsze wyłom w pierścieniu blokady głodowej niepostrzeżenie zbliżającej się do świata.

Ale produkcja nowej saletry wciąż rozwijała się powoli. Podczas spalania powietrza zużywano dużo energii elektrycznej, co znacznie podnosiło cenę saletry. Tylko w Norwegii i innych miejscach, gdzie jest dużo górskich rzek i wodospadów dostarczających tanią energię, wydobywanie nawozów powietrznych wciąż jakoś się opłacało.

Birkeland i Eide udowodnili w praktyce, że apel Williama Crookesa do chemików nie poszedł na marne. Niemniej jednak naturalna saletra chilijska, której zapasy powoli, ale systematycznie się wyczerpywały, nadal królowała w rolnictwie i przemyśle wojskowym większości krajów świata.

W czasie, gdy Birkeland i Eide mieli właśnie budować instalację do spalania azotu atmosferycznego, Fritz Haber podjął próbę wiązania azotu w inny sposób.


Fritz Haber (1868–1934), niemiecki chemik, Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1918

Najpierw przeprowadził bardzo skromny eksperyment laboratoryjny: małą porcelanową rurkę podgrzano prądem elektrycznym do 1000 stopni i przepuszczono przez nią mieszaninę dwóch gazów, azotu i wodoru.

Co miało z tego wyniknąć?

We wszystkich podręcznikach i podręcznikach chemii stanowczo i zdecydowanie napisano, że azot nigdy nie łączy się z wodorem w żadnych warunkach.

Po dokładnym zbadaniu gazu wydobywającego się z porcelanowej rurki Haber był przekonany, że jest to prawie prawidłowe: mieszanina azotu i wodoru w ogóle nie zmieniła się pod wpływem wysokiej temperatury, z wyjątkiem nieistotnej części - jednej pięciotysięcznej część tej mieszanki. Niewielka frakcja azotu wciąż związana, połączona, tworząc mały bąbel nowej złożonej substancji - amoniaku.

Gaber uznał, że na początek nie było tak źle. Jeśli azot w ogóle może łączyć się z wodorem, to musimy spróbować znaleźć środki, które sprawią, że będzie się łączył łatwo i szybko.

Przez kilka lat z rzędu Haber uporczywie zabiegał o te fundusze. Przeprowadził niezliczone eksperymenty, wykonał najbardziej złożone obliczenia teoretyczne iw końcu osiągnął swój cel. Haber doszedł do wniosku, że konieczne jest mocne zagęszczenie mieszaniny azotowo-wodorowej przed poddaniem jej ogrzewaniu. Rzeczywiście, dzięki wysokiemu ciśnieniu azot stał się znacznie lepiej zdolny do łączenia się z wodorem.

Następnie Haber wybrał katalizator tej reakcji. (Katalizatory to substancje, które przez samą swoją obecność mogą przyspieszać różne przemiany chemiczne.) A pod potrójnym wpływem wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i katalizatora azot ustąpił. W grubościennym aparacie laboratoryjnym, podobnym do lufy dziwacznej armaty, azot, sprężony do 200 atmosfer i podgrzany do 500-600 stopni, aktywnie łączy się z wodorem, tworząc cuchnący żrący amoniak.

W 1908 roku Haber zaproponował, aby jedna z największych fabryk chemicznych w Niemczech rozpoczęła produkcję amoniaku z powietrza jego metodą.

Praktyczni przemysłowcy początkowo nie chcieli o tym słyszeć. Wysokie ciśnienie... Wysoka temperatura... Kto odważy się rozpocząć produkcję, która wymaga aparatury takiej jak działa artyleryjskie? W momencie strzału w lufie działa monstrualne ciśnienie 3 tysięcy atmosfer i temperatura 2500 stopni. Ale przynajmniej trwa to tylko jedną setną sekundy! A Haber zasugerował zbudowanie aparatury fabrycznej, która pracowałaby nieprzerwanie, dzień i noc, pod ogromnym ciśnieniem iw wysokiej temperaturze. A dodatkowo wymagano, żeby nigdzie nie przeciekały, żeby wszystkie połączenia były szczelne, hermetyczne, jak każda butla ze sprężonym gazem. Gdzie można znaleźć tak mocny metal, który spełni tak niesłychane wymagania?

Mimo to Gaber przekonał inżynierów, aby przyjechali i obejrzeli jego konfigurację laboratoryjną.

Pojawili się inżynierowie, z góry przekonani, że marnują czas. Kiedy jednak na ich oczach azot pobrany bezpośrednio z powietrza zamienił się w żrący amoniak, od którego szczypało w nos i płynęły łzy, zadrżały im serca. To było zbyt niesamowite, zbyt wspaniałe! Przedstawiciele firmy, jako doświadczeni chemicy, doskonale wiedzieli, czym jest wolny azot, a ten mały laboratoryjny cud obiecywał im ogromne zyski.

Umowa miała miejsce.

Inżynier Carl Bosch podjął się uruchomienia fabrycznej produkcji amoniaku metodą Habera.


Carl Bosch (1874–1940), niemiecki chemik, inżynier, Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1931

Musiał pokonać niewyobrażalne trudności. Katalizator Habera okazał się zbyt delikatny i wrażliwy na pracę w fabryce. Najdrobniejsze zanieczyszczenia w gazie „zatruwały” go i stawał się bezużyteczny. Musiałem znaleźć skomplikowane, ale tanie sposoby na oczyszczenie gazu. Musiałem dobrać nowe katalizatory, jednocześnie bardzo aktywne, ale szorstkie i niewrażliwe na „trucizny”.

Jednak najwięcej kłopotów sprawiała aparatura do otrzymywania amoniaku.

Nie było na świecie takiego metalu, takiej stali, która wytrzymałaby ciepło, ogromne ciśnienie i działanie gazów przez długi czas. Nie pozostało więc nic innego, jak stworzyć nową metalurgię, szukać nowych składów stali.

Ale po wielu pracach udało się wyprodukować wytrzymałą stal, cudowny metal. Podgrzany do temperatury 500-600 stopni, pod ciśnieniem, które wystarczyłoby do rozdarcia zwykłej stali na kawałki, jak papier, ten niesamowity metal wytrwale zniósł swoją trudną służbę. Nagle nowe nieszczęście: okazuje się, że z wnętrza aparatu sączył się przez nią wodór!

Ten zwinny, podstępny gaz, najlżejsza, najcieńsza substancja na świecie, przenikał przez sito gęsty metal jak woda. Ponadto działał chemicznie na metal, czyniąc go kruchym. Kosztem ogromnych wysiłków firmie Bosch udało się pokonać tę przeszkodę i wiele innych. W 1913 roku w mieście Oppau ostatecznie uruchomiono pierwszą fabrykę amoniaku metodą Habera. A potem, już w czasie wojny, kiedy nauczyli się przerabiać amoniak na kwas azotowy, w Niemczech zaczęto gorączkowo budować coraz to nowe instalacje do produkcji amoniaku z powietrza, jedne mocniejsze od drugich. To opóźniło militarną klęskę Niemiec w pierwszej wojnie światowej. Co jeszcze, ale w Niemczech było dość powietrza, zablokowanego ze wszystkich stron ...

Metoda Habera od dawna jest własnością wszystkich rozwiniętych krajów uprzemysłowionych. Z łatwością wyparł metodę Birkelanda i Eide. Saletra chilijska również straciła swoje dawne znaczenie. Po co właściwie sprowadzać z końca świata substancję, którą można dostać w domu, gdziekolwiek, gdziekolwiek? Produkcja azotanów w Chile spadła z 2,5 miliona ton w 1925 roku (koszt jednej tony surowca wynosił 45 dolarów) do 800 tysięcy ton, sprzedawanych po 19 dolarów za tonę w 1934 roku. Chemik, jak kiedyś przewidział Crookes, rzeczywiście uratował świat przed groźbą śmierci głodowej.

Historia nie byłaby kompletna, gdybyśmy nie prześledzili do końca losów jej głównych bohaterów: dr Fritza Habera i inżyniera chemika Karla Boscha.

Fritz Haber jest jednym z największych chemików naszych czasów. Zrobił dla Niemiec więcej niż ktokolwiek inny, więcej niż wszyscy generałowie, więcej niż główni dowódcy. W końcu zaopatrywał wojsko i rolnictwo w azot przez cały czas trwania wojny! Gdyby nie Haber, jest mało prawdopodobne, aby Niemcy były w stanie wytrzymać ponad cztery lata w uścisku blokady i głodu.

Haber odegrał kluczową rolę w rozwoju tej substancji chemicznej broń podczas pierwszej wojny światowej. Tuż po rozpoczęciu wojny kierował wydziałem chemicznym Ministerstwa Wojny. Część jego pracy obejmowała opracowanie masek przeciwgazowych z filtrami pochłaniającymi. Prowadził grupy, które opracowały wykorzystanie chloru i innych śmiercionośnych gazów w wojnie okopowej.

Mówiąc o wojnie i pokoju, Haber powiedział kiedyś: „W czasie pokoju naukowiec należy do świata, ale w czasie wojny należy do swojego kraju”. Haber był patriotą Niemiec i szczycił się swoją pomocą udzieloną krajowi w czasie I wojny światowej, za co cesarz nadał temu naukowcowi, który nie podlegał ze względu na wiek służbie wojskowej, stopień kapitana.

2 maja 1915 roku żona Habera popełniła samobójstwo. Zastrzeliła się z należącego do niego pistoletu, podejmując tę ​​decyzję, ponieważ Haber osobiście nadzorował pierwsze udane użycie chloru podczas drugiej bitwy pod Ypres 22 kwietnia 1915 roku.


Clara Immervahr, żona Habera

W 1933 roku naziści doszli do władzy w Niemczech. W Instytucie Habera, słynącym na całym świecie z niezwykłej pracy naukowej, pojawili się ludzie w brązowych mundurach. I tak zaczęła się zaciekła czystka. Laboratoria były puste, dziesiątki naukowców wyrzucono na ulicę, wydalono z kraju, a część trafiła do obozu koncentracyjnego. Wkrótce za swoimi pracownikami musiał pójść sam sześćdziesięciopięcioletni Fritz Haber, noblista, bohater I wojny światowej. Chociaż byłby gorliwym luteraninem przez ponad czterdzieści lat, przypomniał mu się „nie-aryjski” ojciec. Na starość, z chorym sercem, znieważany i upokarzany, wielki naukowiec znalazł się na wygnaniu. Uniwersytet angielskiego miasta Cambridge pospieszył z zapewnieniem słynnemu wygnańcowi azylu i laboratorium. Ale zadany mu cios był zbyt silny. Kariera Gabera dobiegła końca. W styczniu 1934 roku zmarł w obcym kraju na zawał serca.

Następnie, po II wojnie światowej, w 1946 roku, jego syn, Herman Gaber, popełnił samobójstwo, świadomy kłopotów, jakie niesie ze sobą cyklon B, wynaleziony w 1920 roku w laboratorium jego ojca. Niemieccy naziści używali Cyklonu B do eksterminacji więźniów w komorach gazowych Auschwitz i innych obozów zagłady.

Karlowi Boschowi też nie było łatwo.

Pracował w fabryce barwników i nawozów anilinowych BASF, która produkowała również składniki wybuchowe i trujący gaz fosgen, w pobliżu miasta Oppau, kiedy eksplodował 21 września 1921 r.

Bezpośrednią przyczyną tragedii była detonacja przy użyciu materiałów wybuchowych do rozbicia sprasowanych zapasów siarczanu i azotanu amonu, zgromadzonych w oczekiwaniu na sezonowy szczyt sprzedaży nawozów rolniczych w pobliskiej wyrobisku glinianki. Wcześniej przez długi czas używano do tych celów tekturowych tub z czarnym prochem, który nie powodował detonacji. Jednak wykonawca-materiał wybuchowy postanowił oszczędzić pieniądze i do rozpuszczenia zbrylonych soli użył silniejszego środka wybuchowego - rekaroku (mieszaniny soli bertoletowej z benzyną), który zainicjował detonację mieszanki wybuchowej. Eksplodowało 12 tysięcy ton mieszaniny siarczanu i saletry amonowej, energię wybuchu oszacowano na 4-5 kiloton ekwiwalentu trotylu.

W Oppau z 1000 budynków 800 zostało zniszczonych, a 7500 osób zostało bez dachu nad głową. Eksplozja zniszczyła pobliskie wioski Frankenthal i Edigheim. Pociągi stojące na pobliskich stacjach wypadły z torów, a w promieniu 70 km, w tym w miastach Ludwigshafen i Mannheim, we wszystkich budynkach wybito szyby, odgłos eksplozji słychać było nawet w oddalonym o 300 km Monachium. Po wybuchu, który pozostawił lej o wymiarach 90 na 125 metrów i głębokość 20 metrów, wybuchł silny pożar, który ugaszono dopiero po kilku dniach. Ofiarami katastrofy padło 561 osób, ponad półtora tysiąca zostało rannych i spalonych.

Oto kilka zdjęć z miejsca tragedii.







Katastrofa Oppau została wykorzystana do opisania eksplozji fabryki chemicznej firmy Aniline w Niemczech w powieści AN Tołstoja Hiperboloida inżyniera Garina .

Bosch założył IG Farben, największy wówczas konglomerat inżynierii chemicznej. Z powodów osobistych i zawodowych Bosch sprzeciwiał się nazistowskiemu antysemityzmowi. Wśród jego najbliższych współpracowników w 1933 r. było kilku Żydów. Widział duży problem w tłumieniu i zwalnianiu żydowskich naukowców i krytykował nazistowską politykę wrogą nauce. W szczególności Bosch odrzucił antysemickie ustawodawstwo i opowiadał się za pobytem żydowskich naukowców w Niemczech. Zaoferował pomoc swojemu koledze Fritzowi Haberowi, kiedy został wydalony w 1933 roku, i wielu zawodowych kolegów odwróciło się od niego. Bosch pojawił się wraz ze wszystkimi pozostałymi wówczas członkami zarządu IG Farben na uroczystości zorganizowanej przez Maxa Plancka w styczniu 1935 roku z okazji rocznicy śmierci Habera, w której dekretem Rzeszy zabroniono udziału wszystkim pracownikom uczelni minister nauki, edukacji i edukacji publicznej Bernhard Rust.

W 1937 r. pod naciskiem nazistowskich ustaw zwolniono wszystkich żydowskich pracowników IG Farben.

Bosch uważał, że stanowiska w przemyśle, ekonomii i nauce powinni zajmować fachowcy z tych dziedzin, a nie nazistowscy politycy. Z tym łączył nadzieję na zapobieżenie najgorszemu. Zbyt późno zdał sobie sprawę, że ta nadzieja była fałszywa i że stał się współsprawcą zbrodni nazistowskiego reżimu. Bosch opowiedział Richardowi Willstetterowi o spotkaniu z Hitlerem, podczas którego własnymi słowami ostrzegł Hitlera, że ​​wydalenie żydowskich naukowców cofnie niemiecką fizykę i chemię o sto lat. W odpowiedzi Hitler wykrzyknął: „W takim razie będziemy pracować przez sto lat bez fizyki i chemii!” Następnie zatelefonował do swojego adiutanta iz przesadną uprzejmością oznajmił, że radny Carl Bosch chce odejść. Przed poważnymi sankcjami politycznymi Boscha uratowała tylko międzynarodowa sława.

7 czerwca 1939 roku na dorocznym posiedzeniu komitetu Muzeum Niemieckiego w Monachium Bosch wygłosił przemówienie, w którym powiedział, że „nauka może rozkwitać tylko w warunkach wolności, a gospodarka i państwo nieuchronnie zginą, jeśli nauka podlega tak duszącym restrykcjom politycznym, światopoglądowym i rasowym, jak w narodowym socjalizmie”. Następnie Rudolf Hess zażądał pozbawienia Boscha wszystkich stanowisk i zakazania mu publicznego przemawiania. Bosch naprawdę stracił różne stanowiska i pod naciskiem narodowych socjalistów został zmuszony do rezygnacji z funkcji prezesa zarządu IG Farben. W ostatnich latach życia Bosch cierpiał na głęboką depresję, aw 1939 roku próbował nawet popełnić samobójstwo. Zmarł w 1940 roku.

Źródła:
Nieczajew I. Broń chemiczna.
Encyklopedia Brockhausa i Efrona.
Wikipedia
Podręcznik chemika. M., 1985.
32 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. 0
    22 marca 2020 07:03
    Niestety, poważny dorobek naukowy w tamtych Niemczech sprawił, że faszyzm niemiecki, który nabrał sił, zagroził podbojem świata. ujemny .
    1. +1
      22 marca 2020 11:33
      Każdy, kto dysponuje przełomowymi technologiami, ma też chęć wykorzystania swojej przewagi
  2. +9
    22 marca 2020 07:26
    Alexander hi Dawno Cię nie było na stronie! Twój styl opowiadania różni się od wszystkich innych autorów, dzięki za artykuł! Jestem pewien, że będziesz kontynuować swoje recenzje! hi
  3. 0
    22 marca 2020 08:02
    Ogólnie w chemii. technologia to wiele ciekawych rzeczy. I najciekawsza rzecz w metodzie Habera. że reakcja jest odwracalna, a amoniak należy natychmiast usunąć. w przeciwnym razie rozpadnie się z powrotem na wodór z tlenem
  4. +3
    22 marca 2020 08:03
    fosgen firmy BASF

    Cóż... Nie wiedziałem, że BASF to robi. Dobry artykuł.
    1. +1
      22 marca 2020 10:09
      To prawda, że ​​​​Francuzi jako pierwsi przyjęli fosgen. Ale Niemcy nadal byli najbardziej zaawansowani pod względem BOV podczas II wojny światowej.
      1. +7
        22 marca 2020 17:58
        Rosja carska również nie pozostawała daleko w tyle w tej sprawie. Udane doświadczenie użycia OM przez wojska niemieckie nie mogło pozostawić rosyjskiego wojska obojętnym. Już 2 czerwca 1915 r. generał Januszkiewicz, nasz dowódca, zarządził rozpoczęcie prac nad stworzeniem amunicji chemicznej i zaopatrzeniem w nią wojska. 3 sierpnia wydano rozkaz powołania specjalnej komisji przy Głównym Zarządzie Artylerii (GAU) do przygotowania środków duszących.
        W 1915 r. zrealizowano program rozbudowy produkcji chemicznej w Rosji, koordynowany przez gen. porucznika doc. V. N. Ipatiew. W sierpniu 1915 r. wyprodukowano pierwszy przemysłowy chlor, aw październiku rozpoczęto produkcję fosgenu. W lutym 1916 r. Lokalni naukowcy zorganizowali produkcję kwasu cyjanowodorowego na Uniwersytecie Tomskim.

        Do jesieni 1916 r. zapotrzebowanie armii na 76-milimetrowe pociski chemiczne zostało w pełni spełnione: armia otrzymywała co miesiąc 15000 3 pocisków, w tym 000 12 trujących i 000 1917 duszących. Na początku 107 r. opracowano i przygotowano do użycia w warunkach bojowych pociski chemiczne do armaty 152 mm i haubicy 1917 mm. Wiosną XNUMX r. do wojska zaczęła napływać amunicja chemiczna do moździerzy i ręcznych granatów chemicznych.

        Na dużą skalę broń chemiczna została użyta przez armię rosyjską latem 1916 r. podczas przełomu Brusiłowa. Pociski 76 mm o działaniu duszącym (chloropikryna) i trującym (fosgen, vensinit) wykazały swoją wysoką skuteczność w tłumieniu baterii artyleryjskich wroga. Generalny inspektor artylerii polowej zatelegrafował do szefa GAU, że w majowej i czerwcowej ofensywie 1916-mm pocisków chemicznych „oddanych wojsku wielką przysługę”.

        Oprócz walki z artylerią wroga, gdzie pociski chemiczne były szczególnie skuteczne, taktyka użycia broni chemicznej przez armię rosyjską polegała na wykorzystaniu pocisków chemicznych jako środka pomocniczego w celu wypchnięcia wroga z osłony i zbliżenia go do konwencjonalnych ogień artyleryjski. Prowadzono również ataki łączone: tworzenie fali gazowej (atak balonem gazowym) i ostrzeliwanie celów nieobjętych nią pociskami chemicznymi.
        1. +1
          22 marca 2020 18:10
          Dzięki za ciekawe uzupełnienie.
    2. +6
      22 marca 2020 17:32
      Cytat: Mordvin 3
      Nie wiedziałem, że BASF to robi.

      Nie wiem, czy Was to zainteresuje, ale żeby być uczciwym, powiem kilka słów o fosgenie i BASF-ie.
      Faktem jest, że jest to bardzo stara firma i od momentu powstania w 1865 roku zajmuje się barwnikami, a do ich produkcji wykorzystuje się fosgen. Fosgen został po raz pierwszy uzyskany w 1812 roku (!) przez Humphreya Davy'ego. Wyobraź sobie, Napoleon, Borodino, pożar w Moskwie, a fosgen już powstał.
      Tak więc całkowicie spokojna, choć bardzo toksyczna substancja - fosgen został zastosowany Cesarskie Niemcy podczas I wojny światowej jako chemiczny środek bojowy.
      Trzy lata po Wersalu w pokonanych Niemczech fosgen nadal był używany do produkcji farb. BASF, to fabryka aniliny.
      Nawiasem mówiąc, fosgen jest nadal używany do produkcji tworzyw sztucznych - poliwęglanów. Wszystkie plastikowe butelki, płyty CD i DVD, panele o strukturze plastra miodu są wykonane z poliwęglanu. Produkowane są w milionach ton. Czy możesz sobie wyobrazić, ile fosgenu zużywa się do tych celów? Mówią, że istnieje metoda produkcji bez fosgenu, ale eksperci twierdzą, że jakość wcale nie jest taka sama.
      Fosgen można nawet kupić bezpośrednio w Moskwie:
      https://balongaz.ru/additional/fosgen.html
      1. 0
        23 marca 2020 10:11
        Cytat: A. Privalov
        Fosgen można nawet kupić bezpośrednio w Moskwie:

        Przeczytałam siebie i zadrżałam. Czy ktoś śledzi obieg tej chemii? Magazyn w jakiejś wiosce 10 km od obwodnicy Moskwy...
        1. 0
          23 marca 2020 10:37

          Pavda, następnie w centrali Gwardii Rosyjskiej w Petersburgu i obwodzie leningradzkim poinformowali, że odkryte cylindry są puste, nie stanowią zagrożenia. Ale to nie lokalna gazeta ani Meria, ani nikt tam o tym nie poinformował, ale TASS (!)
          Wszystko jasne, nikt nie monitoruje ruchu niebezpiecznych chemikaliów, nawet w dużym mieście. Wyobraź sobie, co można zrobić w małej...
  5. 0
    22 marca 2020 08:37
    Dziękuję Ci. Ciekawie się to czytało
  6. -1
    22 marca 2020 08:39
    I dlaczego koza śmierdzi amoniakiem, że nie ma czym oddychać, chociaż zwierzę jest fajne, ale szkodliwe.
    1. 0
      22 marca 2020 21:03
      Cytat: Swobodny wiatr
      I dlaczego koza śmierdzi amoniakiem,

      Czy pluskwy pachną jak kolendra, czy kolendra pachnie jak robaki? Może amoniak pachnie jak koza? puść oczko
      1. -2
        29 marca 2020 06:24
        Pluskwy pachną jak koniak, czy koniak pachnie jak pluskwy?
  7. +2
    22 marca 2020 08:57
    W 1900 roku na świecie żyło 1,65 miliarda ludzi. A w 2000 - 6,07 miliarda W 2020 - już 7,60 miliarda Ludzkość nigdy w całej swojej historii nie zaznała tak gwałtownego wzrostu liczebności. A wszystko dzięki Gaberowi. Jego metoda syntezy związków azotu z powietrza dała ludziom nieograniczone źródło mineralny nawozy. Przed Haberem istniał tylko nawóz organiczny (tj. odchody) i nie było oddzielania produktów organicznych od mineralnych. Przed Haberem społeczeństwo było „tradycyjne”, gdzie głównym zajęciem było rolnictwo, rodziny liczyły 10 dzieci, ale mimo to przyrost liczebny nie przekraczał kilku procent i tak przez wiele tysiącleci. A tu taki ostry skok. I już wszyscy boją się groźby przeludnienia. Na to możemy tylko powiedzieć, że natura często umieszcza antidotum obok trucizny. Gaber stał się nie tylko „ojcem” ogromnej rzeszy ludzi, ale także ojcem (bez cytatów) broni masowego rażenia.
    1. -3
      22 marca 2020 09:15
      Koronawirus zmieni sytuację.
    2. +1
      22 marca 2020 15:36
      Prędzej czy później ta metoda zostałaby odkryta.
    3. 0
      26 marca 2020 06:08
      Cytat z Puszkied
      Tak gwałtownego wzrostu liczby ludzkości nie zaznała nigdy w całej swojej historii. A wszystko dzięki Gaberowi.

      Daj spokój! Medycyna z farmaceutykami wpłynęła na wzrost populacji znacznie bardziej!
  8. +4
    22 marca 2020 09:51
    Dobry artykuł, styl - klasyka popularnonaukowa, czyta się lekko. Szacun dla autora. Brakuje jednego drobiazgu - niemiecki Sztab Generalny był początkowo przeciwny broni chemicznej, to Fritz Haber nalegał na jej przyjęcie do armii Kaisera. To wyjaśnia samobójstwo jego żony.
    1. +3
      22 marca 2020 18:15
      Cytat: Lotnik_
      Niemiecki Sztab Generalny był początkowo przeciwny broni chemicznej, to Fritz Haber nalegał na jej przyjęcie do armii cesarza.

      Coś budzi we mnie wątpliwości. Stawiasz wóz przed koniem?
      Z osobowością Gabera zapoznałem się dopiero podczas przygotowywania tego artykułu. Jednak całkiem dobrze rozumiem, jak wyglądała wówczas Großer Generalstab Kaiser Germany. Są solidni Prusacy, wojskowi diabli wiedzą z jakiego pokolenia, baronowie i „plenery” – elita wojska. A potem przyszła przekonać jakaś pozbawiona korzeni łuska, shpak, cywilna shtafirka? Tak, Gaberowi, tylko po to, aby zostać wpuszczonym do Sztabu Generalnego na progu, Kaiser osobiście nadał stopień kapitana. Tak, nie spojrzyliby w jego kierunku. Kim on jest? Nikt nie może zadzwonić.
      Bardzo wątpię, żeby musiał kogokolwiek do czegoś przekonywać. Powołano go jako najlepszego specjalistę od chloru, kazano opracować metodę wykorzystania chloru jako środka wojskowego, a swoją pracę wykonywał patriotycznie iz wysoką jakością.
      1. 0
        22 marca 2020 21:39
        Pomysł wykorzystania środków chemicznych do celów wojskowych nie jest nowy, nawet w czasie wojny krymskiej, jak pisał Shirokorad, Brytyjczycy chcieli użyć trujących substancji i zażądali zawarcia ich Royal Society (British Academy of Sciences), ale Maxwellowi udało się zahamować tę kwestię. Oznacza to, że są naukowcy i są inni. Jeśli chodzi o klasycznych wojowników Kaisera, nie mam wątpliwości, że patrzyli z góry na jakiegoś uczonego Żyda. Jednak OV zaczęto używać dopiero wtedy, gdy wojna stała się pozycyjna, to znaczy stare środki walki nie mogły odwrócić biegu. Dzięki temu mógł przekonać Großer Generalstab. Generałowie nie mieli dokąd pójść, potrzebna była Wunderwaffe.
        1. +2
          23 marca 2020 00:08
          Cytat: Lotnik_
          potrzebna była Wunderwaffe.

          Nie chciałem na razie zagłębiać się w temat, ale zamiast spekulować, posłuchajmy lepiej mądrych ludzi:
          Bezpośrednio po wypowiedzeniu wojny rozpoczęto eksperymenty z tlenkiem kakodylu i fosgenem w celu zbadania możliwości ich wykorzystania w sprawach wojskowych. To prawda, że ​​​​eksperymenty zostały wkrótce przerwane przez eksplozję, która miała miejsce w laboratorium. Nie wpłynęło to jednak na ogólny tok badań i, co najważniejsze, na środki organizacyjne. W ten sposób w Berlinie otwarto Wojskową Szkołę Gazową i przy Ministerstwie Wojny utworzono specjalną inspekcję chemiczną A-10, zajmującą się konkretnie kwestiami broni chemicznej. Leverkusen stało się ośrodkiem produkcji chemicznych środków bojowych, gdzie w 1915 roku przeniesiono również Wojskową Szkołę Chemiczną. W tym czasie liczyła 1500 pracowników technicznych i dowódczych, a przy produkcji zatrudnionych było kilka tysięcy robotników. Tylko w jednym z oddziałów - laboratorium w Gyusht - pracowało 300 chemików.

          Pierwszym opracowaniem Wojskowej Szkoły Gazowej był tzw. „pocisk nr 2” – odłamek 10,5 cm, w którym proch czarny zastąpiono siarczanem dianizydyny… .

          W styczniu 1915 roku Niemcy zakończyli prace nad nowym pociskiem chemicznym, znanym pod marką „T”, 15-centymetrowym granatem artyleryjskim o silnym działaniu burzącym i drażniącym środkiem chemicznym (bromek ksylilu), zastąpionym później bromoacetonem i bromoetylem keton. Projekt pocisku „T” opracował dr Hans von Tappen.....
          Pod koniec stycznia Niemcy użyli ich także na froncie w lewobrzeżnej Polsce w rejonie Bolimowa, ale chemicznie bezskutecznie, ze względu na niskie temperatury i niewystarczające zmasowanie ognia.

          W kwietniu pod Nieuport we Flandrii Niemcy po raz pierwszy przetestowali działanie swoich granatów „D”, które zawierały mieszaninę bromku benzylu i ksylilu.

          Tym samym pierwsze próby użycia bojowych środków chemicznych przeprowadzono na tak znikomą skalę iz tak znikomym skutkiem, że nie podjęto nawet żadnych konkretnych działań na linii obrony chemicznej.

          Innymi słowy, rozwój związany z bojowym OV został przeprowadzony jeszcze zanim Gaber „pojawi się na scenie”.
          W obecnej sytuacji dowództwo niemieckie całkiem słusznie wątpiło w skuteczność użycia pocisków gazowych, ponadto w tym okresie na froncie występował dotkliwy brak pocisków konwencjonalnych.

          Decyzję o użyciu gazu przeciwko siłom angielsko-francuskim zapadła na początku 1915 roku, obszar frontu zachodniego, tworzący półkę skalną, w pobliżu miasta Ypres (małego miasteczka w północnej Belgii), został określony jako miejsce eksperymentu. Jednak skrajnie sceptyczny stosunek niemieckich przywódców do taktycznych możliwości trujących substancji doprowadził do tego, że początkowo użycie trującego gazu w pobliżu Ypres było traktowane przez niemieckie dowództwo wojskowe jako test środka zniszczenia siły roboczej wroga, a nie jako taktyczny sposób na przebicie się przez obronę.
          Dr Fritz Haber, wezwany z Instytutu Cesarza Wilhelma, przedstawił pomysł wykorzystania trującego gazu w postaci chmury gazowej. Jako środek chemiczny wybrał chlor, który jeszcze przed wojną produkowano w Niemczech w dużych ilościach (w 1914 r. w Niemczech produkowano 40 ton chloru dziennie). Haber zaproponował przechowywanie i transport chloru w postaci płynnej, pod ciśnieniem, w stalowych butlach. Butle miały być dostarczane na pozycje bojowe, a przy sprzyjającym wietrze uwalniano chlor w kierunku pozycji wroga.
          Do 11 kwietnia na 6-kilometrowym odcinku wykopano około 6 butli z gazem (połowa typowego typu komercyjnego została zarekwirowana w „gospodarce narodowej”) wypełnionych chlorem. W sumie Niemcy zgromadzili tu 160 ton ciekłego chloru. Przy pierwszej aplikacji obecny był również sam dr Haber.

          Coś w tym stylu. Z powyższego wynika, że ​​nikogo nie trzeba było przekonywać. Gaber musiał tylko podjąć właściwą decyzję techniczną, co też uczynił.
          1. +1
            23 marca 2020 08:09
            Dzięki za informację. Tak więc Gaber był tylko autorem zastosowania balonu gazowego OV.
  9. +7
    22 marca 2020 12:41
    Jak Birkeland i Eide zapalili azot? Swoją drogę zapożyczyli od natury.
    Wersja bardzo romantyczna, ale w życiu wszystko jest bardziej prozaiczne, Birkeland i Eide zapożyczyli swoją metodę od Cavendisha, który przeprowadził odpowiednie eksperymenty w 1784 roku i przygotował „chemiczną” bazę teoretyczną, oraz Juliusa Plückera, który w 1861 roku opracował odpowiednią metodę dla tworząc łuk elektryczny.
    W tym zakładzie były okrągłe piece elektryczne i palił się w nich azot z powietrza, jak tankowanie paliwa.

    Reaktor używany w Rjukan (Norwegia) w latach 1916-1940 o mocy 3000 kW.
    Jeśli chodzi o „spalanie”, w procesie nie ma „spalania”. Spalanie jest reakcją egzotermiczną, która zamienia energię chemiczną w ciepło. Tych. podczas spalania uwalniana jest energia.
    Przeciwnie, w procesie Birkeland-Eid energia jest zużywana w ogromnych ilościach - 15 MWh na tonę kwasu azotowego. Proces Birkelanda – Eid jest stosunkowo nieefektywny energetycznie.
  10. 0
    22 marca 2020 12:43
    Technologia kompresji i syntezy składników wieloskładnikowych, nawet różnych stanów skupienia substancji, pozostaje aktualna do dziś. Dlatego niezwykle ważne są nowe rozwiązania inżynierskie. A jeśli to także technologie energooszczędne, to równie dobrze. Dlatego nasza technologia zawarta w prawdziwym urządzeniu może stanowić przełom w pozyskiwaniu nowych substancji strukturalnych.
  11. +1
    22 marca 2020 12:44
    Bosch opowiedział Richardowi Willstetterowi o spotkaniu z Hitlerem, podczas którego własnymi słowami ostrzegł Hitlera, że ​​wydalenie żydowskich naukowców cofnie niemiecką fizykę i chemię o sto lat.

    Tylko wynik okazał się zupełnie odwrotny - niemiecka fizyka i chemia w latach 1934-1945 rozwijały się w szalonym tempie, znacznie wyprzedzając naukę innych krajów rozwiniętych, co nie jest z korzyścią dla ludzkości - to oczywiście kolejna pytanie.
  12. +1
    22 marca 2020 13:05
    Pozwolę sobie odejść od tematu opowiadania. Ten materiał pokazuje, jak cenne jest „Białe Złoto” – wykwalifikowani specjaliści. Mam nadzieję, że nasi rządzący kiedyś to zrozumieją i nowy Sikorski i Kartweli będą działać na korzyść swojej strony, a nie kogoś innego.
  13. +2
    22 marca 2020 13:32
    Intensywny artykuł, dużo się dowiedziałem. Przypomina mi to krótką wycieczkę po materiałach wybuchowych na pierwszym roku.
  14. +2
    22 marca 2020 14:06
    Alexander hi świetny artykuł napoje czytać z zainteresowaniem. dobry
  15. +1
    22 marca 2020 15:37
    Dziękuję autorowi za ciekawy artykuł.
    Straszny czas, straszny los...
  16. +2
    22 marca 2020 18:22
    Torturowana Ochupiatka:

    To kolejne zdjęcie Ericha Georga Sebastiana Antona von Falkenhayna (1861-1922), niemieckiego ministra wojny, szefa Sztabu Generalnego podczas I wojny światowej.


    A to Fritz Haber (1868-1934), niemiecki chemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1918 roku
    Niestety po opublikowaniu artykułu nie mam możliwości wprowadzenia w nim zmian. Przepraszamy, pokornie prosimy hi