小研究員獲諾貝爾獎(jiǎng)

董紅艷

20世紀(jì)初，地球上人口大量增長，糧食作物產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上人類增長的速度。照這樣下去，地球上一半的人將陷入饑荒。空氣中充滿了氮?dú)夂蜌錃?，如果能把它們合成氨氣，就有了取之不盡的氮肥來源，用來提高糧食產(chǎn)量。許多科學(xué)家都進(jìn)行了此研究。

1904年的一天，德國化學(xué)博士弗里茨·哈珀接受了這個(gè)課題：用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來判斷“氮?dú)夂蜌錃夂铣砂薄钡默F(xiàn)實(shí)可行性。在1000°C的高溫、用鐵做催化劑，得出結(jié)果合成氨的轉(zhuǎn)化率達(dá)到0.012%。學(xué)界大佬能斯特看到哈珀做出的合成氨轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)比自己高很多，他指出哈珀的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。當(dāng)時(shí)能斯特聲名赫赫，而哈珀只是一個(gè)小研究員。面對壓力，哈珀決定用實(shí)驗(yàn)來證明自己的結(jié)論是對的。他和助手按照能斯特的方式改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，一遍遍反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出來的結(jié)果和能斯特計(jì)算的數(shù)據(jù)很接近，但還是比他的略高。能斯特仍公開質(zhì)疑哈珀的結(jié)果，甚至暗示其實(shí)驗(yàn)存在問題。面對外界的一片質(zhì)疑聲，哈珀沒有辯解，他比以前更勤奮地做試驗(yàn)。1909年，哈珀在一次實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)用原來的方法始終產(chǎn)出率不高，他們決定把壓力加到更高來實(shí)驗(yàn)，并把反應(yīng)溫度降低到600°C左右，合成氨的轉(zhuǎn)化率竟然能夠達(dá)到8%。哈珀成為第一個(gè)從空氣中制造出氨的科學(xué)家。

合成氨的發(fā)明和大量生產(chǎn)，使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動(dòng)局面，使大氣中的氮變成生產(chǎn)氮肥永不枯竭的廉價(jià)來源。哈珀因此被稱作解救世界糧食危機(jī)的化學(xué)天才，于1918年被瑞典科學(xué)院評(píng)為諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。

（編輯/北原）