人工合成氨发展简史一、怎样固氮——问题浮出水面 氨(Amonia ),分子式 NH3,1754 年由英国化学家普里斯特利(J
Joseph Priestley)加热 氯化铵和石灰石时发现
1784 年,法国化学家贝托雷(C
Berthollet)确定了氨是由氮和氢 组成的
从那以后很长一段时间,氨的主要来源是氮化物,而氮化物的主要来源是自然界中 的硝石矿产
19 世纪以来,人类步入了现代化的历程
随着农业的发展,氮肥的需求量在不断提高; 同时随着工业的突飞猛进,炸药的需求量也在迅速增长
1809 年,在智利发现了一个很大 的硝酸钠矿产地;但是面对人类不断膨胀的需求,自然界的生物和矿产资源毕竟有限
然而 全世界无论何处,大气的五分之四都是氮,如果有人能学会大规模地、廉价地把单质的氮转 化为化合物的形式,那么,氮是取之不尽、用之不竭的
因此将空气中丰富的氮固定下来并 转化为可被利用的形式,成为一项受到众多科学家注目和关切的重大课题,而合成氨,作为 固氮的一种重要形式,也变成了 19 至 20 世纪化学家们所面临的突出问题之一
二、历经磨难,终成正果——从实验室到工业生产 1
艰难的探索 N +3H =2NH 2 2 3 合成氨的化学原理,写出来,不过这样一个方程式;但就是这样一个简单的化学方程式, 从实验室研究到最终成功、实现工业生产,却经历了约 150 年的艰难探索
在此期间,曾有 不少著名的化学家踏上了合成氨的研究之路,但他们的最终结局却都是无功而返
1795 年,曾有人试图在常压下进行氨合成,后来又有人在 50 个大气压下试验,结果都 失败了
19 世纪下半叶,物理化学的巨大进展,使人们认识到由氮、氢合成氨的反应是可 逆的,增加压力将使反应推向生成氨的方向,提高温度会将反应移向相反的方向,然而温度 过低又使反应速度过小;催化剂对反应将产生重要影响
这实际上就为合