Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

…Бош продолжал заниматься проблемой связывания азота. Обстоятельно изучив всю имеющуюся литературу, он пришел к выводу, что получение аммиака легче всего осуществить через цианамид бария. По заказу Боша на фабрику завезли углекислый барий, а мастер Кранц изготовил пресс, на котором из смеси углекислого бария и угля делали брикеты. Опыты проводил доктор Альвин Митташ, принятый на фабрику по рекомендации профессора Боденштейна [369]. Митташ разрабатывал новый метод получения азота, необходимого для синтеза.

Старый метод удаления кислорода из воздуха — взаимодействие кислорода с медным порошком — был очень дорог. Новый метод оказался намного дешевле. Теперь по отдельным трубам пропускали воздух и водород и в момент смешивания газов воспламеняли смесь. В этих условиях кислород воздуха связывался с водородом, образуя воду, а азот оставался свободным. Полученный таким образом азот поступал в капсулы, заполненные брикетами. Реакция происходила при 1500°С, капсулы нагревались в специальной печи. Однако уплотнения труб, по которым протекал азот, не выдерживали такой высокой температуры, газ просачивался из капсул, и брикеты нередко оставались без изменения.

Смесь же цианида и цианамида бария легко вступала в реакцию с парами воды, в результате получался аммиак и восстанавливался углекислый барий. Выделенный карбоная смешивали с углем и вновь подвергали брикетированию. Новый метод был достаточно надежным — многолетний труд двух исследователей не пропал даром. Проект был принят, и производственный совет решил выделить средства на строительство цианамидной фабрики.

В 1906 году это строительство началось, и в том же году у Боша родился сын. По семейной традиции первенца назвали по имени отца. Дед, отец и сам Бош, а теперь еще и его первенец — все были Карлами.

Занятая ребенком Эльза не видела, как строилась фабрика, но муж подробно рассказывал ей обо всем. Кольцевая печь состояла из 16 больших камер, каждая из которых содержала по 210 шамотных капсул: всего 5 тонн карбоната бария. По подсчетам Боша суточная производительность должна превышать 500 кг аммиака. Но одно дело работать с тридцатью капсулами, и совсем другое — с тремя тысячами! На практике ежедневный выход аммиака не достигал и 350 кг. Этого количества было недостаточно даже для того, чтобы покрыть расходы, и совет директоров решил приостановить работы, что и было сделано в июне 1908 года.

Неудача на цианамидной фабрике не обескуражила Боша, он решил сосредоточить свое внимание на нитридах. Вместе с доктором Митташем он приступил к изучению возможностей связывания атмосферного азота в нитриды. Они использовали титан, кремний, окись алюминия. Результаты опытов обнадеживали, но вскоре выяснилось, что во Франции уже разработаны и запатентованы подобные технологические процессы, и суд заставил руководство БАСФ отказаться от этих исследований.

В то время, пока Бош и его сотрудники были заняты строительством цианамидной фабрики, европейские ученые продолжали изучать возможности прямого связывания азота и водорода в аммиак. Над этой проблемой работал один из учеников профессора Оствальда — Вальтер Нернст. Экспериментировал в этой области и Фриц Габер [370]из Карлсруэ. Подробно изучив равновесие между азотом и аммиаком, Габер пришел к выводу, что аммиак можно синтезировать при температуре ниже 1000°С. Исследования Боша привели к успеху лишь тогда, когда Вальтер Нернст порекомендовал проводить синтез при высоком давлении.

Габер считал, что давление необходимо поднять до двухсот атмосфер. Толщину катализаторной трубы можно увеличить, и, если результаты будут удовлетворительными, как бы дорого ни стоил катализатор, метод будет рентабельным.

Из металлов, доставленных Габеру с берлинской фабрики электрических ламп, наиболее эффективным катализатором оказался порошкообразный осмий. При давлении 200 атмосфер и температуре 600°С постоянный выход аммиака составлял 6% Это можно было считать успехом.

Габер познакомил со своими достижениями профессора Карла Энглера — своего коллегу из Карлсруэ, советника при фабрике БАСФ — и посоветовал ему немедленно отправить предложение на фабрику в Людвигсхафен. Профессор Энглер рекомендовал дирекционному совету заняться разработкой этого метода, так как считал его вполне надежным.

Два письма лежали на письменном столе директора Брунка. Он наизусть помнил их содержание. Двести атмосфер! Мыслимое ли дело в заводских условиях создать такое давление! В автоклавах, смонтированных в различных цехах, удавалось поднять давление лишь до 5 атмосфер, да и то были случаи взрывов. Материалы, из которых сделаны аппараты, не выдержат такого режима. Стоит ли идти на риск? Надо было посоветоваться со специалистами.

Бош, вошедший в кабинет, остановился в ожидании. Брунк жестом пригласил его сесть.

— Профессор Габер предлагает способ синтеза аммиака при давлении в двести атмосфер.

— А температура?

— Шестьсот градусов.

— Да это же температура красного каления! Такие условия не выдержит даже самая прочная сталь.

— Но у них есть аппаратура, которая позволяет проводить процесс. Профессор Энглер сам это видел.

— Мы тоже должны увидеть, — решительно сказал Бош. — Может быть, игра стоит свеч.

— Мы и так затратили немало на циан-амидную фабрику. Бош вскинул голову. До сих пор никогда и никто еще не упрекал его в напрасном расточительстве. Брунк успокаивающе улыбнулся.

— Я говорю вам это совсем не для того, чтобы упрекнуть, доктор Бош. Ведь вы знаете, как высоко я ценю ваши способности. Если бы это было не так, вы давно бы здесь уже не работали. Но после неудачи с фабрикой совет директоров воздерживается от новых попыток наладить у нас производство аммиака. Боюсь, что на этот раз он откажется финансировать вашу работу. Завтра же едем в Карлсруэ. С нами отправится и доктор Бернтсен.

Демонстрация в лаборатории профессора Габера была не очень убедительной и успешной. Несмотря на тщательную подготовку аппаратуры, вскоре после начала опыта одно из уплотнений не выдержало, и газовая смесь со страшным свистом вырвалась наружу. Но вскоре повреждение было устранено, и по прошествии нескольких часов директор Брунк собственными глазами увидел прозрачные капли жидкого аммиака, стекающие из крана сепаратора. Однако неудача в начале опыта была серьезным предупреждением. Значит, нужна исключительная точность при конструировании аппаратуры, необходимо принять все меры, чтобы не допустить несчастных случаев.