第276章 合成氨
第276章合成氨
观看完坦克表演的阿瑟，在几天后又马不停蹄地接见了来自德国的弗里茨·哈伯。
说到哈伯的名字，如果不是十分关注化学行业的人可能会感到陌生。
但如果提起合成氨技术，想必知名度会高上许多。
哈伯出生在德国西里西亚布里斯劳的一个犹太人家庭，是德国著名的化学家。
因为在去年也就是1909年成功从空气中制造出氨，获得了1909年年底的维多利亚化学奖，并且收到了阿瑟的亲自邀请，前来澳大拉西亚的皇家物理化学研究协会任职。
皇家物理化学研究协会的前身是皇家物理研究协会，首席会长是爱因斯坦。
之所以建立物理化学研究协会，自然是为了拉拢来自欧洲甚至世界各地的顶尖物理化学人才。
截止目前为止，阿瑟在皇家物理化学研究协会的投入已经超过了千万澳元，获得的成绩也确实不小。
包括爱因斯坦，哈伯等在内的诸多著名物理和化学家受到阿瑟的亲自邀请，前来皇家物理化学研究协会任职。
他们只需要将自己的国籍更改为澳大拉西亚，就可以获得至少五千澳元的年薪，再加上每人每年至少五万澳元的研究资金。
除了这些之外，澳大拉西亚的所有国有研究室和资料，以及大学内的研究室和一些设备都全部提供给皇家物理化学研究协会的会员免费使用。
简单来说一句话，只要成为了皇家物理化学研究协会的会员，研究经费由研究协会出，还给发高额的工资，甚至家人的衣食住行也都有安排。
这对于一些钟爱于科学研究，但是囊中羞涩的科学工作者来说算是不错的福音，也正因为这些条件，让澳大利亚皇家物理化学研究协会目前已经吸引了超过20名会员，这些可全部都是来自欧美各国的著名物理化学研究者，他们都是有一定的科研成果，能力得到认可的著名专家。
哈伯在后世的名声其实不算太好，因为哈勃在一战中担任了化学兵工厂的厂长，负责研制和生产氯气，芥子气等毒气，并且将其用到了战争中，造成了近百万人的伤亡。
这一不人道的行为遭受到了来自美，英，法等诸多国家科学家的谴责，也让哈伯的名声在科研界一落千丈。
但这些丝毫不能妨碍哈伯在化学方面的才能，他所研发出的合成氨技术，对于国家层面来说也十分重要。
当然，说到合成氨技术，就不得不提到氨的重要性了。
氨是一种无色气体，具有强烈的刺激气味。氨是氮和氢的化合物，极易溶于水，是制造硝酸化肥和炸药的重要原材料。
而合成氨技术之所以非常重要，就不得不提到硝石这一制作火药和农业肥料的重要矿产了。
因为能制作火药，并且也是农业肥料的重要来源，这导致硝石矿的重要性无与伦比，被极少数国家掌握在手中。
而目前世界最大的消石矿来自于智利的潘帕斯沙漠地区，这里哪怕到了后世，也是世界上最大的硝石矿区和硝石出口地。
为了这片硝石矿周边的几个国家和智利爆发了战争，但最终还是被智利成功获取。
在英国人的扶持下，智利成功的成为了南美三强，但代价是这片硝石矿被英国人牢牢占据，硝石矿的开采和销售基本由英国人说了算。
大英帝国对于硝石矿的垄断导致了其他许多国家的不满。没有办法，硝石矿对于军工和农业方面来说都十分重要，就算不能从英国占据的硝石矿中分得一杯羹，也必须要寻找替代硝石矿的东西，来解决制作火药和化肥的原材料。
在众多硝石矿的替代品中，氨绝对是最重要的替代品之一。
早在1795年，就有人尝试在常规大气压下进行氨的合成，只不过最终失败了。紧接着，又有人尝试在多个不同大气压环境下进行测试，结果仍然是失败。
这一现状直到19世纪的下半叶才取得了一定的进展。物理和化学的巨大进步，让人们认识到了由氮和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。这实际上就为合成氨的试验提供了理论指导。
当时物理化学的权威、德国的能斯特就明确指出:氮和氢在高压条件下是能够合成氨的，并提供了一些实验数据。
法国化学家勒夏特里第一个试图进行高压合成氨的实验，但是由于氮氢混合气中混进了氧气，引起了爆炸，使他放弃了这一危险的实验。在物理化学研究领域有很好基础的哈伯决心攻克这一令人生畏的难题。
哈伯首先进行一系列实验，探索合成氨的最佳物理化学条件。
在实验中他所取得的某些数据与能斯特的有所不同，他并不盲从权威，而是依靠实验来检验，终于证实了能斯特的计算是错误的。
在一位来自英国的学生洛森诺的协助下，哈伯成功地设计出一套适于高压实验的装置和合成氨的工艺流程，这流程是:在炽热的焦炭上方吹入水蒸汽，可以获得几乎等体积的一氧化碳和氢气的混和气体。
其中的一氧化碳在催化剂的作用下，进一步与水蒸汽反应，得到二氧化碳和氢气。然后将混合气体在一定压力下溶于水，二氧化碳被吸收，就制得了较纯净的氢气。
同样将水蒸汽与适量的空气混和通过红热的炭，空气中的氧和碳便生成一氧化碳和二氧化碳而被吸收除掉，从而得到了所需要的氮气。
氮气和氢气的混合气体在高温高压的条件下及催化剂的作用下合成氨。
但什么样的高温和高压条件为最佳?以什么样的催化剂为最好?这还必须花大力气进行探索。
以锲而不舍的精神，经过不断的实验和计算，哈伯终于在1909年取得了鼓舞人心的成果。
这就是在600℃的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率约为8%的合成氨。8%的转化率不算高，当然会影响生产的经济效益。
哈伯知道合成氨反应不可能达到像硫酸生产那么高的转化率，在硫酸生产中二氧化硫氧化反应的转化率几乎接近于100%。怎么办?哈伯认为若能使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来，则这个工艺过程是可行的。于是他成功地设计了原料气的循环工艺。这就是合成氨的哈伯法。
合成氨技术诞生之后，哈伯的名字就享誉了整个欧洲化学界。
在成功获得了合成氨哈伯法的专利之后，哈伯也接收到了自己获得当年维多利亚化学奖的消息。
为了让自己的工艺流程走出实验室，正式进行工业化生产，哈伯当机立断，决定接受来自阿瑟的邀请，前往澳大拉西亚的皇家物理化学研究协会任职。
当然，真正吸引哈伯的，除了皇家物理化学研究协会的一系列条件之外，阿瑟还额外承诺，只要哈伯愿意将他的工艺流程交给澳大拉西亚，澳大拉西亚就愿意尽全力让哈伯的工业流程快速实现工业化生产，在五年之内建造一座合成氨工厂并且正式投入生产。
到时候利益会和哈伯分成，并且邀请哈伯出任皇家物理化学研究协会的首席副会长。
阿瑟之所以自信能够建成一个正式生产的合成氨工厂，是因为在原本的历史上，哈伯的合成氨设想就在1913年正式实现，一个日产30吨的合成氨工厂在那时就已经建成并且投入生产。
这其中的时间满打满算也只有三年左右，并且历史上的哈伯也只是将其交给了德国最大的化工企业。
阿瑟就不相信，他举全国之力，还能落后于一家化工企业多少？
在哈伯到来的第二天，阿瑟就在皇家物理化学研究协会宣布了哈伯副会长的任命，并且在哈伯和肯特管家的共同见证下，宣布王室财团投资一百万澳元，用于采用哈伯法的合成氨工厂建设。
哈伯出资自己的合成氨工艺，占股百分之四十，阿瑟掌控的王室财团出资100万澳元，占股百分之六十。
合成氨工厂的厂址就坐落在利奥诺拉工业基地，工厂的建设倒是不难，只不过合成氨技术实现工业化生产的具体设备和方法，还得等哈伯以及一系列皇家物理化学研究协会的会员们进行研究了。
阿瑟对此给出了一个承诺，只要皇家物理化学研究协会能够解决合成氨的生产，王室就会赠送给皇家物理化学研究协会一百万澳元的研究资金，并且给所有会员每人额外两万澳元的赏赐。
一百万澳元的研究资金，皇家物理化学研究协会这20多个专家平分，每人也能分得几万澳元。
再加上只要能够解决合成氨的生产技术，所有会员每人都会获得额外两万澳元的赏赐，这可足足是他们四年的薪水，没有人会拒绝。
要知道，澳大拉西亚皇家物理化学研究协会会员们的薪水绝对不少，放在欧洲也基本是中上水平。
再加上阿瑟出手大方，只要有重大研究成果就会赏赐，因此这些会员们的实际收入甚至要比欧洲大部分专家都要高，再加上免费试用的研究室和每年定额的研究资金，这也是为什么专家们愿意更改国籍前来澳大拉西亚的原因。
将合成氨工业化生产的难题交给皇家物理化学研究协会，并且让哈伯关注合成氨工厂的建设之后，阿瑟这才放下心来。
事实上，除了合成氨之外，澳大拉西亚目前对于化工方面也十分重视。
利奥诺拉工业基地新进驻的几家化工厂，基本都享受了澳大拉西亚对于化工业的鼎力支持。
除了税收方面的额外优惠之外，王室财团和政府还对这些化工行业进行双重贷款，保障化工行业拥有足够的资金用来发展。
目前普通工业的缴纳税收大约在百分之十一左右，而化工行业的税收仅仅只有百分之八。
并且这些化工厂偶尔还能免费得到来自皇家物理化学研究协会会员们的帮助，当然，如果资金充裕，也可以直接聘请这些会员成为顾问。
除了这些之外，目前澳大拉西亚政府还对各座大学的化工专业进行了更大的支持。
不仅化工专业招收的人数变得更多，同样也对报考化工专业的大学生的学费和其他杂费进行了更多的减免，还有更多的奖学金和福利，为的就是给化工行业培养更多的人才。
目前化工行业最强大的，应该是澳大拉西亚国家大学和奥克兰大学。
澳大拉西亚国家大学的化工专业目前每年招生人数高达四百人，奥克兰大学的化工专业每年招收人数两百人。
再加上其他大学或大或小的化工专业，澳大拉西亚的化工行业每年也能培养至少七百个大学生，算是能够弥补化工行业人才不足的问题。
当然，就化学方面的顶级人才来看，目前澳大拉西亚还没有自己培养的办法，只能够依靠从欧洲和美国进行聘请。
当然，大部分时候是从欧洲聘请。毕竟欧洲的教育已经十分普及，各类人才也十分富裕，拉拢起来也要简单一些。
像美国那样的国家，虽然经济已经十分发达，但教育方面并没有欧洲这么普及。
甚至美国之所以在后世崛起的原因，就是因为在一战和二战吸引了大量的欧洲人才。
现在想从美国拉拢人才，首先是这些人才被美国政府十分重视，第二是这些人才的才能不一定能媲美欧洲。
凭借着目前澳大拉西亚和德国的良好关系，澳大拉西亚想要从德国方面邀请一些化工专家，还是比较容易的。
截止目前为止，澳大拉西亚已经从欧洲方面聘请了四十多名有名气的专家，这其中才能比较优秀的，基本都进入了皇家物理化学研究协会。
剩下的小有名气的人才也基本在阿瑟的安排下进入了各大大学的化工专业，在澳大拉西亚培养更多化工方面的中流砥柱人才。
虽然化工业对于人类社会来说有利也有害，不过终究是好处要远远多于坏处，对于国家的发展来说也十分重要。
在澳大拉西亚种种发展化工业的措施之下，化工业的各大工厂犹如春笋一般冒头，化工业的人才也逐渐在积累当中。
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观看完坦克表演的阿瑟，在几天后又马不停蹄地接见了来自德国的弗里茨·哈伯。
说到哈伯的名字，如果不是十分关注化学行业的人可能会感到陌生。
但如果提起合成氨技术，想必知名度会高上许多。
哈伯出生在德国西里西亚布里斯劳的一个犹太人家庭，是德国著名的化学家。
因为在去年也就是1909年成功从空气中制造出氨，获得了1909年年底的维多利亚化学奖，并且收到了阿瑟的亲自邀请，前来澳大拉西亚的皇家物理化学研究协会任职。
皇家物理化学研究协会的前身是皇家物理研究协会，首席会长是爱因斯坦。
之所以建立物理化学研究协会，自然是为了拉拢来自欧洲甚至世界各地的顶尖物理化学人才。
截止目前为止，阿瑟在皇家物理化学研究协会的投入已经超过了千万澳元，获得的成绩也确实不小。
包括爱因斯坦，哈伯等在内的诸多著名物理和化学家受到阿瑟的亲自邀请，前来皇家物理化学研究协会任职。
他们只需要将自己的国籍更改为澳大拉西亚，就可以获得至少五千澳元的年薪，再加上每人每年至少五万澳元的研究资金。
除了这些之外，澳大拉西亚的所有国有研究室和资料，以及大学内的研究室和一些设备都全部提供给皇家物理化学研究协会的会员免费使用。
简单来说一句话，只要成为了皇家物理化学研究协会的会员，研究经费由研究协会出，还给发高额的工资，甚至家人的衣食住行也都有安排。
这对于一些钟爱于科学研究，但是囊中羞涩的科学工作者来说算是不错的福音，也正因为这些条件，让澳大利亚皇家物理化学研究协会目前已经吸引了超过20名会员，这些可全部都是来自欧美各国的著名物理化学研究者，他们都是有一定的科研成果，能力得到认可的著名专家。
哈伯在后世的名声其实不算太好，因为哈勃在一战中担任了化学兵工厂的厂长，负责研制和生产氯气，芥子气等毒气，并且将其用到了战争中，造成了近百万人的伤亡。
这一不人道的行为遭受到了来自美，英，法等诸多国家科学家的谴责，也让哈伯的名声在科研界一落千丈。
但这些丝毫不能妨碍哈伯在化学方面的才能，他所研发出的合成氨技术，对于国家层面来说也十分重要。
当然，说到合成氨技术，就不得不提到氨的重要性了。
氨是一种无色气体，具有强烈的刺激气味。氨是氮和氢的化合物，极易溶于水，是制造硝酸化肥和炸药的重要原材料。
而合成氨技术之所以非常重要，就不得不提到硝石这一制作火药和农业肥料的重要矿产了。
因为能制作火药，并且也是农业肥料的重要来源，这导致硝石矿的重要性无与伦比，被极少数国家掌握在手中。
而目前世界最大的消石矿来自于智利的潘帕斯沙漠地区，这里哪怕到了后世，也是世界上最大的硝石矿区和硝石出口地。
为了这片硝石矿周边的几个国家和智利爆发了战争，但最终还是被智利成功获取。
在英国人的扶持下，智利成功的成为了南美三强，但代价是这片硝石矿被英国人牢牢占据，硝石矿的开采和销售基本由英国人说了算。
大英帝国对于硝石矿的垄断导致了其他许多国家的不满。没有办法，硝石矿对于军工和农业方面来说都十分重要，就算不能从英国占据的硝石矿中分得一杯羹，也必须要寻找替代硝石矿的东西，来解决制作火药和化肥的原材料。
在众多硝石矿的替代品中，氨绝对是最重要的替代品之一。
早在1795年，就有人尝试在常规大气压下进行氨的合成，只不过最终失败了。紧接着，又有人尝试在多个不同大气压环境下进行测试，结果仍然是失败。
这一现状直到19世纪的下半叶才取得了一定的进展。物理和化学的巨大进步，让人们认识到了由氮和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。这实际上就为合成氨的试验提供了理论指导。
当时物理化学的权威、德国的能斯特就明确指出:氮和氢在高压条件下是能够合成氨的，并提供了一些实验数据。
法国化学家勒夏特里第一个试图进行高压合成氨的实验，但是由于氮氢混合气中混进了氧气，引起了爆炸，使他放弃了这一危险的实验。在物理化学研究领域有很好基础的哈伯决心攻克这一令人生畏的难题。
哈伯首先进行一系列实验，探索合成氨的最佳物理化学条件。
在实验中他所取得的某些数据与能斯特的有所不同，他并不盲从权威，而是依靠实验来检验，终于证实了能斯特的计算是错误的。
在一位来自英国的学生洛森诺的协助下，哈伯成功地设计出一套适于高压实验的装置和合成氨的工艺流程，这流程是:在炽热的焦炭上方吹入水蒸汽，可以获得几乎等体积的一氧化碳和氢气的混和气体。
其中的一氧化碳在催化剂的作用下，进一步与水蒸汽反应，得到二氧化碳和氢气。然后将混合气体在一定压力下溶于水，二氧化碳被吸收，就制得了较纯净的氢气。
同样将水蒸汽与适量的空气混和通过红热的炭，空气中的氧和碳便生成一氧化碳和二氧化碳而被吸收除掉，从而得到了所需要的氮气。
氮气和氢气的混合气体在高温高压的条件下及催化剂的作用下合成氨。
但什么样的高温和高压条件为最佳?以什么样的催化剂为最好?这还必须花大力气进行探索。
以锲而不舍的精神，经过不断的实验和计算，哈伯终于在1909年取得了鼓舞人心的成果。
这就是在600℃的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率约为8%的合成氨。8%的转化率不算高，当然会影响生产的经济效益。
哈伯知道合成氨反应不可能达到像硫酸生产那么高的转化率，在硫酸生产中二氧化硫氧化反应的转化率几乎接近于100%。怎么办?哈伯认为若能使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来，则这个工艺过程是可行的。于是他成功地设计了原料气的循环工艺。这就是合成氨的哈伯法。
合成氨技术诞生之后，哈伯的名字就享誉了整个欧洲化学界。
在成功获得了合成氨哈伯法的专利之后，哈伯也接收到了自己获得当年维多利亚化学奖的消息。
为了让自己的工艺流程走出实验室，正式进行工业化生产，哈伯当机立断，决定接受来自阿瑟的邀请，前往澳大拉西亚的皇家物理化学研究协会任职。
当然，真正吸引哈伯的，除了皇家物理化学研究协会的一系列条件之外，阿瑟还额外承诺，只要哈伯愿意将他的工艺流程交给澳大拉西亚，澳大拉西亚就愿意尽全力让哈伯的工业流程快速实现工业化生产，在五年之内建造一座合成氨工厂并且正式投入生产。
到时候利益会和哈伯分成，并且邀请哈伯出任皇家物理化学研究协会的首席副会长。
阿瑟之所以自信能够建成一个正式生产的合成氨工厂，是因为在原本的历史上，哈伯的合成氨设想就在1913年正式实现，一个日产30吨的合成氨工厂在那时就已经建成并且投入生产。
这其中的时间满打满算也只有三年左右，并且历史上的哈伯也只是将其交给了德国最大的化工企业。
阿瑟就不相信，他举全国之力，还能落后于一家化工企业多少？
在哈伯到来的第二天，阿瑟就在皇家物理化学研究协会宣布了哈伯副会长的任命，并且在哈伯和肯特管家的共同见证下，宣布王室财团投资一百万澳元，用于采用哈伯法的合成氨工厂建设。
哈伯出资自己的合成氨工艺，占股百分之四十，阿瑟掌控的王室财团出资100万澳元，占股百分之六十。
合成氨工厂的厂址就坐落在利奥诺拉工业基地，工厂的建设倒是不难，只不过合成氨技术实现工业化生产的具体设备和方法，还得等哈伯以及一系列皇家物理化学研究协会的会员们进行研究了。
阿瑟对此给出了一个承诺，只要皇家物理化学研究协会能够解决合成氨的生产，王室就会赠送给皇家物理化学研究协会一百万澳元的研究资金，并且给所有会员每人额外两万澳元的赏赐。
一百万澳元的研究资金，皇家物理化学研究协会这20多个专家平分，每人也能分得几万澳元。
再加上只要能够解决合成氨的生产技术，所有会员每人都会获得额外两万澳元的赏赐，这可足足是他们四年的薪水，没有人会拒绝。
要知道，澳大拉西亚皇家物理化学研究协会会员们的薪水绝对不少，放在欧洲也基本是中上水平。
再加上阿瑟出手大方，只要有重大研究成果就会赏赐，因此这些会员们的实际收入甚至要比欧洲大部分专家都要高，再加上免费试用的研究室和每年定额的研究资金，这也是为什么专家们愿意更改国籍前来澳大拉西亚的原因。
将合成氨工业化生产的难题交给皇家物理化学研究协会，并且让哈伯关注合成氨工厂的建设之后，阿瑟这才放下心来。
事实上，除了合成氨之外，澳大拉西亚目前对于化工方面也十分重视。
利奥诺拉工业基地新进驻的几家化工厂，基本都享受了澳大拉西亚对于化工业的鼎力支持。
除了税收方面的额外优惠之外，王室财团和政府还对这些化工行业进行双重贷款，保障化工行业拥有足够的资金用来发展。
目前普通工业的缴纳税收大约在百分之十一左右，而化工行业的税收仅仅只有百分之八。
并且这些化工厂偶尔还能免费得到来自皇家物理化学研究协会会员们的帮助，当然，如果资金充裕，也可以直接聘请这些会员成为顾问。
除了这些之外，目前澳大拉西亚政府还对各座大学的化工专业进行了更大的支持。
不仅化工专业招收的人数变得更多，同样也对报考化工专业的大学生的学费和其他杂费进行了更多的减免，还有更多的奖学金和福利，为的就是给化工行业培养更多的人才。
目前化工行业最强大的，应该是澳大拉西亚国家大学和奥克兰大学。
澳大拉西亚国家大学的化工专业目前每年招生人数高达四百人，奥克兰大学的化工专业每年招收人数两百人。
再加上其他大学或大或小的化工专业，澳大拉西亚的化工行业每年也能培养至少七百个大学生，算是能够弥补化工行业人才不足的问题。
当然，就化学方面的顶级人才来看，目前澳大拉西亚还没有自己培养的办法，只能够依靠从欧洲和美国进行聘请。
当然，大部分时候是从欧洲聘请。毕竟欧洲的教育已经十分普及，各类人才也十分富裕，拉拢起来也要简单一些。
像美国那样的国家，虽然经济已经十分发达，但教育方面并没有欧洲这么普及。
甚至美国之所以在后世崛起的原因，就是因为在一战和二战吸引了大量的欧洲人才。
现在想从美国拉拢人才，首先是这些人才被美国政府十分重视，第二是这些人才的才能不一定能媲美欧洲。
凭借着目前澳大拉西亚和德国的良好关系，澳大拉西亚想要从德国方面邀请一些化工专家，还是比较容易的。
截止目前为止，澳大拉西亚已经从欧洲方面聘请了四十多名有名气的专家，这其中才能比较优秀的，基本都进入了皇家物理化学研究协会。
剩下的小有名气的人才也基本在阿瑟的安排下进入了各大大学的化工专业，在澳大拉西亚培养更多化工方面的中流砥柱人才。
虽然化工业对于人类社会来说有利也有害，不过终究是好处要远远多于坏处，对于国家的发展来说也十分重要。
在澳大拉西亚种种发展化工业的措施之下，化工业的各大工厂犹如春笋一般冒头，化工业的人才也逐渐在积累当中。
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