Diêm tiêu khoáng, chứa kali nitrat và natri nitrat, là nguyên liệu quan trọng để chế tạo thuốc nổ, đồng thời cũng là nguồn gốc chính của phân bón nông nghiệp. Vì vậy, tầm quan trọng của diêm tiêu khoáng trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. Hiện tại, mỏ diêm tiêu lớn nhất thế giới nằm ở sa mạc Pampas thuộc Chile.

Mấy năm trước, chính vì mỏ khoáng này mà Chile cùng các nước láng giềng Peru và Bolivia đã nổ ra chiến tranh. Sau một trận chiến thảm khốc, Peru và Bolivia cuối cùng đành chấp nhận sự thật, nhường mỏ khoáng đó lại cho Chile.

Từ đó, ba quốc gia đi theo ba con đường khác nhau, còn Chile thì nhờ đó trở thành một trong ba cường quốc của Nam Mỹ. Có thể hình dung mỏ diêm tiêu này đã giúp ích cho Chile lớn đến mức nào. Cũng chính vì vậy, Chile trở thành một trong những đối tác quan trọng của Đế quốc Anh, và việc tiêu thụ diêm tiêu khoáng bị người Anh độc chiếm.

Việc Đế quốc Anh độc quyền tiêu thụ diêm tiêu khoáng khiến các quốc gia khác đều bất mãn. Ai cũng không phải kẻ ngốc, làm sao có thể không nhận ra dụng ý đằng sau đó. Mục đích là để độc quyền nguyên liệu thuốc nổ, buộc các nước phải cân nhắc điều này khi phát triển quân sự.

Vì thế, các quốc gia một mặt gây áp lực lên người Anh, cố gắng giành lấy một phần lợi ích, mặt khác cũng tìm cách để không phải phụ thuộc vào việc mua diêm tiêu khoáng.

Trong số đó, amoniac đóng một vai trò tuyệt đối quan trọng.

Amoniac là hợp chất của nitơ và hydro, ở nhiệt đ��� thường là một loại khí không màu, có mùi kích thích mạnh và rất dễ tan trong nước. Amoniac cũng là nguyên liệu quan trọng để chế tạo axit nitric, phân hóa học và thuốc nổ.

Vì amoniac có nhiều công dụng như vậy, đương nhiên không thiếu người nghiên cứu cách sản xuất amoniac theo quy mô công nghiệp.

Năm 1795, đã có người cố gắng tổng hợp amoniac ở áp suất thường, sau đó lại có người thí nghiệm ở áp suất 50 atm nhưng đều thất bại.

Vào nửa cuối thế kỷ 19, những tiến bộ vượt bậc của hóa lý đã giúp mọi người nhận ra rằng phản ứng tổng hợp amoniac từ nitơ và hydro là một phản ứng thuận nghịch. Việc tăng áp suất sẽ đẩy phản ứng theo hướng tạo thành amoniac; nâng cao nhiệt độ sẽ dịch chuyển phản ứng theo hướng ngược lại, nhưng nếu nhiệt độ quá thấp thì tốc độ phản ứng lại quá chậm; chất xúc tác sẽ có ảnh hưởng quan trọng đến phản ứng.

Điều này thực tế đã cung cấp hướng dẫn lý thuyết cho các thí nghiệm tổng hợp amoniac. Lúc bấy giờ, một nhà hóa lý học hàng đầu của Đức, Walther Nernst, đã chỉ rõ: nitơ và hydro có thể tổng hợp amoniac dưới điều kiện áp suất cao, và ông ấy cũng cung cấp một số dữ liệu thí nghiệm.

Nhà hóa học người Pháp Le Chatelier là người đầu tiên cố gắng tiến hành thí nghiệm tổng hợp amoniac ở áp suất cao, nhưng do khí oxy lẫn vào hỗn hợp khí nitơ và hydro, gây ra vụ nổ, khiến ông từ bỏ thí nghiệm nguy hiểm này.

Mặc dù ông từ bỏ, nhưng vẫn có người quyết định tiếp tục công việc này. Fritz Haber chính là người quyết tâm thực hiện thí nghiệm tổng hợp amoniac.

Thí nghiệm của ông có chút khác biệt. Ông không mù quáng đi theo các bậc tiền bối, mà dựa vào thí nghiệm để kiểm chứng. Sau một loạt các thí nghiệm chính xác, Haber cuối cùng đã xác nhận rằng tính toán của Nernst là sai lầm.

Nếu đó là sai lầm, thì ông cần phải sửa đổi. Sau thời gian dài nghiên cứu và tính toán, Haber cuối cùng đã đưa ra một quy trình tổng hợp amoniac hoàn chỉnh.

Đầu tiên, thổi hơi nước qua than cốc nóng đỏ, thu được hỗn hợp khí carbon monoxide (CO) và hydro với thể tích gần như tương đương. Trong đó, carbon monoxide (CO), dưới tác dụng của chất xúc tác, tiếp tục phản ứng với hơi nước để tạo ra CO2 và khí hydro. Sau đó, hỗn hợp khí này được hòa tan vào nước dưới một áp suất nhất định, CO2 sẽ bị hấp thụ, từ đó thu được khí hydro khá tinh khiết.

Tương tự, hỗn hợp hơi nước và không khí được đưa qua than đỏ rực. Oxy trong không khí sẽ phản ứng với than để tạo ra carbon monoxide (CO) và CO2, những chất này sau đó được hấp thụ và loại bỏ, từ đó thu được khí nitơ cần thiết.

Hỗn hợp khí nitơ và hydro sẽ tổng hợp thành amoniac dưới điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và có chất xúc tác.

Nhưng điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao như thế nào là tốt nhất?

Sử dụng loại chất xúc tác nào là tốt nhất?

Những điều này nhất định phải dốc sức để thăm dò.

Qua những thí nghiệm và tính toán không ngừng, Haber cuối cùng đã đạt được những thành quả đáng khích lệ. Đó là khả năng tổng hợp amoniac với hiệu suất chuyển hóa ước tính khoảng 8% ở nhiệt độ 600°C, áp suất 200 atm và dùng sắt làm chất xúc tác.

Hiệu suất chuyển hóa 8% không quá cao, đương nhiên sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của sản xuất. Haber biết rằng phản ứng tổng hợp amoniac không thể đạt được hiệu suất chuyển hóa cao như phản ứng sản xuất axit sulfuric, nơi phản ứng oxy hóa sulfur dioxide có hiệu suất gần 100%.

Vậy phải làm sao? Haber cho rằng nếu có thể tuần hoàn liên tục luồng khí phản ứng dưới áp suất mạnh, đồng thời liên tục tách amoniac được tạo thành ra khỏi dòng tuần hoàn này, thì quy trình công nghệ sẽ khả thi. Vì vậy, ông đã thành công thiết kế công nghệ tuần hoàn khí nguyên liệu, đây chính là phương pháp Haber để tổng hợp amoniac.

Khi Haber nghiên cứu ra kỹ thuật tổng hợp amoniac hoàn chỉnh ở quy mô công nghiệp, Carlo đã nhận được tin tức đầu tiên.

Thực ra, những chuyện như vậy không cần nghĩ quá phức tạp, chỉ cần Carlo nhớ đến việc tổng hợp amoniac hoặc tên người nghiên cứu là đủ, sẽ có người đi giúp hắn tìm kiếm. Đầu tiên, người của hắn sẽ rà soát những người đang nghiên cứu tổng hợp amoniac ở Đức, tìm ra cái tên quen thuộc hoặc kiểm tra xem đối phương đang làm gì, sau đó cho người đến tìm và ngỏ ý tài trợ. Kế tiếp chỉ việc chờ thành quả.

Về cơ bản, không ai từ chối ý tốt của hắn, bởi vì làm nghiên cứu cần rất nhiều tiền, rất ít người có đủ kinh phí. Có một "cái đùi vàng" dồi dào tài chính như vậy, ai mà chẳng muốn nhận.

Ngoài ra, bản thân Haber cũng có giấc mộng triệu phú, muốn dựa vào phát minh để kiếm tiền. Vì thế, lời đề nghị tài trợ từ Italy cũng được ông chấp nhận ngay lập tức.

Do đó, sau khi nghiên cứu tổng hợp amoniac công nghiệp hoàn thành, Carlo cũng rất hợp lý khi là người đầu tiên nhận được tin tức.

Và khi nhận được tin tức đó, Carlo đương nhiên hiểu rõ tác dụng của nó.

Việc "tạo phúc cho loài người" hãy tạm gác sang một bên, hiện tại chi phí tổng hợp amoniac không hề thấp, nếu có dùng để làm phân đạm thì cũng chẳng có nông dân nào mua nổi. Tác dụng lớn nhất của việc tổng hợp amoniac hiện nay chính là thay thế diêm tiêu trong sản xuất thuốc nổ.

Nếu kỹ thuật tổng hợp amoniac công nghiệp đã nghiên cứu xong, thì Italy đương nhiên không thể chậm chân. Vì vậy, Carlo gọi thị vệ trưởng tới. "McLeen, hãy để quỹ Savoy đầu tư tiền bạc để tiến hành xây dựng nhà máy tổng hợp amoniac."

"Tuân lệnh Bệ hạ."

Đối với mệnh lệnh của nhà vua, với tư cách là thị vệ trưởng, McLeen đương nhiên chỉ biết tuân theo. Đó là kinh nghiệm nhiều năm đảm nhiệm chức thị vệ trưởng: ít nói, chịu khó quan sát, tuyệt đối sẽ không sai.

"Ngoài ra, hãy mời Haber đến đây để hướng dẫn công việc xây dựng nhà máy."

Đối mặt với nhà vua, McLeen mở lời: "Bệ hạ, việc này có lẽ hơi khó khăn."

"Sao vậy? Chẳng lẽ Haber không muốn đến?"

Carlo hơi ngạc nhiên trước lời của thị vệ trưởng. Hắn từng xem qua tài liệu về Haber, vị nhà hóa học tài năng này có vẻ hơi tham tiền, và việc hướng dẫn xây dựng nhà máy thế này chắc chắn sẽ được trả một khoản chi phí không nhỏ.

"Thưa Bệ hạ, hiện giờ ông Haber đang dồn hết tâm trí vào việc chào bán kỹ thuật tổng hợp amoniac cho chính phủ Đức, có lẽ không muốn mất công đến Italy hướng dẫn."

Mặc dù McLeen nói rất khéo léo, nhưng Carlo lập tức hiểu. Haber cho rằng kỹ thuật mình nghiên cứu là vô cùng quan trọng và đáng giá, nên trước khi tối đa hóa lợi ích, ông không muốn có bất kỳ sự xao nhãng nào.

Carlo hoàn toàn hiểu suy nghĩ của đối phương, nhưng trong lòng lại có chút khó chịu. Chẳng lẽ Vương quốc Italy lại không thể làm khó được ông ta sao.

Bất quá thôi, tùy ông ta vậy. Không muốn đến thì không đến, Italy tự mình xây dựng nhà máy tổng hợp amoniac cũng được.

Thực ra, khi Italy có được kỹ thuật tổng hợp amoniac, phía Đức cũng đã biết tin Haber nghiên cứu thành công, đồng thời cũng biết Italy đã mua kỹ thuật này.

Lúc này, việc tổng hợp amoniac đã phát triển theo một hướng khác. Dưới yêu cầu của chính phủ Đức, công ty BASF đã hỗ trợ Haber tiến hành xây dựng nhà máy tổng hợp amoniac đầu tiên, sớm hơn ba năm so với lịch sử.

Có vẻ như, sự coi trọng của Italy đã khiến Đức cũng nhanh chóng bắt kịp.

Bản quyền của đoạn văn này thuộc về truyen.free, không cho phép sao chép dưới mọi hình thức.