١٩٠٨ – يكتشف الكيميائي الألماني “فرتز هابر” التفاعل الحفاز لتركيب…

تاريخ العلوم

١٩٠٨ - يكتشف الكيميائي الألماني "فرتز هابر" التفاعل الحفاز لتركيب الأمونيا (النشادر) من النيتروجين والأكسجين. يطور التفاعل فيما بعد الكيميائي الألماني كارل بوش إلى معالجة صناعية (معالجة هابر -بوش) ويصبح أساساً لصناعات الأسمدة وصناعات المفرقعات.

الكيمياء

من الموسوعــة

عملية هابر طريقة صناعية لإنتاج النشادر من النيتروجين والهيدروجين، طوّر أصلها فريتز هابر ثم هيأها كارل بوش للتطبيق الصناعي، ولذلك تعرف أيضاً بطريقة هابر-بوش. تقوم العملية على اتحاد الهيدروجين والنيتروجين عند حرارة وضغط مرتفعين فوق عامل حفاز صلب أساسه الحديد، مع إعادة تدوير الغازات التي لا تدخل في التفاعل. شكلت هذه الطريقة أساس صناعة النشادر الحديثة، وتستخدمها مصانع كثيرة بصيغ معدلة تختلف في مصادر الغازات وتركيب العامل الحفاز وظروف التشغيل. وقد اعتمدت المصانع القديمة على غازات مشتقة من فحم الكوك، بينما يمكن للمصانع الحديثة الحصول على الهيدروجين من الغاز الطبيعي والنيتروجين من الهواء المسال.

فريتس هابر كيميائي ألماني حصل على نوبل في الكيمياء لاختراعه عملية تخليق الأمونيا من النيتروجين، وهي عملية أحدثت أثراً كبيراً في إنتاج الأسمدة والمتفجرات. ارتبط اسمه بعملية هابر بوش التي سمحت بتوفير النيتروجين الصناعي على نطاق واسع، كما ارتبط بدور مثير للجدل في تطوير الغازات السامة في الحرب العالمية الأولى. يجسد هابر التناقض بين العلم المنتج للغذاء والحياة والعلم الموظف في الحرب والتدمير.

عملية هابر طريقة صناعية لإنتاج الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين تحت ضغط وحرارة وبوجود حفاز. أحدثت هذه العملية تحولاً في الزراعة والصناعة لأنها وفرت الأمونيا اللازمة لصناعة الأسمدة النيتروجينية والمتفجرات والمواد الكيميائية. ترتبط باسم فريتز هابر وكارل بوش، وتعد من أعظم إنجازات الكيمياء الصناعية. في الوقت نفسه أثارت آثارها البيئية والاقتصادية نقاشاً واسعاً بسبب توسع استخدام الأسمدة وتأثيرها في دورة النيتروجين العالمية.

التفاعل الكيميائي عملية تتحول فيها مادة إلى مادة أخرى نتيجة تكوين روابط بين الذرات أو تفكيكها. تشمل أمثلته صدأ الحديد وهضم الطعام، وتنتج كثير من التفاعلات حرارة، ومنها ما يمد الجسم بالدفء أثناء الهضم. تختلف سرعة التفاعل بحسب الحرارة والضغط وطبيعة المواد وتركيزها، فقد يكون بطيئاً مثل الصدأ أو سريعاً جداً مثل الانفجار. يستخدم الكيميائيون المعادلات الكيميائية لتمثيل المواد المتفاعلة والنواتج ونسب الذرات بينها، مع بقاء العدد الكلي للذرات ونوعها محفوظين رغم تغير ترتيبها وتكوين مواد جديدة. يختلف التفاعل الكيميائي عن التغير الفيزيائي، الذي لا يبدل تركيب المادة، وعن التفاعل النووي الذي يغير نواة الذرة نفسها.

الكاشف الكيميائي مادة تستخدم في التفاعل الكيميائي أو في التحليل للكشف عن وجود مادة محددة من خلال تغير واضح مثل اللون أو تكوّن راسب أو ظهور صفة مميزة. يشيع استعمال الكواشف في الكيمياء التحليلية، ولا سيما في التحليل الكيفي، حيث تحضر محاليل بنسب معينة للتعرف إلى الشوارد أو المركبات المختلفة. من أمثلتها كاشف فهلنج للكشف عن السكريات المرجعة، وكاشف تولنز للألدهيدات، وكواشف خاصة للنشادر والبوتاسيوم والصوديوم والزرنيخ والأسيتونات وبعض الأحماض العضوية. وتقوم أهمية الكواشف على أنها تحول التفاعل غير المرئي أو غير الواضح إلى علامة قابلة للملاحظة، مما يجعلها أداة أساسية في المختبرات التعليمية والطبية والصناعية.