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    當時物理化學的權威、德國的能斯特就明確指出:氮和氫在高壓條件下是能夠合成氨的，并提供了一些實驗數據。

    法國化學家勒夏特里第一個試圖進行高壓合成氨的實驗，但是由于氮氫混合氣中混進了氧氣，引起了爆炸，使他放棄了這一危險的實驗。在物理化學研究領域有很好基礎的哈伯決心攻克這一令人生畏的難題。

    哈伯首先進行一系列實驗，探索合成氨的最佳物理化學條件。

    在實驗中他所取得的某些數據與能斯特的有所不同，他并不盲從權威，而是依靠實驗來檢驗，終于證實了能斯特的計算是錯誤的。

    在一位來自英國的學生洛森諾的協助下，哈伯成功地設計出一套適于高壓實驗的裝置和合成氨的工藝流程，這流程是:在熾熱的焦炭上方吹入水蒸汽，可以獲得幾乎等體積的一氧化碳和氫氣的混和氣體。

    其中的一氧化碳在催化劑的作用下，進一步與水蒸汽反應，得到二氧化碳和氫氣。然后將混合氣體在一定壓力下溶于水，二氧化碳被吸收，就制得了較純凈的氫氣。

    同樣將水蒸汽與適量的空氣混和通過紅熱的炭，空氣中的氧和碳便生成一氧化碳和二氧化碳而被吸收除掉，從而得到了所需要的氮氣。

    氮氣和氫氣的混合氣體在高溫高壓的條件下及催化劑的作用下合成氨。

    但什么樣的高溫和高壓條件為最佳?以什么樣的催化劑為最好?這還必須花大力氣進行探索。

    以鍥而不舍的精神，經過不斷的實驗和計算，哈伯終于在1909年取得了鼓舞人心的成果。

    這就是在600℃的高溫、200個大氣壓和鋨為催化劑的條件下，能得到產率約為8%的合成氨。8%的轉化率不算高，當然會影響生產的經濟效益。

    哈伯知道合成氨反應不可能達到像硫酸生產那么高的轉化率，在硫酸生產中二氧化硫氧化反應的轉化率幾乎接近于100%。怎么辦?哈伯認為若能使反應氣體在高壓下循環加工，并從這個循環中不斷地把反應生成的氨分離出來，則這個工藝過程是可行的。于是他成功地設計了原料氣的循環工藝。這就是合成氨的哈伯法。

    合成氨技術誕生之后，哈伯的名字就享譽了整個歐洲化學界。

    在成功獲得了合成氨哈伯法的專利之后，哈伯也接收到了自己獲得當年維多利亞化學獎的消息。

    為了讓自己的工藝流程走出實驗室，正式進行工業化生產，哈伯當機立斷，決定接受來自阿瑟的邀請，前往澳大拉西亞的皇家物理化學研究協會任職。

    當然，真正吸引哈伯的，除了皇家物理化學研究協會的一系列條件之外，阿瑟還額外承諾，只要哈伯愿意將他的工藝流程交給澳大拉西亞，澳大拉西亞就愿意盡全力讓哈伯的工業流程快速實現工業化生產，在五年之內建造一座合成氨工廠并且正式投入生產。

    到時候利益會和哈伯分成，并且邀請哈伯出任皇家物理化學研究協會的首席副會長。

    阿瑟之所以自信能夠建成一個正式生產的合成氨工廠，是因為在原本的歷史上，哈伯的合成氨設想就在1913年正式實現，一個日產30噸的合成氨工廠在那時就已經建成并且投入生產。

    這其中的時間滿打滿算也只有三年左右，并且歷史上的哈伯也只是將其交給了德國最大的化工企業。

    阿瑟就不相信，他舉全國之力，還能落后于一家化工企業多少？

    在哈伯到來的第二天，阿瑟就在皇家物理化學研究協會宣布了哈伯副會長的任命，并且在哈伯和肯特管家的共同見證下，宣布王室財團投資一百萬澳元，用于采用哈伯法的合成氨工廠建設。

    哈伯出資自己的合成氨工藝，占股百分之四十，阿瑟掌控的王室財團出資100萬澳元，占股百分之六十。

    合成氨工廠的廠址就坐落在利奧諾拉工業基地，工廠的建設倒是不難，只不過合成氨技術實現工業化生產的具體設備和方法，還得等哈伯以及一系列皇家物理化學研究協會的會員們進行研究了。

    阿瑟對此給出了一個承諾，只要皇家物理化學研究協會能夠解決合成氨的生產，王室就會贈送給皇家物理化學研究協會一百萬澳元的研究資金，并且給所有會員每人額外兩萬澳元的賞賜。

    一百萬澳元的研究資金，皇家物理化學研究協會這20多個專家平分，每人也能分得幾萬澳元。

    再加上只要能夠解決合成氨的生產技術，所有會員每人都會獲得額外兩萬澳元的賞賜，這可足足是他們四年的薪水，沒有人會拒絕。

    要知道，澳大拉西亞皇家物理化學研究協會會員們的薪水絕對不少，放在歐洲也基本是中上水平。
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