Fritz Haber: el amoniaco y la guerra química

El amoniaco ha sido uno de esos productos muy comunes y ampliamente usados en labores de limpieza. Es bien conocido que este gas se utiliza como producto de limpieza diluido en agua, siendo un potente desengrasante muy eficaz para eliminar manchas difíciles. Además es capaz de quitar el brillo al barniz y la cera, por lo que se utiliza en tareas de decapado de muebles y también para eliminar las huellas de los dedos que suelen quedar sobre los muebles, así como las manchas de sangre, zumo o tejidos.

Pero, ¿qué relación tiene Fritz Haber con el amoniaco? Fue un químico polaco (1868-1934) que sintetizó por primera vez este gas mediante un proceso químico, hoy conocido como la síntesis del amoniaco de Haber-Bosch, que es la reacción de nitrógeno e hidrógeno gaseosos para producir amoníaco. Alrededor del 78 % del aire que respiramos (el oxígeno se encuentra en aproximadamente un 21 %) es nitrógeno molecular, N2. Su estado natural es el de una molécula diatómica gaseosa, como el hidrógeno también presente en el aire, muy estable y relativamente inerte debido al enlace triple que mantiene los dos átomos fuertemente unidos.

El anterior proceso descrito fue patentado por Fritz Haber. No obstante, en 1910, Carl Bosch comercializó el proceso y aseguró aún más su patente. Como la reacción natural es muy lenta, se acelera con un catalizador de hierro, óxidos de aluminio y potasio. Los factores que aumentan el rendimiento, al desplazar el equilibrio de la reacción hacia los productos (Principio de Le Chatelier), son las condiciones de alta presión (200 atmósferas) y altas temperaturas (450-500°C), resultando en un rendimiento del 10-20%.

En los primeros años del siglo XX fue cuando este proceso fue desarrollado para obtener nitrógeno del aire y producir amoníaco, que al oxidarse forma nitritos y nitratos. Éstos son esenciales en los fertilizantes. El proceso Haber produce más de 100 millones de toneladas de fertilizante de nitrógeno al año. El 0,75% del consumo total de energía mundial en un año se destina a este proceso. Los fertilizantes que se obtienen son responsables por el sustento de más de un tercio de la población mundial, así como varios problemas ecológicos.

Años más tarde, Haber y Bosch fueron galardonados con el Premio Nobel de Química en 1918 y 1931 respectivamente, por sus trabajos y desarrollos en la aplicación de la tecnología en altas presiones y temperaturas.

Resaltar que el amoníaco fue producido a nivel industrial utilizando el proceso Haber durante la Primera Guerra Mundial para su uso en explosivos. Esto ocurrió cuando el abasto de un mineral de Chile (nitrato de sodio, o también llamado caliche) estaba controlado casi en un 100% por los británicos, siendo la materia prima de donde principalmente se obtenía este codiciado gas y otros productos nitrogenados. Su trabajo de desarrollo y despliegue de amoniaco, cloro y otros gases venenosos durante la Primera Guerra Mundial le valió el título, para vergüenza de su familia (su mujer y su hijo eran grandes opositores a sus trabajos y acabaron suicidándose), de “padre de la guerra química“.

La guerra del gas en la Primera Guerra Mundial fue, en cierto sentido, la guerra de los químicos, con Haber enfrentado al francés Premio Nobel de química Victor Grignard. En cuanto a la guerra y la paz, Haber dijo una vez: “en tiempo de paz, un científico pertenece al mundo, pero en tiempo de guerra pertenece a su país”. Haber fue un patriota alemán que estaba orgulloso de su servicio durante la Primera Guerra Mundial, por lo que fue condecorado. Inclusive se le dio el grado de capitán por el Kaiser, algo bastante insólito para un científico demasiado viejo para alistarse en el servicio militar.

En sus estudios sobre los efectos de gases venenosos, Haber señaló que la exposición a una baja concentración de un gas venenoso durante mucho tiempo a menudo tenían el mismo efecto (la muerte) como la exposición a una alta concentración durante un corto tiempo. Formuló una simple relación matemática entre la concentración del gas y el tiempo de exposición necesario. Esta relación se conoce como la regla de Haber.

En definitiva, el proceso Haber-Bosch fue un hito en la industria química, ya que se divorció de la producción de productos nitrogenados, tales como fertilizantes, explosivos y materias primas químicas, de los depósitos naturales extraídos de minas principalmente, como el mineral caliche nombrado anteriormente. Sin embargo, Haber impulsó investigaciones sobre gases letales empleados en las cámaras de gases en el Holocausto que ocasionaron millones de muertos… la cara y la cruz de un eminente científico.

Publicado en Diario de Avisos – Principia 24 de enero de 2013

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