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| 中外科学家发明家丛书：波施 （十一） | 发布于:2014/03/15 | |
| 米塔什以一种郑重其事的神态，把手插进工作服的口袋里，然后开始详 细地叙述这次试验的经过： “我们在研究工作中曾经使用瑞典产的磁铁矿矿石做过一些试验，这才 使我们的工作发生了具有决定性意义的转折。” “在一次试验里，我们曾经使用锇和铀作催化剂，结果所得到的氨在数 量上几乎相等。可是，在其它几次试验中，虽然使用的也还是瑞典的磁铁矿， 但是它也不起催化的作用。如果我们把塞松公司的实验成果联系起来考虑， 那么对上述事实唯一可能做出的解释就是：磁铁矿中某种杂质起了活化的作 用。于是，我们使用化学纯的铁作催化剂，安排了一系列的试验，然后依次 往铁里分别加入各种其他物质。我们真侥幸，在这项研究刚刚开始，我们用 铁和粘土的混合物所做的一次试验中，就发现了它的催化活性和锇或铀的活 性完全相同。随后我们又做了大量的试验，想摸索到一种活性比这更好的催 化剂，可是直到现在为止，我们没有发现。” “我们的研究工作除了有实际意义之外，还有理论上的价值，”布隆克 经理插话说，“米塔什博士和波施博士弄清了一点，即有少量杂质存在时， 这部分杂质对于作为催化剂的铁，基本上没有什么影响；铜和锰的例子可以 说明这一点，他们还证明：粘土和苦土 （氧化镁）对铁均起活化作用，而且 最主要的是，他们发现了还有第三类物质也对铁起作用，也就是那些能够使 催化剂中毒的一类物质。只要有很少量的这类物质存在，就可以使催化剂中 毒，使它完全丧失催化活性。其中，毒化作用最强的是硫磺。” “这个情况说明，这就是在我们使用铁矿石作催化剂所进行的历次试验 中为什么会得到反面结果的症结所在。因为铁矿石里，多多少少总会有一些 硫化铁的成分。”波施在米塔什博士解释后，又补充了一句。 哈伯目不转睛地凝视着排列整齐的催化剂圆柱。 用这样简陋粗糙的装置居然能够得出如此令人神往的实验结果！ 就这样，催化剂的问题算是彻底解决了。既然找到了便宜的催化剂，现 在就可以放手大量地生产了。 但是，制造催化剂圆柱的材料问题怎么解决？怎样才能找到一条出路 呢？波施用心地观察圆柱爆炸时从上面崩下来的碎钢块，并把它交给克朗茨 师傅。 “请您把这个小钢块切成几个薄片，把表面磨平抛光，达到像镜面一样 的光洁，然后请您交给我。” 克朗茨在门口差一点跟朗涅工程师撞了一个满怀。 “这是分析数据，还是没有发现氮在实验中存在。” “这说明没有氮化铁生成，”波施若有所思地在手里翻动着那块薄薄的 金属片，“朗涅，您瞧瞧，圆柱内部由于和氮氢混合气直接接触，钢的颜色 已经变浅了。钢的主要成分——珠光体巳经毫无踪影。但是它并非纯铁，而 是一种质地极脆，又具有白色的物质。这可能是铁和氢生成的一种化合物。” 一个突如其来的猜测使波施恍然大悟，他站了起来，“氢，当然是氢啦！ 劳驾，请您从圆柱的内壁上用锉刮一点钢屑下来，然后送给化验室分析一下 是否含氢。” 分析的结果完全证实了波施的推测。 这就是说，在高温下氢气渗入钢中，并脱去钢材中的碳，这时，氢与碳 生成甲烷，而氢与铁则生成质地很脆的氢化铁。 “根据您说的这些，我们只好放弃钢材啦。”弗朗涅说道。 “您晓得还有什么材料能够代替钢铁吗？根本没有！”波施有点恼怒地 说道，“我认为，问题在于应当改变一下它的结构。催化剂圆柱起两个作用： 一是作为反应的容器，二是保证反应所需的压力，能不能让这两种功能分开 呢？” “也许在圆柱内壁镶一层衬面会起点作用？因为有了这层衬面就可以避 免它再和气体直接接触了，对吧？” “蒙一层衬面是不能解决问题的。氢气的扩散能力极强，甚至连最细微 的小孔它都能钻进去。因此，管中套管才是解决问题的办法。朗涅，咱们从 头干。内管用铜的，外管用钢的。这样一来，我们就保护住钢材，使其不受 氢气的作用，从而也就使钢能够保持住原来的强度。” |
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