18. února 2015 6:40 Lidovky.cz > Relax > Věda

První světová válka chemiků. Před
sto lety se válčilo i v laboratořích

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 0Diskuse
První světová válka chemiků. Před sto lety se válčilo i v laboratořích | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy První světová válka chemiků. Před sto lety se válčilo i v laboratořích | foto: Koláž Šimon/LN
Roku 1925 vznikl spojením šesti velkých firem proslulý německý koncern IG Farben, po léta největší na světě v oblasti chemické výroby. Patřilo to k dozvukům první světové války, která zuřila před sto lety. Věnujme se však vědě, jejíž význam rostl s každou válkou, kterou lidé vedli. První světová, jak se ukazuje, byla s mírnou nadsázkou válkou chemiků. Nešlo zdaleka jen o bojové plyny.

Již krátce po jejím zahájení, v polovině srpna 1914, v době dramatického německého nástupu, varovalo německé ministerstvo války, že může nastat katastrofa – spotřeba munice totiž daleko převyšovala její výrobu.

Podobně ruské dělostřelectvo spotřebovalo za jediný den více granátů, než kolik se jich měsíčně vyrobilo. Problém nebyl v kovu, ale ve střelném prachu a ve výbušninách. Někteří odborníci říkávají, že to byla válka dusíku, což je pravda: řada potřebných sloučenin je právě na bázi tohoto prvku. 

Náhrada za chilský ledek

Pro černý střelný prach se používal dusičnan sodný, z významné míry dovážený tehdy z Chile, známý jako chilský ledek. Ovšem německé ponorky bránily anglickým plavidlům dovážet ho v dostatečném množství a ještě hůře na tom bylo Německo, jehož vody Anglie blokovala.

První světová válka neprobíhala jen na bojištích

  • První světová válka byla do jisté míry válkou chemiků. Pro výrobu střelného prachu se používal dusičnan sodný, známý jako chilský ledek. Německo a Anglie si ale navzájem bránily v jeho dovozu a hledaly alternativy. Při jejich hledání využily objevy svých vědců.
  • U Němců přišli profesoři techniky v Karlsruhe Fritz Haber (1868–1934) a Carl Bosch (1874–1940) už před válkou s reakcí, která umožnila vyrábět ve velkém amoniak z dusíku a vody. Odtud už byl jen krok k výrobě dusičnanu sodného. Angličané zvolili jiný chemický postup, vycházející z karbidu vápníku a z jeho reakce s dusíkem.
  • Fritz Haber se neslavně proslavil i tím, že doporučil chlor, fosgen a další plyny jako bojové chemické látky.
  • Letos v dubnu uplyne 100 let od prvního použití chloru na frontové linii.
  • Chaim Weizmann (1874–1952) přišel v roce 1911 na způsob, jak vyrábět aceton kvašením cukrů nebo škrobu pomocí bakterie Clostridium acetobutylicum. Aceton potřebovala anglická armáda k výrobě bezdýmného prachu.

Právě tehdy si v Německu vzpomněli na chemickou reakci, kterou se již od roku 1900 zabýval Fritz Haber, profesor technikyvKarlsruhe, jehož zajímala přímá reakce dusíku s vodíkem. Měla by vést k amoniaku. Vedla, ale až po letech snažení, protože vyžaduje poměrně extrémní podmínky a přítomnost vhodných katalyzátorů. Jen pro ilustraci – roku 1906 uveřejnil tento vědec údaje o chování tohoto systému plynů při teplotách do 1000 stupňů Celsia a tlacích do 3 MPa. Nakonec zjistil, že při vhodných katalyzátorech to jde při 500 až -600 stupňů Celsia a spolu s dalšími spolupracovníky uvedl v život tuto syntézu amoniaku ve firmě BASF.

Ovšem produkce byla jen 100 cm3 této látky za hodinu, takže pro vojenské účely zanedbatelná. Haberovým klíčovým spolupracovníkem byl inženýr Carl Bosch (1874 až 1940; Nobelova cena 1931), takže proces vešel do dějin jako Haberova-Boschova syntéza. Němci se však této šance chopili a dokázali rychle zavést průmyslovou výrobu amoniaku, z něhož se dalšími reakcemi vyrábí kyselina dusičná, od níž vede přímá cesta k dusičnanu.

Dáme-li slovo historikům, slyšíme i názor, že tato reakce prodloužila první světovou válku. Angličané, zápolící se stejným problémem, zvolili jiný chemický postup, vycházející z karbidu vápníku a z jeho reakce s dusíkem. Také oni uspěli, válka mohla pokračovat, ale problémům nebyl konec.

Nedostávalo se výbušnin, zvláště trinitrotoluenu (TNT). K jeho výrobě je potřebný toluen, tehdy vyráběný ne právě snadno z kamenouhelného dehtu, opět v množstvích nedostačujících válečným potřebám. Pro ilustraci: na vrcholu války potřebovaly anglické jednotky 720 tun TNT týdně, což vyžadovalo zpracování 600 000 tun uhlí.

Tady se Angličané uchýlili k náhražce, amatolu, obsahující jen 20 % TNT. Zbytek byl dusičnan amonný. Němci na tom byli podobně, ale používali směs obsahující 40%TNT.

Pomohli i výrobci ginu

Stále ještě nebyl konec. Armáda si žádala lepší střelivinu, což byl v Anglii kordit, bezdýmný prach, směs nitrocelulózy, nitroglycerinu a dalších látek, vše smíchané s acetonem. I posledně uvedené sloučeniny byl nedostatek. V minulosti se aceton vyráběl destilací dřeva, to však nestačilo.

Nastoupil další chemik, Chaim Weizmann, který objevil roku 1911 kvašení cukrů nebo škrobu pomocí bakterie Clostridium acetobutylicum, kdy vzniká aceton a butanol. Proces je dnes znám jako Weizmannova fermentace. O pět let později uvedl tento postup na základě objednávky britské admirality do průmyslového měřítka, také s technickou pomocí londýnských výrobců ginu, odborníků na destilaci.

Jeho zásluhy nezůstaly bez povšimnutí, a tento vědec měl podporu britských míst i jako politik. Němci, na druhé straně, neměli bavlnu na výrobu nitrocelulózy, takže jejich chemici vypracovali postup vycházející ze dřeva a hadrů. Nedostatek glycerinu vyřešili procesem vycházejícím zfermentace cukru.

Potud ukázky příspěvků chemiků k první světové válce. Po jejím skončení se vítězové dožadovali reparací, brali i německé patenty a zkoumali chemické továrny. Ty sice něco poskytovaly, ale ne vše; svoje odborníky, a často i dokumentaci, občas s úspěchem skrývaly. Angličanům se povedlo uvést v život proslulou Haberovu Boschovu syntézu amoniaku až po válce, kdy získali v Alsasku několik odborníků firmy BASF. To byla jedna z oněch šesti, které založily IG Farben.

Zbývají nám oba hlavní hrdinové chemické války, jejichž cesty se dramaticky odlišily. Chaim Weizmann (1874 až 1952) položil roku 1918 základy proslulé Hebrejské university v Jeruzalémě a v letech 1931 až 1935 organizoval výstavbu neméně významného výzkumného ústavu v Rechovotu, jenž se dnes po něm jmenuje. Akonečně roku 1949 se stal prvním prezidentem Státu Izrael.

Osudy Fritze Habera (1868 až 1934) byly pohnutější. Do válečného úsilí se zapojil svým pozoruhodným objevem, ale také naprosto neslavně. Již koncem roku 1914 doporučoval použít chlor jako bojovou chemickou látku a vedl její první frontové nasazení. Letos má výročí: bylo to 24. dubna 1915.

Doporučoval i další látky, například fosgen a jiné. Konec války ho zastihl v dvojaké roli – roku 1919 dostal Nobelovu cenu (za rok 1918) za objev syntézy amoniaku, současně se však ocitl na spojeneckém seznamu válečných zločinců. Přesto zůstal výzkumu bojových látek věrný a od roku 1929 ho prováděl pro tehdejší německý Reichswehr. Jen čtyři roky: roku 1933 musel pro svůj židovský původ Německo opustit a počátkem následujícího roku zemřel v Basileji.

Vladimír Karpenko, autor pracuje na Přírodovědecké fakultě UK
  • 0Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Najdete na Lidovky.cz