19 哈柏法的黑暗面 在很多課本以「拯救生命的發明」來介紹哈柏法，如果它 僅被用於生產肥料，那的確再理想不過，可是…… 氮除了是植物的營養，還是炸藥的重要成份。上文提到氮 傾向以雙原子分子（N2）的形式存在，原子被三鍵連接故非常 穩定，但氮原子在氮化合物中卻是被N–O或N–H鍵等比氮 氣中N–N鍵弱很多的鍵連接。當這些較弱的鍵被點燃並破壞 時，氮原子便得以釋放，它們之間的三鍵就能得以重組，再次 產生較穩定的氮氣，過程會釋出大量能量（註三），使作為氣體 的氮氣迅速膨脹並產生衝擊波。因此，肥料本身就是炸藥，過 往這個危險的特質曾經釀成2020年的貝魯特（Beirut）爆炸事 故 [8]。 哈柏法不但在第一次世界大戰（1914-1918）中被德軍 廣泛用於生產炸藥，發明家Haber本人也是化學武器的提倡 者：他提出並監督了在第二次伊珀爾戰役（Second Bat t le of Ypres）中使用氯氣這種劇毒的策略，亦是第一次在戰爭中使 用化學武器的實例 [9]。這殺盟軍一個措手不及，使其嚴重受 挫，被逼撤退。 References 參考資料： [1] Barona, A., Etxebarria, B., Aleksanyan, A., Gallastegui, G., Rojo, N., & Diaz-Tena, E. (2018). A Unique Historical Case to Understand the Present Sustainable Development. Science and Engineering Ethics, 24(1), 261-274. [2] BBC. (n.d.). Ammonia and sulfuric acid. Retrieved from https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/z234tyc/ revision/2 [3] Ausubel, F. M. (2018). Tracing My Roots: How I Became a Plant Biologist. Annual Review of Genetics, 52, 1-20. doi:10.1146/annurev-genet-120417-031722 [4] Morlanés, N., Almaksoud, W., Rai, R. K., Ould-Chikh, S., Ali, M. M., Vidjayacoumar, B., . . . Basset, J. (2020). Development of catalysts for ammonia synthesis based on metal phthalocyanine materials. Catalysis Science & Technology, 10(3). doi:10.1039/C9CY02326G [5] U.S. Department of Energy. (n.d.). Hydrogen Production: Natural Gas Reforming. Retrieved from https://www. energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-productionnatural-gas-reforming [6] Ghavam, S., Vahdati, M., Grant Wilson, I. A., & Styring, P. (2021). Sustainable Ammonia Production Processes. Frontier in Energy Research, 9. doi:10.3389/ fenrg.2021.580808 [7] Capdevila-Cortada, M. (2019). Electrifying the Haber– Bosch. Nature Catalysis, 2(1055). doi:10.1038/s41929-0190414-4 [8] Guglielmi, G. (2020, August 10). Why Beirut’s ammonium nitrate blast was so devastating. Nature. doi:10.1038/ d41586-020-02361-x [9] King, G. (2012, June 6). Fritz Haber’s Experiments in Life and Death. Smithsonian Magazine. Retrieved from https://www.smithsonianmag.com/history/fritz-habersexperiments-in-life-and-death-114161301/ 因此，科學家有需要從哈柏法的反應 條件和催化劑著手去改良這個歷史悠 久的化學反應，以確保哈柏法能符合 現代可持續發展的概念。 1 勒沙得利爾原理：當改變系統的溫度、濃度、壓力或體積時，化學反應的平衡 位置會移向相反方向以抵消改變。 2 配位化合物：由一顆中心金屬原子連接著非金屬原子，或被非金屬原子包圍而 成的化合物。 3 編按：破壞化學鍵需要能量（吸熱反應），形成化學鍵則釋出能量（放熱反應）。
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