하버법

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하버법은 독일의 하버가 19세기 유럽에서 일어났던 식량문제를 해결하기 위한 과제인 비료의 합성에 중요한 암모니아를 공업적으로 제조하는 방법이다.

19세기 말 인류는 ‘식량부족’이라는 어두운 그림자에 둘러싸여 있었다. 세계 인구는 15억 정도로 크게 늘어났지만 농업생산성은 더 이상 향상되지 않았던 것이다. “식량은 산술급수적으로 증가하는 반면 인구는 기하급수적으로 팽창한다.”는 맬서스의 예언이 들어맞는 듯했다. 이러한 배경에서 당시의 과학계에서는 화학비료를 개발하여 전 세계의 인구를 먹여 살리는 것이 중요한 과제로 떠올랐다. 그것은 독일의 화학자인 프리츠 하버가 1909년에 공기 중의 질소로 암모니아를 합성하는 데 성공함으로써 해결되기 시작했다

암모니아는 다음과 같은 화학반응식으로 생성된다.

3H₂(g)+N₂(g)→2NH₃(g)+에너지

그러나, 이 반응은 대기중의 질소가 매우 안정한 물질이기 때문에 고온, 고압의 철 계통의 촉매가 있어야 한다. 촉매를 사용하여 약 200기압, 4~500℃에서 반응이 진행, 암모니아를 만든다. 이를 하버법, 혹은 하버-보슈법이라 한다.

이렇게 생성된 암모니아는 질산, 황산과 혼합하여 질산암모늄이나 황산암모늄을 만든다. 이로써 비료를 만들어 식량문제를 해결하였는데, 하버와 보쉬는 이 업적으로 하버는 1918년, 보쉬는 1931년에 노벨화학상을 수상했다.