Urto efficace

Quando ho scritto l’articolo sull’ammoniaca ho subito pensato alla vita di Fritz Haber, riservandomi di parlarne in un secondo momento. Vorrei farlo in questo post, poichè ritengo che l’avventura di Haber sia di straordinaria attualità per quanto riguarda i rapporti tra scienza e potere. Questo brillante chimico fisico tedesco era ebreo, ma si convertì al cristianesimo più per convenienza che per reale convinzione. Fritz Stern, un profondo conoscitore della storia tedesca, ha osservato come gli anni della formazione di Haber, nato nel 1868, coincisero con l’esaltazione suscitata dall’unificazione della Germania, quel tardivo compimento che diede al Reich il suo fatale carattere militaristico-autoritario. In questo clima patriottico Haber arrivò a formulare le condizioni per la sintesi dell’ammoniaca tramite un lavoro incessante, studiando in gran parte come autodidatta nel campo della chimica fisica; molti hanno scritto della sua determinazione nel perseguire ostinatamente quest’obiettivo, anche lottando contro Walther Nernst, gigante della termodinamica che impugnò i suoi dati relativi all’equilibrio della reazione di sintesi dell’ammoniaca. Quest’ultima infatti non è il risultato di un cammino  ”a senso unico”, ma di una reazione di equilibrio che si muove in entrambe le direzioni: l’ammoniaca è il prodotto di azoto e idrogeno, ma l’azoto e l’idrogeno sono a loro volta i prodotti dell’ammoniaca. La reazione bilanciata riportata sotto vi aiuterà a capire più di mille parole:

Come potete osservare, si parte da quattro molecole (tre di idrogeno e una di azoto) per arrivare a due molecole di ammoniaca; se questa, una volta formata, viene sottratta all’ambiente di reazione, l’equilibrio si sposta sempre più a destra (è come se cercasse di reagire alla perturbazione indotta dalla sottrazione compensando con una maggiore produzione delle molecole venute a mancare, secondo il Principio di Le Chatelier). Non solo: dato che la reazione si svolge in fase gassosa, un altro “trucco” per aumentare la produzione di ammoniaca consiste nell’aumentare la pressione; questa operazione sposta infatti l’equilibrio verso le molecole che occupano il minor volume di gas (dato che le molecole di idrogeno e azoto presenti a sinistra sono in numero maggiore, anche il volume da esse occupato sarà proporzionale). Inoltre la reazione richiede elevate temperature per scindere il triplo legame che tiene uniti i due atomi di azoto, anche se complessivamente temperature troppo alte non favoriscono la reazione di sintesi; per questo motivo è necessario un catalizzatore, che ne facilita il decorso anche a temperature moderate.

Una volta completata la fase di studio della reazione in laboratorio, il problema maggiore di Haber fu quello di trasferirla in un contesto industriale, mettendo a punto un impianto che consentisse di realizzare su grande scala le condizioni descritte; in questo il chimico fu aiutato dall’ingegnoso Carl Bosch (non a caso si parla del processo Haber-Bosch, ancora oggi in uso).

Come abbiamo già detto, l’ammoniaca è impiegata principalmente per ottenere fertilizzanti di sintesi; quest’applicazione è stata importantissima per la Germania allo scoppio della Prima guerra mondiale, periodo in cui si interruppero le linee di rifornimento con le fonti di fertilizzati sudamericani. In questo frangente Haber si mise al servizio della nazione dirigendo un gruppo di ricerca sulle armi chimiche; per quanto deplorevole possa sembrare questa scelta, essa era concepita dallo scienziato come uno dei tanti contributi alla difesa della Germania dal nemico (come accennato prima, non dimentichiamo il contesto patriottico in cui la personalità di Haber e di tanti altri si è formata).

Il numero delle vittime dei gas velenosi ideati da Haber fu senz’altro basso rispetto a quello causato dalle polveri da sparo o dagli esplosivi, ma sufficiente per sconvolgere la vita del chimico tedesco: la morte per soffocamento causata dai gas velenosi è senza dubbio una delle più crudeli. Non solo la Germania perse la guerra rendendo vani i suoi sforzi, ma sua moglie Clara Haber, anche lei chimica, morì suicida (molto probabilmente in preda al rimorso di non aver saputo far desistere il marito dall’uso della chimica per scopi bellici, che lei aveva sempre deplorato).

Dopo la guerra, la Germania si trovò soffocata dal pesantissimo debito di riparazioni che le fu imposto; gran parte del debito doveva essere versato in oro, motivo per cui Haber, nuovamente a servizio della sua nazione, cominciò a condurre esperimenti sull’«acqua di mare sintetica». Obiettivo: recuperare l’oro dagli oceani facendolo precipitare con l’ausilio di reagenti chimici. Purtroppo Haber, dopo una serie di approfondite analisi, si rese conto dell’impossibilità dell’impresa: i dati presenti in letteratura chimica sulle concentrazioni dell’oro nei fondali marini non erano affidabili.

Ma la vera delusione di Haber fu quella legata al tradimento che dovette subire dalla Germania, la terra alla quale aveva dedicato tutte le sue energie: all’inizio del 1933 l’ascesa di Hitler aprì la strada all’antisemitismo, che cominciò con l’esclusione degli ebrei da ogni forma di attività pubblica al servizio dello Stato. Pur portando la maschera del convertito, Haber si era sempre circondato di persone ebree o di ascendenza ebraica; avrebbe potuto conservare la sua posizione, ma era tenuto a licenziare tutti i suoi collaboratori ebrei. Dilaniato, preferì lasciare l’incarico. In una lettera ad Albert Einstein scrisse: “In tutta la mia vita non sono mai stato così ebreo come adesso”. Morì nel ‘34 a Basilea, profondamente solo e deluso dalla sua patria.

Fonte: La Chimica allo Specchio, di Roald Hoffmann.

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