Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gtesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXL Jahrg. 



7. Juni 1906. 



Nr. 23. 



Die Nutzbarmachung des atmosphärischen 

 Stickstoffs. 



(Sammelreferat.) 



Zur Ernährung der Pflanzen sind außer Kohlen- 

 säure und Wasser vor allen Diugen drei Stoffe von 

 großer Wichtigkeit: Kalisalze, Phosphorsäure und 

 Stickstoffverbiudungen. Die ersten beiden Stoffe sind 

 infolge der Verwitterung der Felsen im Boden vorhan- 

 den, hingegen stammt der Stickstoff zu einem 

 Teile wenigstens auch aus der Atmosphäre. 

 Er wird durch verschiedene Naturerscheinungen, z.B. 

 durch Gewitter, in assimilierbare Verbindungen ver- 

 wandelt, die durch den Regen den Pflanzen zugeführt 

 werden. Durch den infolge der starken Vermehrung 

 der Bevölkerung nötig gewordenen intensiven Betrieb 

 der Landwirtschaft verarmte der Boden an Kaliver- 

 bindungen und Phosphorsäure, während der Stickstoff 

 auf natürlichem Wege nicht schnell genug ersetzt 

 werden konnte. Durch die bahnbrechenden Arbeiten 

 Liebigs wurde die Landwirtschaft auf die Verwen- 

 dung künstlicher Düngemittel hingewiesen. Kali- 

 salze und Phosphate waren in Europa , speziell in 

 Deutschland, in großer Menge vorhanden und wurden 

 leicht für die Landwirtschaft nutzbar gemacht. Als 

 Quelle für Stickstoffverbindungen kamen in Deutsch- 

 land nur die in Gasanstalten und Kokereien als 

 Nebenprodukte bei der trockenen Destillation der 

 Steinkohle gewonnenen Aminonsalze in Betracht. Die 

 Haupt menge des Düngerstickstoffs wurde bezogen 

 aus den Guanolagern von Peru, und als diese in 

 ziemlich kurzer Zeit erschöpft waren, aus den mäch- 

 tigen Salpeterlagern von Chile. Es hatte an sich 

 schon große Bedenken, daß die europäische Land- 

 wirtschaft abhängig war von den Salpeterproduzenten 

 der fernen Westküste Südamerikas, hierzu kam noch 

 die Preissteigerung , die infolge des großen Ver- 

 brauches, sowie des Bingschlusses der Besitzer ein- 

 getreten war, und schließlich die Sorge, daß auch die 

 Salpeterlager in absehbarer Zeit erschöpft sein wür- 

 den. Berechnungen haben ergehen, daß der Salpeter- 

 vorrat Chiles bei dem ständig zunehmenden Export 

 iu ungefähr 20 Jahren vollständig aufgebraucht sein 

 wird. 



Die Chemiker waren also vor die Aufgabe gestellt, 

 eine andere Quelle für Stickstoffverbindungen zu er- 

 schließen, sei es in Form von Nitrat oder von Am- 

 moniak. Ein unerschöpflicher Vorrat an Stickstoff 



bot sich allerdings in der Atmosphäre dar, die ja 

 79 Vol.-Proz. des Gases enthält, aber alle Versuche, 

 das indifferente Gas auf technisch durchführbare 

 Weise in chemische Verbindungen überzuführen, 

 waren bis vor wenigen Jahren vergebens. Durch 

 eingehende Untersuchungen hatte man festgestellt, 

 daß die Pflanzen, namentlich gewisse Leguminosen, 

 imstande sind, den Stickstoff der Atmosphäre in sich 

 aufzunehmen und zu Verbindungen zu verarbeiten. 

 Dies geschieht mit Hilfe des Lebensprozesses von 

 Bakterien, die mit den Leguminosen symbiotisch in 

 den Wurzelknöllchen derselben leben. Diese Erfah- 

 rung macht sich die Landwirtschaft zunutze, indem 

 sie z. B. einen stickstoffarmen Acker mit Lupinen, 

 einer Pflanzenart, die besonders viel Stickstoff assimi- 

 liert, bestellt, diese dann einfach unterpflügt und so 

 den Boden mit Stickstoffverbindungen anreichert. 

 Das Verfahren kann aber nur in besonderen Fällen 

 angewandt werden und macht die Anwendung stick- 

 stoffhaltiger Düngemittel keineswegs unentbehrlich. 

 Cavendish beobachtete bereits im Jahre 1786, 

 daß sich der gesamte Stickstoff eines Luftquantums 

 verbrennen ließ , wenn man die nötige Menge Sauer- 

 stoff zuführte und das Gemisch elektrischen Funken- 

 entladungen aussetzte. Ähnliche Beobachtungen 

 machten gleichzeitig Priestley und später im Laufe 

 des 19. Jahrhunderts mehrere andere Forscher, ohne 

 daß es gelang, die Reaktion technisch zu verwerten. 

 Da nahmen 1892 Crookes und 1897 Lord Rayleigh 

 die Versuche wieder auf, und 1902 stellten Muth- 

 mann und Hofer die Bedingungen für eine günstige 

 Ausbeute fest. Bald darauf gründeten Lovejoy und 

 Bradley die Atmospheric Products Co. mit der Ab- 

 sicht, die gewaltigen Wasserkräfte der Niagarafälle 

 für die Oxydation des Luftstickstoffs im großen zu 

 verwenden '). Sie arbeiteten mit einem Gleichstrom 

 von 10 000 Volt Spannung und 1 Ampere Strom- 

 stärke , nachdem Wechselstrom ein ungünstiges Re- 

 sultat gegeben hatte. Da es schwierig ist, solche 

 Entladungen dauernd im Gange zu erhalten und in 

 ihnen größere Mengen von Energie zum Ausgleich 

 zu bringen, so gaben sie ihrem Apparat die Form 

 von in einander rotierenden Trommeln, welche mit 

 vielen Platinelektroden besetzt waren , bei deren An- 

 näherung an einander fortwährend Funkenstrecken 

 gebildet und wieder abgerissen wurden. Die dem 



') Haber, Zeitschr. f. Elektrochemie 1903, S. 381. 



