这项成果帮助哈伯在电解还原和氧化领域研究取得了巨大的成功，由此他建立了一个公认的电化学学派。
而他最卓越的成就则是成为第一个从空气中制造出氨的科学家，氨对地球上的生物相当重要，它是许多食物和肥料的重要成分，在农业上可以做氮肥。
氮是植物生长的必需养分之一，它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。氮素对植物生长发育的影响是十分明显的。当氮素充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增长，因此植物叶面积增长炔，能有更多的叶面积用来进行光合作用。
但在以前，植物的成长主要靠天然肥料，着农业的发展，对氮肥的需求量在迅速增长。
哈伯经过了多次的尝试，终于探索出了合成氨的方式，他在炽热的焦炭上方吹入水蒸气，可以获得几乎等体积的一氧化碳和氢气的混合气体。其中的一氧化碳在催化剂的作用下，进一步与水蒸气反应，得到二氧化碳和氢气。然后将混合气体在一定压力下溶于水，二氧化碳被吸收，就制得了较纯净的氢气。同样将水蒸气与适量的空气混合通过红热的炭，空气中的氧和碳便生成一氧化碳和二氧化碳而被吸收除掉，从而得到了所需要的氮气。
后来哈伯在1909年经过测试发现。在600C的高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率约为8%的合成氨。8%的转化率不算高，当然会影响生产的经济效益。
经过多次优化？哈伯认为若能使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来，则这个工艺过程是可行的。于是他成功地设计了原料气的循环工艺。这就是合成氨的哈伯法，之后，一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产，从此合成氨成为化学工业中发展较快，十分活跃的一个部分。合成氨生产方法的创立不仅开辟了获取固定氮的途径，更重要的是这一生产工艺的实现对整个化学工艺的发展产生了重大的影响。合成氨的研究来自正确的理论指导，反过来合成氨生产工艺的研试又推动了科学理论的发展。
作为第一个从空气中制造出氨的科学家，哈伯使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展，挽救了千万人的生命，人们纷纷称赞他为天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人。
然而合成氨也为工业生产、军工需要的大量硝酸、炸药解决了原料问题。作为合成氨工业的奠基人，哈伯也深受当时德国统治者的青睐，他数次被德皇威廉二世召见，委以重任。43岁时他担任了威廉皇家物理化学和电化学研究所所长兼柏林大学教授。
随后战争使得圣人变成魔鬼，随着一战的爆发，德国卷入了战争之中，民族沙文主义所煽起的盲目的爱国热情将哈伯深深地卷入战争的漩涡。
他所领导的实验室成了为战争服务的重要军事机构：哈伯承担了战争所需的材料的供应和研制工作，
特别在研制战争毒气方面。他曾错误地认为，毒气进攻乃是一种结束战争、缩短战争时间的好办法，从而担任了大战中德国施行毒气战的科学负责人。
他的想法打开了潘多拉魔盒，毒气战开始诞生，这是人类文明史册上最丑陋的行为，1914年9月，他和德军建议：用他研制的化学武器打开战争的缺口，在他的建议下，德国成立了人类第一支毒气部队。
他先后生产了氯气、芥子气、光气等多种毒气，1915年4月21日德军将装满液氯的钢瓶调往西线，22日哈伯亲自来到伊普雷前线对这第一场的毒气战进行指导。德军借助风向和风速对法军阵营进行了毒气突击。
空气中有十万分之三的氯气便能让人咳嗽不止，千分之一的氯气即可使人丧命。当士兵们将钢瓶打开，液氯便化为浓郁的黄绿色气体，向敌方阵营飘去，刹时间，法军营地便被毒气浸没，法军对此毫无办法，当场导致5千多人死亡，1万5千多人中毒。
德国的毒气战成果刺激了其他各个国家，潘多拉的魔盒一旦打开，就再也难关闭，各国也开始争相研发化学武器，一发而不可收拾，这次战争掀开了近代化学战的序幕，而哈伯则是始作俑者。
特别是哈伯研发的芥子气，染毒皮肤后能够引起红斑、水肿、起疱、糜烂、坏死并容易造成二次感染，伤口愈合缓慢。较大剂量芥子气经皮肤、呼吸道、消化道吸收后可致全身吸收中毒，因此芥子气中毒的临床表现呈多样性。
芥子气可装填在炮弹、火箭弹、地雷及航空布洒器或地面布洒器中使用。可单一或混装使用等。是迄今生产、储存乃至使用量最多的一种化学武器，其杀伤占已知化学战伤亡的八成以上，被称为“毒剂之王”。
哈伯制造的毒气战在一战中让130多万人丧生。然而即使哈伯如此丧心病狂，却还是没有使德国赢得胜利，1918年第一次世界大战以德国战败结束。同年，哈伯因为合成氨获得诺贝尔奖，这也是诺贝尔历史上争议最大的一次，许多科学家觉得哈伯没有资格获得诺贝尔奖，这是科学界的耻辱，但是也有科学家认为哈伯只是被战争裹挟，实属无奈。
一战结束后，就算受到了如此大的非议他仍不知悔改。为了帮助祖国尽快还清战争赔款和债务，他开始研究从海水里提取黄金的方法。但是由于黄金在海水里面含量实在太低，哈伯只能空手而回。
然而哈伯如此疯狂爱国，却并没有什么用，希特勒上台以后，疯狂屠杀犹太人，拥有犹太血统的哈伯也没有逃脱，因为受到纳粹的迫害，哈伯与其他包括爱因斯坦在内的科学家不得不远离故乡。哈伯最终流亡英国，并在剑桥的一个实验室工作，最终在1934年去世。
哈伯作为毒气战的始作俑者，对人类的影响极其恶劣，死于化学武器和毒气战中的人多达百万人。哈伯的一生可以说极为分裂，他挽救了千万人的生命，却又亲手屠杀了百万人。
哈伯的是非功过，不会随着岁月的远去而被人所淡忘。
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