Vorarbeiten
Die Arbeitsgruppe, die Haber mit den Untersuchungen beauftragte, wurde von Johannes Jaenicke, der bereits während des Krieges im Haberschen Institut tätig war, geleitet. Dreizehn weitere Mitarbeiter, teils fest angestellt im Institut, teils als Doktoranden tätig, nahmen an den Untersuchungen teil, darunter einige, die Haber als junge Freunde betrachtete, so z. B. H. Eisner, Fritz Epstein, F. Matthias und K. Quasebarth. Sie sind nach 1933 z. T. in die USA oder nach Südamerika emigriert. Die Arbeiten zu diesem Projekt begannen 1920 mit der Untersuchung von dem Seewasser nachgestellten Standardlösungen. In dieser Zeit war es schwierig, Proben aus dem Meer zu entnehmen, ohne dass die alliierten Kommissionen davon Kenntnis nahmen. Die Standardlösungen enthielten Goldchlorid mit einer Konzentration, die dem damals angenommenen Goldgehalt von 5 mg/m3 entsprach. Verschiedene analytische Methoden, von der die befriedigendste die Mikrokupellation des Goldes war, das man durch eine Fällung mit Bleisulfid aus der Lösung gewann, wurden erarbeitet.
Die Kupellation ist ein sehr altes Analysenverfahren. Sie soll bereits den Babyloniern bekannt gewesen sein und wird in der Bibel von dem Propheten Jeremia (ca. 600 v. Chr.) in einem Gleichnis erwähnt. Hier heißt es (Jeremia, 6,29-30): "Der Blasbalg ist verbrannt, das Blei verschwindet; das Schmelzen ist umsonst, denn das Böse ist nicht davongeschieden. Darum heißen sie auch ein verworfenes Silber..."
Das Verfahren lässt sich wie folgt beschreiben: Versetzt man Au/Ag mit einem Vielfachen der Masse an Blei und erhitzt es, so oxidieren die Verunreinigungen und werden in der flüssigen Bleiglätte gelöst. Führt man diese Prozedur in einem porösen Tontiegel (Kupelle) aus, so dringt in diesen die heiße Bleiglätte ein, das Blei bleibt der Luft ausgesetzt. Es verbleibt schließlich ein Edelmetallkörnchen.
Dieses der Probierkunst entlehnte Verfahren wurde von Haber und seinen Mitarbeitern zu der mikroanalytischen Methode der Goldbestimmung entwickelt. Mit dieser Methode, die später noch erheblich verfeinert wurde, wurden die Standardlösungen überprüft, bis die richtige Menge Gold ermittelt war. Schließlich bestimmte man mit dieser Analysenmethode den Goldgehalt von natürlichem Meerwasser. Allerdings war die Anzahl der Proben nur gering. Als man jedoch die angenommene Menge von ca. 5 mg pro Tonne tatsächlich mit großer Sicherheit ermittelte, wurden die Ergebnisse als ausreichend betrachtet, um die nächste Stufe des Projektes anzugehen: die Entwicklung einer Extraktionsmethode bei einer solchen Goldkonzentration im Meerwasser.
Die Ausarbeitung dieses Verfahrens und vor allem der Aufbau einer Apparatur, die in einem Raum eines seegehenden Schiffes installiert werden konnte, benötigte nun Mittel, die nicht mehr unter der schwierigen finanziellen Situation des Institutes aufgebracht werden konnten. Haber wandte sich daher an die Geschäftsleitungen der Degussa und der Metallgesellschaft in Frankfurt. Beide Firmen beschäftigten sich mit der Gewinnung von Gold und anderen Edelmetallen. Mit der Degussa hatte Haber schon im Kriege auf dem Gebiet der Schädlingsbekämpfung zusammengearbeitet, sodass er einen guten Kontakt zu deren leitenden Herren hatte.
Bei der Metallgesellschaft wandte er sich vor allem an Alfred Merton, den Aufsichtsratsvorsitzenden. Alfred Merton war ein großer Förderer der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft und zur selben Zeit in den Senat der Gesellschaft gewählt worden. Für die Finanzierung war es von Vorteil, daß die Metallgesellschaft eine eigene Bank besaß, die Metallbank, die auch heute noch eine Konzernfirma der Metallgesellschaft Frankfurt ist.
Aus einem Brief Habers an Jaenicke 2 geht hervor, daß Haber mit Merton einen Schriftwechsel im Sommer 1922 geführt hatte, der nach weiteren Verhandlungen zusammen mit der Degussa zum Abschluss eines Vertrages im November 1922 führte 3. Damit standen Haber jetzt ausreichend Mittel zur Verfügung, die es ihm ermöglichten, das Projekt zügig fortzuführen. Bei der Ausarbeitung des technologischen Verfahrens zur Entgoldung des Meerwassers wurden konkurrierende Analysenmethoden sowohl an synthetischem Meerwasser als auch an isotonischen Kochsalzlösungen und Magnesiumchloridlösungen gleichen Flockungsvermögens nochmals auf ihre Verlässigkeit geprüft. Jaenicke schrieb dazu 4: "Kein Ergebnis der jahrelangen Vergleichsversuche deutete darauf hin, dass die Bestimmungen bei dem als reell angenommenen Goldgehalt des Meerwassers von etwa 5 mg je Kubikmeter mit Fehlern behaftet sein könnten."
Die nach vielen unterschiedlichen Verfahren schließlich erarbeitete Arbeitsweise zur Gewinnung des Goldes lief darauf hinaus, das Edelmetall an kolloidem, von Natriumpolysulfid innerhalb des Meerwassers spontan abgespaltenem Schwefel unter Reduktion zu adsorbieren und die rasch koagulierende Suspension über feinkörnigen, oberflächlich mit Schwefel gleicher Entstehungsart beladenen Sand zu filtrieren. Das Gold wurde so vollständig entfernt, und das Konzentrat konnte leicht aufgearbeitet werden.
Nach den Vorarbeiten im Labormaßstab war der Zeitpunkt gekommen, das erarbeitete Verfahren auch auf hoher See zu erproben.