Творцы точных наук. Русские химики. А.Е.Фаворский, С.В.Лебедев

«Рассказы о русском первенстве» — читайте интересные статьи из этой книги, с продолжениями! Вы узнаете о реальном вкладе русских ученых и изобретателей в развитие мировой  науки и техники.

Химическая наука позволила создать много удивительных материалов с совершенно новыми, отсутствующими у природных, свойствами.

Мы можем гордиться тем, что многие из важнейших глав этой науки созданы нашими соотечественниками — русскими химиками.

В XVIII веке молекулы веществ, получаемых химиками, состояли самое большее из 10—15 атомов. Это были несложные «постройки» селитры, соды, кислот.

В начале XIX века «строительная» техника химиков позволила делать «многоэтажные» молекулы красителей, лекарств и взрывчатых веществ. Это были постройки уже из ста и более атомов.

После же того как А. М. Бутлеров создал теорию строения вещества, а Д.И. Менделеев дал таблицу элементов этих «строительных» материалов химии, у химиков открылись неограниченные возможности для возведения сооружении особой сложности.

В конце XIX века и особенно в XX веке созданы классические образцы химической «архитектуры».

Исследователи подробнейшим образом изучали «архитектуру» природных веществ и после этого составляли проекты для постройки их искусственным, химическим путем.

Создан искусственный шелк, возведены громаднейшие молекулы «каучукового здания».

Построены химические небоскребы из нескольких тысяч атомов — молекулы пластических масс.

Много сделали для развития промышленной химии русские ученые.

Алексей Евграфович Фаворский — один из талантливейших учеников Бутлерова — вошел в историю химии как создатель промышленных способов получения ароматических веществ, синтетического каучука и пластических масс.

Значительная часть научной деятельности Фаворского протекала в дореволюционное время, когда в России не было развитой химической промышленности. Многие его открытия, имеющие большую практическую ценность, были заимствованы иностранцами и использованы в промышленности других стран.

В 1906 году Фаворский опубликовал свою работу о получении универсального растворителя — диэтиленового эфира. Вскоре по способу Фаворского этот растворитель стал производиться в Америке.

В том же году была издана работа Фаворского об открытом им способе получения изопрена — вещества, из которого в растениях-каучуконосах образуются молекулы каучука. Царская Россия не сумела использовать этого открытия, зато им заинтересовались на Западе. По методу Фаворского немецкий промышленник Мерлинг осуществил производство синтетического каучука.

Фаворский открыл способ по пучения простых виниловых эфиров, который лег потом в основу производства синтетических смол. Смолы, созданные Фаворским, это не родственники древесной или каменноугольной смолы. Это совершенно новые вещества, из которых вырабатываются лаки, пленки, клеящие вещества, искусственный шелк и различные пластические массы. Сейчас производство этих продуктов необычайно широко развито во всем мире.

Пластические массы, полученные из синтетических виниловых смол, имеют большую химическую стойкость, малую растворимость и совершенно ничтожную водопоглощаемость.

Виниловая пластмасса может перерабатываться в изделии штампованием. Шприцеванием из нее получают трубки, стержни, литьем под давлением — различные детали машин, вытяжкой — волокна и пленки.

Прозрачные пленки из виниловых смол прекрасно окрашиваются в различные цвета. Изготовленные из них плащи и накидки легче и лучше резиновых. Такой плащ на дожде не теряет крепости и не изменяет формы.

Волокна, полученные из виниловой смолы, перерабатываются в ткани, через которые можно фильтровать кислоты и щелочи, — виниловая ткань не боится этих сильно действующих химических веществ.

Ленты из винилового волокна применяют в подшипниках в качестве сальниковой набивки — она не требуют наполнителей и выдерживает температуру от —15° до +90˚ С.

Еще в 90-х годах прошлого столетия Фаворский открыл замечательный способ превращения химического вещества дихлоркетона в кислоты акрилового ряда. В наше время это открытие легло в основу промышленности некоторых видов пластических масс. Прозрачные пластмассы — знаменитая прозрачная броня, защищавшая наших летчиков и танкистов во время войны, — родились в лаборатории А. Е. Фаворского.

Там же родились химические продукты для синтеза душистых веществ (линалоол) и другие

Применяя одну из реакций Фаворского, его ученик профессор И. Н. Назаров приготовил карбинольный клей. Этот клей склеивает что угодно так прочно, что при разрыве склеенная деталь скорее ломается в каком-то другом месте, а не там, где склеено. Этот клей можно применять при монтаже мелких деталей, приклеенные, они держатся лучше, чем привинченные. Карбинольный клей — хороший изолятор, что обеспечивает ему широкое применение в электротехнике. При восстановлении разрушенных немцами радиостанций, телефонных и электростанций карбинольным клеем склеивались разбитые высоковольтные изоляторы, распределительные щиты, приборы.

Из школы Фаворского вышло много выдающихся ученых. В истории химии ярко сияет имя ученика Фаворского — знаменитого С. В. Лебедева, создателя синтетического каучука.

История создания синтетического каучука — история долгая.

Еще в прошлом веке в продуктах сухой перегонки каучука был обнаружен жидкий углеводород, названный изопреном; однако производить каучук из изопрена, добытого из каучука же, было бы бессмысленно.

Когда с помощью теории Бутлерова открылась дверь в невидимый мир «архитектуры» вещества и химики узнали строение изопрена, они попытались получить изопрен из других продуктов. Химик Тильден получил изопрен из скипидара и даже превратил его в каучук, но стоимость одного только изопрена оказалась в десятки раз больше стоимости натурального каучука.

В 1910 году русский химик И. Л Кондаков открыл способ превращения в каучукоподобное вещество другого углеводорода, так называемого диметилбутадиена. В войну 1914—1918 годов это русское открытие было использовано немцами. На построенном в Ливеркузене заводе до конца войны было выработано около двух тысяч тонн синтетического каучука, стоимость которого в 20 раз превышала стоимость натурального.

Но у немцев не было другого выхода. У них не было плантации гевеи, из которой добывают каучук, а отсутствие каучука означало проигрыш воины.

После войны завод сразу же был закрыт.

Многие крупные ученые работали над синтезом каучука. Однако окончательно решил эту грандиозную проблему только выдающийся русский ученый С. В. Лебедев.

По предложению Фаворского Лебедев начал заниматься кругом вопросов, связанных с получением синтетического каучука, еще в 1907 году. В этом направлении ученый работал до конца своей жизни.

Разные растения вырабатывают в себе углеводород — изопрен. На юге они превращают его в млечный сок, содержащий каучук, а на севере — в липкие, пахучие смолы. Изопрен, из которого в растениях строится молекула каучука, в заводских условиях получить трудно и дорого.

Поэтому С. В. Лебедев не стал подражать природе, а пошел своим путем. Процесс, происходящий в лаборатории природы, взят был им лишь как руководящий принцип. Упорные поиски привели Лебедева к гениальному открытию. Он нашел, что углеводород бутадиен (он называется также и дивинилом) также может превращаться в каучук. В 1908 году Лебедев впервые получил бутадиеновый каучук. Но это было только началом пути к подлинному созданию синтетического каучука. Одно дело лаборатория, другое дело завод, где необходимо учитывать большие масштабы производства, достаточную его экономичность и т. д. Чтобы разработать способ получения синтетического каучука в заводских условиях, нужны были опыты.

Работы С. В Лебедева, несмотря на их ценность и оригинальность, не нашли поддержки в царской России. Только при советской власти на их развитие были отпущены крупные средства. В 1926 году был объявлен конкурс на лучший способ получения синтетического каучука, в котором принял участие и С. В. Лебедев с группой своих учеников. Трудности были велики. Первые опыты сопровождались неудачами. Но настойчивость, целеустремленность и умение отличать главное от второстепенного привели Лебедева к победе. Из двадцатилетнего опыта выкристаллизовался первый в мире, экономически оправданный промышленный способ производства синтетического каучука.

Выращенный в стеклянных пробирках каучук отвечал условиям конкурса. Теперь требовалась производственная проверка.

На построенном в Ленинграде опытном заводе процесс был перенесен из стекла в металл, из лабораторной посуды — в заводские аппараты. Вскоре первые промышленные изделия из синтетического каучука блестяще выдержали выпускной экзамен.

В 1931 году в Ярославле, на пустыре, где раньше только рос чертополох, со сказочной быстротой появились корпуса завода синтетического каучука, а через 11,5 месяца была выдана первая партия каучука. Следом были пущены еще два крупных завода — в Воронеже и Ефремове.

Источник: Болховитинов В. и др. Рассказы о русском первенстве. Москва: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1950. 424 с. С.82-85.