Жизнь одного химика. Воспоминания. Том 2
Шрифт:
А. М. Бутлеров. Квартира была временно занята другим академиком, Нассоновым; по постановлению правления Академии, он должен был передать ее мне, но замедлял свой переезд только потому, что не мог нигде получить перевозочных средств, а нанимать частных перевозчиков стоило таких денег, что он должен был бы один месяц остаться без содержания и,# следовательно, без еды. Так как я был начальником НТО и, следовательно, все исследовательские Институты в Петрограде находились в моем ведении, то мне было легко устроить перевозку моего коллеги на его новую- квартиру без всяких расходов с его стороны, — и с малыми затратами с моей стороны. Как только квартира освободилась, мне пришлось на свой-же счет ее ремонтировать, так как Академия, за неимением средств, не могла принять этот расход на себя. Квартира не ремонтировалась более десяти лет и была в ужасном состоянии; необходимо было также сорвать всю электрическую проводку старого типа и заменить ее новой. Квартира имела 9 громадных комнат, и потому ремонт ее стоил больших денег. Половину квартиры я приспособил для химической лаборатории, так как химическая лаборатория Академии Наук, в которой уже работал академик Н. С. Курнаков, была очень мала и совершенно не пригодна для моих работ. Ремонт квартиры был произведен сравнительно быстро, и в конце лета 1923 года я переехал
рой мне удалось сделать столь интересные работы. Что-же касается до лаборатории, то это дело подвигалось очень медленно, и только в начале января 1924 года, когда я получил все заказанные приборы из заграницы, я смог приступить к систематическим работам.
Лаборантом я пригласил военного инженера-технолога Алексея Исидоровича Киселева, моего ученика по Артиллерийской Академии, которую он окончил уже во время революции в 1921 году. Я не могу не упомянуть с б его отце, который, будучи крестьянином Тульской губернии, сделал большую для него карьеру. После окончания военной службы в Измайловском полку, где он был фельдфебелом, он, как выдающийся служака, был зачислен в роту дворцовых гренадер, а затем был сделан камер-лакеем для несения службы во дворце Государя. Впоследствии он был назначен камердинером к Государю Николаю II и всегда сопровождал его во всех заграничных путешествиях. Будучи от природы умным, он * сам себя образовал и с’умел дать своим детям хорошее образование. Его дочь, Анастасия Исидоровна, была моей ученицей по Женскому Педагогическому Институту в Петербурге, который окончила в 1915 году, блестяще выдержав государственные экзамены. Это была на редкость образованная девушка, отличавшаяся замечательными педагогическими способностями. Она была в состоянии поддержать строгую* дисциплину в своих классах во время самого большого развала в средней школе. Ее ученики, несмотря на весь хаос, царивший в школе в первые времена революции, все-таки получали необходимые знания и успевали в своих познаниях гораздо более, чем их товарищи, учившиеся у других преподавателей. Несмотря на ее строгость, все ученики ее очень любили и ценили за ее заботливое отношение к своим питомцам. Я слышал с разных сторон, что она была одним из лучших педагогов того времени в Петрограде. Эта девушка (равно как и ее сестра) была великолепным примером того, что в царское время дочь крестьянина могла получить не только среднее, но и высшее образование и стать образцовой преподавательницей. Она отлично изучила иностранные языки и притом была еще музыкантшей.
Я позволил себе несколько остановиться на личности А. И. Киселевой потому, что она ходатайствовала за своего брата, чтобы я его взял в свои ассистенты. Ее просьба была уважена, и с 1 января 1924 года он приступил к работе, но так как я поместил его ранее на работу в Гонти, в Отдел порохов и взрывчатых веществ, то у меня в лаборатории он мог работать только от 5 до 10 час. вечера. За эту работу он получал 50 рублей в месяц. В первое время надо было не столько работать над химическими реакциями, сколько приспособить комнаты под лабораторию, бегать и доставать различные предметы и химические вещества и т. п. Здесь В. И. проявил большую деятельность, и так как имел хорошие руки, то оказался очень полезным человеком. Но очень скоро выяснилось, что он не обладает химическими способностями и не питает к химии достаточной любви, без чего нельзя сделаться настоящим химиком.
В виду того, что его познания по органической химии были очень слабыми, то я решил дать ему проблему из неорганической химии, а именно вытеснение металлов и их окислов из растворов их солей водородом под большим давлением. Я предложил ему изучить действие водорода под давлением на растворы солей хрома, марганца и железа. Нам предстояло преодолеть огромные трудности, чтобы построить аппараты для высокого давления, печи, насосы. Кварцевые трубки я заказал в Германии, так как в СССР их нельзя было достать. Стальные трубки для моих бомб также были заказаны в Германии; я заказал стальные манесмановские цельнотянутые трубки, и они прислали мне трубки под таким же названием, способные якобы выдерживать давления в 600 атм. Но когда мы накачали в них 100 атм. водорода, то последовал страшный взрыв, и две бомбы разорвались на мелкие куски. Конечно, продолжать опыты с такими бомбами было совершенно невозможно, и я тотчас же написал в Берлин Leitz’y, что он вместо стальных манесмановских прислал мне, вероятно, железные трубки из плохого материала. Он очень извинялся и прислал мне б настоящих манесмановских трубок, которые хорошо выдерживали необходимое давление.
Когда все первоначальные препятствия были преодолены, то Киселев начал первые опыты по восстановлению! хромовой кислоты в соли окиси хрома при помощи водорода под давлением. Первые же опыты дали очень интересные результаты, и мы получили особые комплексные хромовые соли серной кислоты, когда для опыта брали соли хромовой кислоты в присутствии серной. Такие же соединения получались, когда были взяты прямо сернокислый хром или квасцы. Эти соединения кристалличны, и их habitus определил покойный профессор Московского Университета Вульф. Эти комплексы ни в чем не растворимы и их можно только разложить сплавлением с содой или поташем. Анализ этих соединений требовал искусной руки, но таковой у Киселева совершенно не было, и он давал мне после каждого анализа противоречивые числа. Когда я незаметно для него стал наблюдать, как он делает анализ, то сразу понял, почему он дает такие разнообразные данные. Фильтруя жидкость одного анализа он пролил часть жидкости с осадком на стол, и когда я заметил ему, что анализ испорчен, то он сказал: «я при вычислении анализа немного прибавлю к весу осадка». Его репутация, как химика, для меня была испорчена навсегда, и я оставлял его в лаборатории только для производства грубых манипуляций и опытов, передав анализы в другие руки.
Так как для вытеснения металлов были необходимы высокие температуры, которые кварцевые трубки не могли выдерживать, то пришлось заказать золотую трубку. Это была очень не легкая задача: надо было, во-первых, достать около 1 фунта золота и, во-вторых, из этого золота сделать трубку диаметром около 1У2 сант. и длиной около 50 сант. Когда мы дали заказ одному старому мастеру, который внушал нам доверие, то мы все время находились под большим страхом, как бы не пропало у нас золото, с таким трудом добытое. Надо отдать справедливость Киселеву, ему много пришлось хлопотать и бегать, прежде чем мы получили золотую трубку в готовом виде. Эта золотая трубка закрывалась особым колпачком (в роде капиляра), который довольно туго надевался на верхний край трубки с таким расчетом, чтобы диффузия водяных паров из золотой трубки в пространство бомбы, куда вставлялась с раствором золотая трубка, происходила крайне медленно; между стенками трубки и колпачком оставались только капилярные каналы. Впоследствии, на деньги отпущенные НТО, я приобрел такую же платиновую трубку, стоившую тогда около 2000 рублей (золотая трубка стоила около 800 рублей).
В скором времени в моей новой лаборатории начал работать -инструктор Лесного Института Кондырев, очень симпатичный молодой человек и прекрасный химик. В то время он начал опыты по электрической проводимости Гриньяровских соединений и получил очень хорошие положительные результаты. Впоследствии проф. У. Эванс, в Northwestern University} при изучении проводимости этих соединений получил очень интересные результаты. Я предложил Кондыреву попробовать получить кристаллические окислы никкеля и доказать существование окисла №203, подобного тому, который Звягин и я получили для кобальта из его солей под давлением. Опыты осаждения окислов производились у меня в лаборатории, а продукты реакции он брал с собой и анализировал в лаборатории Лесного Института. Мы сделали очень интересную работу. Мы получили в первый раз из водного раствора кристаллическую закись никкеля NiO и подтвердили мое прежнее предположение, что окисла Ni203 до сих пор никому не удавалось получить. Я очень жалел, что Кондырев не мог долго продолжать со мной работу, так как его обязанности по лаборатории Лесного Института не позволяли ему работать в другом месте, в особенности столь отдаленном от Лесного Института.
В это же время под моим наблюдением работал оставленный при Артиллерийской Академии инструктором Андрей Климентьевич Андрюшенко на данную ему мною тему: восстановление солей угольной кислоты в муравьиную и превращение последней в щавелевую. Эта работа должна была послужить ему для защиты диссертации на звание штатного преподавателя Академии. Эту работу Андрюшенко делал в Гонти, где он состоял сотрудником в Отделе порохов и взрывчатых веществ.
В моей лаборатории в Артиллерийской Академии я в течении всего 1923 года изучал деструктивную, гидрогенизацию нафталина, которую начал еще в Гонти в 1922 году. Эта работа была первой в литературе, которая показала, что можно расщеплять молекулы многоядерных органических соединений на более простые молекулы ароматических углеводородов без образования продуктов уплотнения и образования заметных количеств угля. Было показано впервые, что, как нафталин, так и продукт его гидрогенизации, тетрагидранафталин, несмотря на присутствие сильного смешанного гидрогениза-ционного катализатора окиси никкеля и глинозема способны при разложении давать большое количество ароматических соединений, бензола, толуола и пр. До этой работы, опубликованной уже в 1924 году в «Известиях» НТО и Академии Наук, не было ни одного патента на подобную реакцию; как только появилась эта работа в печати, то через сравнительно короткое время начали появляться многочисленные работы и патенты на способы применения деструктивной гидрогенизации для получения разнообразных продуктов. Идея деструктивной гидрогенизации была мною реализована уже в моих первых работах под давлением, начиная с 1904 года, когда я подвергал алкоголи, углеводороды и другие органические соединения разложению под давлением в присутствии водорода и без него при высоких температурах.
Другая работа, которую я вел также с Н. А. Клюквиным, было изучение дегидратации этилового спирта под давлением с целью получить выход легко кипящих углеводородов, являющихся продуктом полимеризации этилена, образующегося in statu nascendi из спирта, под влиянием катализатора глинозема, положенного в бомбу. Дело в том, что при полимеризации этилена под давлением легко кипящих продуктов, отвечающих газолину, получается около 30—35%; я полагал, что если этилен будет полимеризоваться в момент своего образования, то получится больше легко-кипящих фракций тем более, что реакция будет идти в присутствии растворителя спирта. Я полагал также, что хотя реакция будет вестись при 500 град. (2 часа), то железные стенки бомбы, являясь катализатором альдегидного разложения спирта, не будут оказывать за короткое время реакции своего действия, и я не буду получать значительного количества альдегида и побочных продуктов. Мои ожидания не совсем оправдались: железо вместе с глиноземом оказали совместное химическое воздействие на спирт и в результате мы нашли, что здесь идут одновременно несколько процессов, присутствие которых нам удалось доказать. В одном я оказался прав, количество газолина возросло до 65—70% и высоко кипящих продуктов получилось очень небольшое количество. Эту интересную работу я несколько раз пытался повторить при непрерывном пропускании паров спирта при совместном действии катализаторов железа и глинозема под давлением какого-либо инертного газа, но за недостатком времени и рук, эту работу пришлось отложить. В общем продукт, который получается при этой реакции совершенно одинаков с «синтолом», который Ф. Фишер и Тропш получили, нагревая воду и окись углерода под давлением при высокой температуре в стальной бомбе; этот продукт состоит частью из кислородных органических соединений, а большею частью 'из смеси различных углеводородов.
По окончании этой работы я решил в лаборатории Артиллерийской Академии продолжать также работу по вытеснению металлов из их водных растворов. Меня интересовал вопрос о возможности селективного выделения металлов из растворов водородом под давлением, так как мои предыдущие опыты показали, что для каждого металла существует своя критическая температура и давление, при которых только и происходит его выделение. Так, например, меня 'интересовал вопрос разделения цинка и меди из их раствора или выделение меди из растворов, содержащих соли железа и цинка, и т. п. Эти опыты привели к очень интересным результатам и дали положительный ответ относительно возможности подобного разделения. Оказалось, что для избежания выделения основных солей необходимо вести реакцию в кислых растворах, т. е. прибавлять иногда значительное количество кислоты. Эти предварительные опыты, опубликованные в 1925 году в “Berichte Deut. Chem. Gesellschaft”, послужили впоследствии исходной базой для разделения платиновых металлов. Последняя работа была блестяще выполнена моим сыном Владимиром, который, применяя этот метод, на целом ряде примеров показал возможность разделения таких родственных металлов, какими являются платина, палладий, радий. В лаборатории Академии Наук нам удалось выделить из растворов марганцевых солей чудные кристаллы гаусманита (природного материала), а из раствора железисто-синеродистого калия (желтой соли) мы получили чудные октаэдры магнитного железняка (магнитной окиси Fe304), причем циановая группа перешла в муравьиную кислоту.