Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

• Название: Великие химики. В 2-х т. Т. 2
• Автор: Калоян Манолов
• Издательство: Мир
• Жанр: История
• Год: 1986

Автор книги, болгарский ученый Калоян Манолов, известен не только как специалист в области химии комплексных соединений, но и прежде-всего как талантливый популяризатор и историк химических наук. Его книги «У химии свои законы» (М.: Химия, 1975), «Биография атома» (М.: Мир, 1984) переведены на русский язык.

Издание содержит ряд биографических очерков о выдающихся ученых — от Р. Глаубера (XVII в.) до ученых нашего времени. Написана живым, образным языком, содержит много ранее не известных материалов. Биографии насыщены яркими, интересными эпизодами, хорошо передающими черты характеров и главные вехи творчества героев очерков. В т. II вошли биографии ученых XIX—XX вв.

Предназначена для химиков, преподавателей химии и будет интересна самым широким кругам читателей.

---

Занятая ребенком Эльза не видела, как строилась фабрика, но муж подробно рассказывал ей обо всем. Кольцевая печь состояла из 16 больших камер, каждая из которых содержала по 210 шамотных капсул: всего 5 тонн карбоната бария. По подсчетам Боша суточная производительность должна превышать 500 кг аммиака. Но одно дело работать с тридцатью капсулами, и совсем другое — с тремя тысячами! На практике ежедневный выход аммиака не достигал и 350 кг. Этого количества было недостаточно даже для того, чтобы покрыть расходы, и совет директоров решил приостановить работы, что и было сделано в июне 1908 года.

Неудача на цианамидной фабрике не обескуражила Боша, он решил сосредоточить свое внимание на нитридах. Вместе с доктором Митташем он приступил к изучению возможностей связывания атмосферного азота в нитриды. Они использовали титан, кремний, окись алюминия. Результаты опытов обнадеживали, но вскоре выяснилось, что во Франции уже разработаны и запатентованы подобные технологические процессы, и суд заставил руководство БАСФ отказаться от этих исследований.

В то время, пока Бош и его сотрудники были заняты строительством цианамидной фабрики, европейские ученые продолжали изучать возможности прямого связывания азота и водорода в аммиак. Над этой проблемой работал один из учеников профессора Оствальда — Вальтер Нернст. Экспериментировал в этой области и Фриц Габер[370] из Карлсруэ. Подробно изучив равновесие между азотом и аммиаком, Габер пришел к выводу, что аммиак можно синтезировать при температуре ниже 1000°С. Исследования Боша привели к успеху лишь тогда, когда Вальтер Нернст порекомендовал проводить синтез при высоком давлении.

Габер считал, что давление необходимо поднять до двухсот атмосфер. Толщину катализаторной трубы можно увеличить, и, если результаты будут удовлетворительными, как бы дорого ни стоил катализатор, метод будет рентабельным.

Ф. Габер 

Из металлов, доставленных Габеру с берлинской фабрики электрических ламп, наиболее эффективным катализатором оказался порошкообразный осмий. При давлении 200 атмосфер и температуре 600°С постоянный выход аммиака составлял 6% Это можно было считать успехом.

Габер познакомил со своими достижениями профессора Карла Энглера — своего коллегу из Карлсруэ, советника при фабрике БАСФ — и посоветовал ему немедленно отправить предложение на фабрику в Людвигсхафен. Профессор Энглер рекомендовал дирекционному совету заняться разработкой этого метода, так как считал его вполне надежным.

Два письма лежали на письменном столе директора Брунка. Он наизусть помнил их содержание. Двести атмосфер! Мыслимое ли дело в заводских условиях создать такое давление! В автоклавах, смонтированных в различных цехах, удавалось поднять давление лишь до 5 атмосфер, да и то были случаи взрывов. Материалы, из которых сделаны аппараты, не выдержат такого режима. Стоит ли идти на риск? Надо было посоветоваться со специалистами.

Бош, вошедший в кабинет, остановился в ожидании. Брунк жестом пригласил его сесть.

— Профессор Габер предлагает способ синтеза аммиака при давлении в двести атмосфер.

— А температура?

— Шестьсот градусов.

— Да это же температура красного каления! Такие условия не выдержит даже самая прочная сталь.

— Но у них есть аппаратура, которая позволяет проводить процесс. Профессор Энглер сам это видел.

— Мы тоже должны увидеть, — решительно сказал Бош. — Может быть, игра стоит свеч.

— Мы и так затратили немало на циан-амидную фабрику. Бош вскинул голову. До сих пор никогда и никто еще не упрекал его в напрасном расточительстве. Брунк успокаивающе улыбнулся.

— Я говорю вам это совсем не для того, чтобы упрекнуть, доктор Бош. Ведь вы знаете, как высоко я ценю ваши способности. Если бы это было не так, вы давно бы здесь уже не работали. Но после неудачи с фабрикой совет директоров воздерживается от новых попыток наладить у нас производство аммиака. Боюсь, что на этот раз он откажется финансировать вашу работу. Завтра же едем в Карлсруэ. С нами отправится и доктор Бернтсен.

Демонстрация в лаборатории профессора Габера была не очень убедительной и успешной. Несмотря на тщательную подготовку аппаратуры, вскоре после начала опыта одно из уплотнений не выдержало, и газовая смесь со страшным свистом вырвалась наружу. Но вскоре повреждение было устранено, и по прошествии нескольких часов директор Брунк собственными глазами увидел прозрачные капли жидкого аммиака, стекающие из крана сепаратора. Однако неудача в начале опыта была серьезным предупреждением. Значит, нужна исключительная точность при конструировании аппаратуры, необходимо принять все меры, чтобы не допустить несчастных случаев.

И действительно, оказалось, что взрывы вовсе не были случайностью. Их предвидели, и не без оснований. Аппарат Габера взорвался уже на второй день и превратился в груду искореженного металла. Затем взорвалась и только что сооруженная колонна, в которой находился катализатор осмий. При контакте с воздухом он воспламенился, и почти весь драгоценный запас осмия превратился в бесполезную окись.

— Так мы ничего не добьемся. Надо вести систематическую исследовательскую работу одновременно в нескольких направлениях, — решил Бош. — Нам нужен дешевый и легкодоступный катализатор. Еще два таких взрыва — и весь запас осмия будет уничтожен. Доктор Митташ, вы займетесь катализаторами. Пробуйте железо, хром, молибден, кальций, алюминий — все что угодно, но только отыщите эффективный и дешевый катализатор. Мастер Кранц займется разработкой опытной аппаратуры низкого давления. А мы с инженером Лане займемся материалами для катализаторных печей.

Начальник механической мастерской Франц Лане положил перед Бошем осколок стенки взлетевшей на воздух колонны.

— Посмотрите, исходная сталь превратилась в нечто непонятное. Водород из газовой смеси диффундировал в сталь и вызвал коренные изменения в ее структуре и составе.

Бош вытащил из внутреннего кармана своего рабочего халата небольшую лупу, поднес ее к черному куску металла и стал рассматривать его.

— Вот неожиданность! Водород обезуглероживает сталь и превращает ее в мягкое железо. Значит, нужно менять конструкцию. Причины изменения структуры две: водород и высокая температура. Мы можем устранить одну из них, но тогда не произойдет и синтез… А что если перейти к внутреннему давлению?

Инженер Лане улыбнулся. Мысль была действительно удачна.

— Расположить катализатор в несколько этажей, а в центре смонтировать трубу, где будем сжигать газы для достижения необходимой температуры.

Инженер Лане тут же набросал чертеж новой катализаторной колонны.

— Общую технологическую схему оставим прежней или изменим?

— Пожалуй, будет лучше, если входные газы пропускать вдоль внешней стенки, — посоветовал Бош.

…Снова наступили дни напряженной работы. В северной части большого фабричного двора, на том месте, куда прежде выбрасывали шлак и другие отходы, уже заканчивали здание, предназначенное для установки катализаторных колонн. Здесь взрывы никому не угрожали. Бетонный бункер для Боша и его сотрудников тоже был готов.

В эти дни Бош почти не уходил с фабрики. Сирены возвещали конец одной смены и начало второй, на место одних рабочих приходили другие, а он оставался на месте. Нужно было как можно скорее смонтировать новую колонну; Бош надеялся, что это и будет решением проблемы.

Монтажом руководил мастер Кранц, он с предельной строгостью и тщательностью следил за изготовлением и установкой каждой детали. Сегодня Кранц был внимательнее, чем когда-либо: все торопились, потому что у одного из рабочих был день рождения и бригада после окончания смены собиралась отпраздновать это событие.

Как только послышалась сирена, рабочие отложили инструменты и стали снимать рабочие халаты. Бош удивленно поднял брови.

— Что такое? В чем дело?

— Сегодня у Фридриха день рождения, исполняется двадцать два года, — ответил мастер.

— Прекрасно! Это нужно отметить, — воскликнул Бош. — Но неужели окончание монтажа откладывать еще на день? Ну-ка друзья, за работу! А день рождения Фридриха мы отпразднуем здесь.

Бош быстро вышел, а рабочие разочарованно посмотрели на мастера Кранца.

— Делать нечего, придется продолжить. Вы ведь знаете: если доктор Бош чего-то требует, это обязательно для всех, его слово — закон.

Рабочие вернулись на места. Работа в полутемной пристройке продолжалась в тягостном молчании.

Вошел Бош, а через несколько минут появился Уле, рабочий из другой бригады, он нес большую корзину, накрытую бумагой. Бош лукаво посмотрел на всех и крикнул:

— А ну-ка, идите все сюда! Поздравим Фридриха с днем рождения!

Рабочие оживились. Уле разложил на бумаге горячие сосиски и мягкие белые булочки, мастер Кранц открыл пиво, и начался пир. Бош провозглашал тосты за здоровье Фридриха, Кранца, всех присутствующих. Потом все снова взялись за инструменты и продолжали работу. К рассвету монтаж был закончен. Рабочие разошлись усталые, но довольные. I Однако Бош не спешил домой.