Лев Бобров - В поисках чуда (с илл.)

«Когда о нашем Институте химической физики говорят, что мы занимаемся полимерами, биохимией, ионосферой, это неверно, — разъясняет Николай Николаевич. — Мы занимаемся кинетикой полимеризации, кинетикой биохимических процессов или кинетикой реакций в ионосфере».

Термин «кинетика» заимствован из древнегреческого языка; его корень, как и в слове «кино», означает «движение». И действительно: мы все время говорили о ходе процесса, о его стремительном или, наоборот, сонном развитии.

При длительном, пусть даже бережном, хранении на воздухе портятся пищевые жиры, смазочные масла, пластики, топлива. Как затормозить их окисление и разрушение?

В химическом производстве нередко приходится иметь дело тоже с окислением и разрушением углеводородов. Здесь, напротив, те же процессы требуется максимально ускорить.

Ясно, насколько важно умение управлять химической реакцией вообще и окислительной в частности.

А чтобы управлять, надо познать ее кинетику, тонкости ее развития во времени, по отдельным периодам, ее электронную суть — короче, как выражаются специалисты, ее «химизм».

Еще в 1897 году выдающийся наш ученый и революционер Алексей Николаевич Бах, основатель советской биохимии, которого причисляет к своим учителям и Н. Н. Семенов, сформулировал теорию медленного окисления, где главенствующую роль отводил активным промежуточным продуктам — перекисям.

Знамя Баха подхватила семеновская школа.

В начале 40-х годов в стихию окислительных процессов с головой погрузился молодой ученик Н. Н. Семенова Николай Эмануэль. В качестве объекта своих исследований он взял сравнительно несложные вещества — сероводород, пропан, ацетальдегид. С кислородом они взаимодействовали, находясь в газообразном состоянии, что удобнее для наблюдения, чем если бы они были жидкими. Однако при всей подкупающей простоте выбранных соединений и условий опыта химические метаморфозы, которые разглядел Эмануэль с помощью остроумных экспериментальных приемов, оказались далеко не бесхитростными.

Превращение действительно шло с образованием гидроперекисей. Но сколько тут выявилось тонкостей!

Исследуя медленное (не взрывное) окисление сероводорода, Эмануэль обнаружил свободные радикалы моноокиси серы — те самые, что поддерживают цепной процесс. На сей раз эти активные обломки молекул были «пойманы» не в огне, не при взрыве, а среди промежуточных продуктов спокойно текущей реакции. Долгожданная находка! Она подтвердила семеновскую теорию вырожденных взрывов.

С 1951 года Николай Маркович обратился к аналогичным явлениям в жидкой среде — там они гораздо сложнее. Тем не менее и тут он встретил знакомую картину, по крайней мере в некоторых ее фрагментах. Те же гидроперекиси и иные промежуточные образования, те же радикалы и цепи. И конечно же, всякий раз свои, специфические детали.

Обнаружив общие закономерности и частные особенности обоих методов, Эмануэль объяснил, почему в конденсированном состоянии многие органические вещества легче подвергаются нужной перестройке, причем более глубокой, нежели в газообразном.

Исходя из этого он предложил интенсифицировать некоторые технологические режимы повышением давления: оно не позволит летучим компонентам полностью испариться при нагревании. Прогрессивные схемы, разработанные в лаборатории Эмануэля, были внедрены в производство. Они увеличили выпуск продукции, улучшили ее качество.

«Топить можно и ассигнациями», — укорял Менделеев тех, кто, сжигая нефть ради получения тепла, не видел и не искал для нее иного, несравненно более важного применения. Но чтобы использовать ее как источник драгоценного сырья, нужно было знать, каким превращениям и при каких условиях способны подвергаться ее углеводороды, в первую очередь предельные, насыщенные — они чрезвычайно неохотно, туго поддаются химическому воздействию, а их-то как раз и больше всего в черном земном золоте.

Заслуга Эмануэля именно в том и заключается, что он, изучив до тонкостей окисление органических соединений, наметил новые пути нефтепереработки.

В 1958 году за исследования свойств и особенностей цепных реакций Н. М. Эмануэлю присуждена Ленинская премия. Излишне добавлять, что ученый не был одинок в своих исканиях. Он сплотил вокруг себя большой отряд единомышленников. Да и не только в Институте химической физики ведутся подобные исследования. Тогда же высшего государственного признания удостоились работы другого крупного ученого — профессора Горьковского университета Григория Алексеевича Разуваева, ныне академика.