ГЛАВА 20
ГЛАВА 20
Помощь промышленности. — Рабочий день профессора. — Поиски новых ресурсов. — Происхождение нефти.
Николай Дмитриевич все больше расширял работы для промышленности. Все чаще можно было видеть стройную, высокую фигуру седого профессора в разных отделах Всероссийского Совета Народного Хозяйства. Он участвовал в различных совещаниях научной комиссии ВСНХ — «Центромозге», как шутливо называли в то время эту организацию. Здесь он делал доклады о работах лаборатории, согласовывал планы новых исследований.
Обратились к Николаю Дмитриевичу с вопросами, беспокоившими в то время анилиновую промышленность.
Эта была одна из наиболее развитых отраслей промышленности, получившей начало еще в середине XIX столетия.
С древних времен использовали для окраски тканей и предметов обихода красители, получаемые из растений; среди них наиболее ценным считалось индиго — добываемое из листьев «индигоноски», растущей в Индии. Оно давало великолепный синий цвет необыкновенной прочности. Из индиго извлекали органическое вещество анилин, из которого и приготовляли красители.
В 1842 году Н. Н. Зинин нашел способ синтетически изготовлять анилин из углеводорода бензола, получаемого из угля или нефти. Это открытие и положило начало анилино-красочной промышленности. То, что природа выращивала в течение целого года на огромных просторах земли, химики научились делать за несколько часов на заводах. Химики очень быстро превзошли природу не только по скорости, но и по многообразию изготовляемых красок. Уже перед первой мировой войной на основе анилина изготовлялось свыше 10 тысяч типов красителей. Однако натуральный краситель индиго все еще оставался непревзойденным. По вопросу индиго и обратился к Зелинскому профессор М. А. Ильинский на одном из совещаний ВСНХ.
— Положение с красителями очень тяжелое, — рассказывал он. — Особенно остро стоит вопрос с индиго: импорт закрыт, старые запасы иссякли. Текстильщики ругают Главанил, а что тут сделаешь?
— А почему бы Главанилу не наладить синтез искусственного индиго? — предложил Николай Дмитриевич.
— Я сам об этом думал, — живо отозвался Ильинский. — По правде сказать, и разговор этот затеял неспроста. В Главаниле просят нас провести ряд работ.
— А поможет нам Главанил с реактивами и топливом? — спросил Николай Дмитриевич, искавший везде путей для обеспечения работы лаборатории.
Вскоре профессорами Зелинским и Ильинским была составлена программа работ, утвержденная техническим совещанием Главанила 18 сентября 1919 года. Со своей стороны, Главанил взял на себя шефство над лабораторией Зелинского.
Это содружество дало прекрасные результаты: уже через год Николай Дмитриевич докладывал в Главаниле разработанный им метод технического синтеза диметилиндиго, вполне заменяющего дорогостоящий импортный краситель.
Был проведен еще ряд исследований, необходимых для восстановления анилино-красочной промышленности. Николай Дмитриевич принимал участие в работе технического совета Главанила. Сразу же установил он тесную связь с Дорогомиловским заводом кра «сителей. Эта связь ученого с работниками производства продолжалась всю его жизнь. На Дорогомиловском заводе делал он сообщения о работах лаборатории, делился достижениями, помогал советом. Связь его с этим заводом была настолько тесной, что он, по существу, стал членом его коллектива, и во время очередной всеобщей проверки работников советских учреждений проходил «чистку» именно на Дорогомиловском заводе. Член-корреспондент АН СССР Н. И. Шуйкин вспоминает забавный эпизод, происшедший при этой «чистке». Кто-то прислал Николаю Дмитриевичу записку с нелепым вопросом: «Как вы относитесь к папе римскому?» Зелинский насмешливо ответил: «Что мне папа римский! Я человек православный».
Загрузка профессора Зелинского увеличивалась все больше и больше. День его был уплотнен до предела.
9 часов утра. Николай Дмитриевич ровным шагом входит в аудиторию. Он никогда не спешит и никогда не опаздывает.
Свои лекции он строит теперь так, чтобы они были доступны и малоподготовленным студентам. Без громких фраз излагает он предмет, четко и ясно, стремится провести больше наглядных демонстраций и опытов. Николай Дмитриевич и раньше не мог пожаловаться на невнимательность аудитории, но теперь особенное удовольствие получал он, читая лекцию, — такой интерес, такая жажда знаний светилась в глазах его молодых слушателей.
После лекции профессор спешит в лабораторию. Здесь он проводит не менее трех-четырех часов. Ведь к каждому надо подойти, каждого расспросить, как идет работа.
— Что нового, друг мой? — задает обычно вопрос Николай Дмитриевич.
А новое всегда есть.
Вот студент-дипломник Шуйкин проводит синтез спироциклана — углеводорода, состоящего из двух колец, соединенных одним общим углеродным атомом. Давно уже Зелинский с учениками синтезировал всех представителей ряда циклических углеводородов, теперь он перешел к более сложным системам с двумя и тремя кольцами в молекуле.
Синтез всех этих систем представлял очень большие трудности, и полученные вещества являлись уникальными образцами, необходимыми для создания химии углеводородов.
Спироциклан синтезировался впервые, и те несколько десятков граммов, которые ожидались от работы Шуйкина, были очень важны для всесторонней характеристики нового соединения. Когда препарат был уже готов, вспоминал Н. И. Шуйкин, другой студент в отсутствие Шуйкина рассыпал его. Не желая подводить товарища, Шуйкин умолчал об этом и смущенно показывает профессору крохотную кучку — граммов 10–15 вещества — все, что осталось от и без того небогатого урожая. Он ждет, естественно, грома. Но Николай Дмитриевич внимательно смотрит, покашливает и ничего не говорит: видно, понял, что Шуйкин не может рассказать истинную причину неудачи, а солгать не хочет.
Обход продолжается. У каждого есть что рассказать, каждому профессор внимательно объясняет, подсказывает.
Не терпит он только недобросовестности в работе. Если заметит, что кто-нибудь «подогнал» цифру в анализе или еще как «схитрил», сразу насупится, замолчит и потеряет к этому человеку всякий интерес. Такой работник для него уже не существует.
Работавший с Николаем Дмитриевичем много лет профессор Б. М. Беркенгейм писал в своих воспоминаниях:
«Будучи сам человеком весьма скромным, никогда не любя выдвигать себя среди других на первое место, Николай Дмитриевич, в свою очередь, чрезвычайно неблагосклонно относился к нескромности, к самохвальству, к тщеславию, к шарлатанству. Ничем его нельзя было больше рассердить, как такими чертами характера».
Но вот обход окончен. Николай Дмитриевич идет к себе в кабинет. Здесь его уж непременно дожидается какой-нибудь химик с завода.
Дорога в органическую лабораторию Московского университета стала известна уже многим представителям промышленности. Приходили с Дербеневского и Дорогомиловского заводов, приезжали из Ярославля, Костромы и других городов. Везде были разруха, неполадки, которые необходимо было преодолеть во что бы то ни стало, чтобы сохранить жизнь страны, укрепить новую власть.
Приехали из Грозного. Положение на нефтеперерабатывающем заводе катастрофическое, заводу грозит остановка из-за того, что трубопроводы его забиваются парафином.
Нефтеперерабатывающий завод — это прежде всего трубы: широкие и узкие, на земле, под землей и в воздухе, десятки километров труб, сложная, фантастическая паутина. Они то расходятся в разные стороны, то соединяются в пучки, то переплетаются, как клубок гигантских змей. Разобраться в лабиринте труб нелегко. Нелегко и подобраться к ним.
И вот эти трубы засоряются. Из продуктов переработки нефти выпадает парафин. Липкий, густой, он забивает трубы, мешает продвигаться потокам перерабатываемых нефтяных продуктов.
С этим вопросом и приехали к Николаю Дмитриевичу грозненцы. Коварные свойства грозненской нефти были уже известны Зелинскому. Она содержит повышенное количество легко застывающих парафинов.
В американской технике применялись специальные холодильные установки, при помощи которых из общей массы удалялись легко застывающие фракции парафинов; на наших заводах таких установок не было, надо было решать вопрос каким-либо простым и доступным способом.
В лаборатории Зелинского стал разрабатываться способ селективной депарафинизации — предварительного удаления наиболее легко застывающей фракции. Этот способ дал возможность снизить температуру застывания мазута с +29° до —2°.
Интересно, что уже в то время Николай Дмитриевич думал об использовании каталитического метода уменьшения парафиновой части в нефти, но отсутствие промышленного производства хлористого алюминия не давало возможности говорить о применении его в производстве. Николай Дмитриевич неоднократно ставил вопрос о производстве хлористого алюминия и, наконец, добился этого.
Но вернемся к рабочему дню Зелинского. 3 часа — заседание предметной комиссии.
Предметные комиссии сыграли большую роль в преобразовании высшей школы. В состав их входили все научные работники родственных дисциплин и выборные от студентов. Предметные комиссии распределяли лекционные курсы, устанавливали порядок контроля за студенческими занятиями, вели разработку программ, руководили лабораториями — словом, осуществляли все руководство учебным процессом.
Реакционные группы профессуры пытались срывать начинания советской власти по преобразованию высшей школы. Считая науку своей «монополией», они всячески противодействовали пролетаризации студенчества, боролись со всем новым, что вводилось для улучшения работы университета. Когда же им не удавалось заглушить это новое, они пытались изуродовать его, довести до абсурда, поддерживая в этом «левацкие уклоны» некоторых работников Наркомпроса. Так, например, было с вопросом сужения программ, со сведением занятий к узкопрактическим предметам, с отказом от учебников и лекций.
Работа предметной комиссии в тот период проходила р условиях острой борьбы со всеми этими «загибами» и «уклонами». Николай Дмитриевич был председателем предметной комиссии. Он горячо выступал против увлечения практицизмом. «Мы не имеем права выпускать малообразованных специалистов, это принесет вред развитию промышленности», — говорил он.
В 6 часов Николай Дмитриевич Зелинский идет на совещание в ВСНХ.
В тот период становления страны на каждом совещании ВСНХ ставились вопросы, являющиеся целыми проблемами. Несмотря на крайне тяжелые еще материальные условия, уже намечалось разностороннее развитие промышленности, и химия должна была сыграть в нем важную роль.
10 часов вечера. Николай Дмитриевич, наконец, дома. Вот он заглянул в детскую, к Раюте. Девчушка уже спит.
На ее столике расставлена целая вереница колбочек, чашек Петри, висят маленькие роговые весы. Отец давно уже постарался устроить ей «химический кабинет», ему очень хочется приохотить дочку к химии. Но в чашках Петри разведены краски, а в журнале для записей химических опытов красуются фигурки детей, играющих в мяч.
Николай Дмитриевич смотрит на рисунок. «А ведь у девочки есть способности, — думает он, — нет, видно, не дождусь я, чтоб из Раюты вышел химик».
Николай Дмитриевич выходит из детской. Евгении Павловны нет дома, она работает концертмейстером и по вечерам часто занята. Он вспоминает, что и сам собирался поехать на концерт, ведь сегодня его любимый Рахманинов. Николай Дмитриевич минуту колеблется… Но вот уже сидит он с химическим журналом в руке в своем любимом кресле с высокой спинкой.
Поразительна разносторонность научных работ, проводимых уже в эти годы в лаборатории Зелинского. Наряду с работами, необходимыми для непосредственной помощи промышленности, Николай Дмитриевич продолжал свои основные исследования по катализу и белку.
Начал Зелинский и новые работы по изучению сырьевых ресурсов страны. Еще в Петрограде В. И. Вернадский привлек внимание Николая Дмитриевича к этим вопросам. В то время ресурсы России были совершенно неизвестны, но полное равнодушие со стороны царского правительства не давало возможности широко развернуть их изучение.
1918 год. В. И. Ленин составил набросок плана научно-технических работ, в котором дал ученым программу их научной деятельности. Главной установкой этой программы явилось социалистическое преобразование России, ликвидация экономической отсталости страны.
В плане ставилась задача комплексного изучения и освоения колоссальных богатств Родины.
Наконец ученые получили возможность приложить свои знания и опыт к делу, о котором давно мечтали.
Лучшие люди страны стали работать по этому плану. Одним из первых среди них был Н. Д. Зелинский.
Трудные условия 20-х годов, холод, неустройство, большая загрузка педагогической и общественной работой не помешали Н. Д. Зелинскому развернуть эти нужные стране исследования.
Об ученых, ведших научную работу в те годы, А. М. Горький писал:
«…Я наблюдал, с каким скромным героизмом, с каким стоическим мужеством творцы русской науки переживали мучительные дни голода и холода. Видел, как они работали, и видел, как умирали.
Мои впечатления за это время сложились в чувство глубокого и почтительного восторга перед Вами, герои свободной, бесстрашно исследующей мысли. Я думаю, что русскими учеными, их жизнью и работой в годы интервенции и блокады дан миру великолепный урок стоицизма и что история расскажет миру об этом страдном времени с такою же гордостью русским человеком, с какой я пишу Вам эти простые слова».
1920 год. Зима…
Николай Дмитриевич сидит в кабинете лаборатории. На нем теплая куртка, на голове черная шапочка. В комнате очень холодно. На чернильнице, которую он открыл, чтобы записать результаты сегодняшнего дня, корочка льда. Зябнут руки…
Давно бы пора уйти домой. Дома, наверное, топится печка-«буржуйка», негромко играет на рояле Евгения Павловна его любимый «Карнавал» Шумана.
Но он не уходит. Закончена работа по бензинизации нефти. Красная Армия получила так необходимый ей бензин. Но надолго ли хватит запасов нефтяных отходов? Неизвестно, когда будут освобождены нефтяные месторождения. Надо искать другие источники сырья, разрабатывать новые методы его переработки.
И Николай Дмитриевич уже обдумывает новую работу: он проверит волжские сланцы, балхашские сапропелиты. Ведь в их составе те же углеводороды. Значит, методами каталитического крекинга удастся получить бензины и из них.
Так была начата работа по изучению сырьевых ресурсов страны.
В течение почти двух десятков лет проводились в лаборатории исследования различных нефтей, сланцев, сапропелитов. Нефти Эмбы, Ухты, Стерлитамака, Перми, Урала, Средней Азии, Кавказа, сланцы, сапропелиты, бокситы с разных концов Союза поступали в университетскую лабораторию. Здесь их тщательно исследовали, детально изучали, систематизировали данные этих исследований. Накапливался материал, который служит и будет служить многим поколениям химиков.
Но не только изучение и характеристику сырьевых ресурсов проводил Николай Дмитриевич, он ставил себе задачу шире — найти рациональные методы переработки этого сырья, научить промышленность, как использовать ресурсы страны.
О большом значении сланцев и сапропелей писал В. И. Ленин в 1922 году в президиум ВСНХ: «Тов. Красин прислал мне письмо, в котором сообщает о крупнейших успехах группы инженеров во главе ст. Губкиным, которая с упорством, приближающимся к героическому, и при ничтожной поддержке со стороны государственных органов, из ничего развила не только обстоятельное научное обследование горючих сланцев и сапропеля, но и научилась практически приготовлять из этих ископаемых различные полезные продукты…»
Далее В. И. Ленин писал, что через десяток-другой лет новая промышленность будет давать России сотни миллионов, и предлагал обеспечить финансирование и всемерно содействовать развитию этих работ.
Исследованию сапропелей, как сырья для получения углеводородов, Николай Дмитриевич придавал очень большое значение. В этом поддерживал его В. И. Вернадский, дружеская связь с которым укреплялась общностью научных интересов.
Исследование сапропелей интересовало их и в связи с проблемой происхождения нефти. Для правильного ее решения необходимо объединение двух отраслей естествознания — химии и геологии. В. И. Вернадский шел этим путем, в помощь ему направил свои работы и Николай Дмитриевич.
Вопросом этим занимались многие видные ученые: М. В. Ломоносов выдвинул гипотезу об органическом происхождении нефти. Д. И. Менделеев был сторонником минерального ее происхождения, но его теория не встретила поддержки у химиков и геологов, большинство считало органическую теорию более вероятной. Академик И. М. Губкин разделил все существующие теории органического происхождения нефти на три группы: теории, где преобладающая роль в образовании нефти отводится погибшим животным; теории, считающие основой ее растения, и теории о смешанном животно-растительном происхождении нефти.
Еще молодым профессором Николай Дмитриевич решил заняться вопросом происхождения нефти. Постепенно накапливал он данные, а позднее (1926–1931 гг.) провел ряд блестящих работ, явившихся новым словом в изучении происхождения нефти. Ему удалось показать, что из целой серии веществ, встречающихся в животных и растительных остатках, при температуре, близкой к 200 градусам, в результате каталитического действия хлористого алюминия образуются смеси углеводородов, подобные нефти.
Отличительным свойством нефти Николай Дмитриевич считал ее оптическую деятельность. В своей работе он писал:
«Характерным и примечательным свойством природной нефти является ее оптическая деятельность… Химический синтез не дает непосредственно оптически деятельных веществ. Только природа, законы которой не вполне еще нами постигнуты, строит в большинстве случаев продукты определенно выраженной дисимметрии, почему они и являются оптически деятельными. Таким образом, в нефти сохраняется тот признак, каким обладало материнское вещество».
Полученные Зелинским продукты каталитической переработки веществ животного и растительного происхождения обладали оптической деятельностью; это подтверждало, что они являются материнским веществом нефти.
Сравнительное исследование нефти, естественных продуктов, содержащихся в сапропелях и бокситах, продуктов, полученных каталитической переработкой, показывали последовательный путь образования нефти в природе и давали доказательство органического ее происхождения.
Сущность химических превращений, которые лежат в основе нефтеобразования, является вопросом еще малоизученным. Имеет ли этот процесс термический или каталитический характер, лежат ли в его основе процессы бактериальные — все эти вопросы не менее важны, чем природа материнского вещества нефти. В своей работе Николай Дмитриевич привел данные в пользу гипотезы органического происхождения нефти и показал пути ее образования. Это было ценным вкладом в разработку проблемы.
В совместной с В. И. Вернадским разработке проблем геобиохимии Н. Д. Зелинский заинтересовался еще одним важным вопросом.
В 1922 году В. И. Вернадский в одном из своих докладов поставил вопрос о научной необходимости всестороннего изучения состава живого вещества органической природы. Он связывал это со своей работой по геобиохимии.
Николай Дмитриевич горячо подхватил эту мысль. Вскоре Николай Дмитриевич писал Вернадскому:
«Дорогой Владимир Иванович!
Продолжаю исследовать живое вещество, а в нем прежде всего решил обратить внимание на содержание азота. Вам, как впервые обратившему внимание на область, которая обещает так много интересного для науки, сообщаю некоторые полученные мною результаты.
Мне казалось важным установить, в каких пределах может колебаться содержание азота в живом веществе в различных представителях живого мира и в разных стадиях развития их…
…Не знаю, занимался ли кто-нибудь подобными определениями, но они меня очень увлекают сейчас, и я склонен уже ожидать возможности классификации насекомых по их химическому составу, признаку более основному и главному».
Н. Д. Зелинский в своей лаборатории.
Н. Д. Зелинский с группой учеников.
Н. Д Зелинскнй с С. С. Степновым.
Н. Д. Зелинский, А. Н. Несмеянов и Б. А. Казанский.
А. А. Баландин.
Н. Д. Зелинский и С. С. Наметкин.
В другом письме Вернадскому он писал:
«…Сравнить состав живой и мертвой природы и мне приходило в голову с тех пор, как приступил, поддержанный вами, к исследованию живого вещества. Бросается в глаза и то общее, что в состав земной коры и в состав живого вещества в главной массе входит кислород».
Эти исследования дали ценные данные для создания новой науки — геобиохимии, основоположником которой был В. И. Вернадский.
Николай Дмитриевич свои наблюдения оформил в «изящную», по отзывам ученых, работу, названную им «Химический этюд о пчеле», так как объектом исследования было вещество пчелы.