Зелинский

Чем больше работал Николай Дмитриевич с нефтью, тем яснее становилось ему, что мало знать ее состав и особенности — надо научиться превращать одни углеводороды в другие, получать из малоценных более ценные продукты. Когда эта мысль впервые пришла Николаю Дмитриевичу в голову, она показалась ему фантастической. «Да это что-то вроде поисков «философского камня», обращающего простые металлы в золото», — посмеялся он сам над собой. Но мысль не уходила. Напротив, она искала себе поддержку в фактах опыта. И находила: ведь при пирогенетическом разложении нефти удавалось получать, в зависимости от температуры и давления, разные количества ценных ароматических углеводородов из одного и того же сырья. Но как добиться того, чтобы реакция шла только в желательном направлении, как регулировать процесс?

Николай Дмитриевич просиживал ночи, просматривая результаты своих опытов, вспоминая и продумывая отдельные наблюдения и выводы. Мысль о катализе пришла, когда он перечитывал статью Менделеева «О влиянии соприкосновений на ход химических превращений». Не раз уже труды Менделеева помогали ему дать правильное направление своей работе, и сейчас он натолкнулся на мысль о катализе.

Сущность каталитических явлений обусловлена свойствами некоторых химических веществ, называемых катализаторами, способствовать ускорению химических реакций; не вступая в эти реакции, направлять их по определенному пути.

Первые научные сведения о катализаторах относятся к началу XIX века. В 1806 году Н. Клеман и Ш. Дезорм открыли каталитическое действие окислов азота в процессе получения серной кислоты. В 1811 году С. Кирхгоф обнаружил способность разбавленных кислот превращать крахмал в глюкозу.

Явление ускоряющего действия ряда веществ на течение химических реакций было названо в 1833 году Митчерлихом контактным, а Берцелиусом в 1835 году — каталитическим.

Одно из самых замечательных свойств катализаторов — избирательность их действия. Определенный катализатор (данного химического состава и способа приготовления) ускоряет определенную реакцию и не проявляет никакой активности при других. Благодаря этому открываются возможности управления ходом химических реакций.

Намечая пути превращения углеводородов, Николай Дмитриевич думал:

«Высокая температура крушит тонкие молекулярные постройки. Надо создать условия, в которых будет происходить перестройка, взаимное превращение молекул, без их разрушения.

Эти условия создадут катализаторы. Правильно подобранные, они направят процесс по желательному пути». Николай Дмитриевич встал, достал с полки кипу последних иностранных журналов, отыскал статью Сабатье и Сандерана «Каталитическая гидрогенизация в присутствии мелкораздробленного никеля» и погрузился в чтение.

И в то же время каким-то вторым планом в мозгу четко работала творческая мысль, намечала, как надо поставить опыт, подсказывала все детали. Не успевали глаза прочитать строки статьи, не успевал мозг переварить, систематизировать поток идей — в другом уголке сознания уже формировался план работы.

Николай Дмитриевич открыл дверь в лабораторию. Никого уже не было, только верный Степанов сторожил «своего профессора». Он сидел, привалившись к столу, и что-то вдохновенно писал на обрывках бумаги.

— Что, Сергей, опять стихи сочиняешь? — окликнул его Зелинский.

Степанов виновато вздрогнул.

— Да вот, Николай Дмитриевич, никак рифму не подберу к реторте. Реторта-торта-спорта-сорта…

— Вот именно, реторта первого сорта — вот что нам сейчас нужно, — рассмеялся Николай Дмитриевич. — Будем вести процесс, как, помнишь, с Никифоровым, только температуру будем держать значительно ниже, а в реторту заложим дробленый никель.

Николай Дмитриевич стал объяснять, и вскоре оба уже возились, налаживая процесс.

На следующий день сотрудники Зелинского были взволнованы новой идеей. Николай Дмитриевич предложил провести процесс дегидрогенизации, то есть отнятие атомов водорода от углеводородной молекулы, по-новому — с применением катализатора, при более низкой температуре. «Тогда мы сохраним молекулы углеводорода, они не будут разрушаться, как при высокотемпературном пиролизе», — объяснил он.

Но катализ не сразу дался в руки. Реакция пошла совсем не так, как ожидал Николай Дмитриевич. Знаменитый катализатор Сабатье и Сандерана оказался очень капризным помощником. Вместо ожидаемого процесса отщепления водорода шло именно нежелательное разрушение молекулы.

Сам Сабатье, описывая свой катализатор, сравнивал его с норовистой породистой лошадью, которой трудно управлять, которая скоро устает и не может продолжать работу. И действительно, при работе с никелем то бурно шел процесс разрушения молекулы, то вдруг реакция тормозилась, не шла вовсе — катализатор уставал.

Началась трудная пора поисков. Длительная, глубокая разведка.

— Надо вооружиться терпением, — говорил Николай Дмитриевич. — Мы подберем условия, научимся управлять процессом. Надо работать! Помните, как говорил Менделеев: «В науке без великих трудов сделать ровно ничего нельзя».