Жизнь одного химика. Воспоминания. Том 1. 1867-1917

В самом конце 1909 года, при изучении реакции гидрогенизации органических соединений, содержащих двойную связь, я обнаружил очень интересное явление. Оказалось, что когда гидрогенизация амилена или циклогексана идет в бомбе в бронзовой трубке и в присутствии катализатора окиси меди, то реакция проходит очень медленно и не доходит до конца, несмотря на высокое давление; если же эту реакцию вести в железной бомбе, то гидрогенизация протекает очень быстро и доходит до конца. Мне пришла в голову мысль, что в данном случае действию катализатора окиси меди помогает каталитическое действие железных стенок бомбы. Можно было сделать заключение, что присутствие двух металлов, каждый из которых способен при известных условиях гидрогенизировать двойную связь, обусловит лучший эффект, чем это имеет место при гидрогенизации в присутствии только одного из них.

Мои исследования о действии двух катализаторов дали определенное указание, что работе главного катализатора можно помочь, если прибавить к нему небольшое количество другого вещества. Причина этого явления после первых опытов, конечно, не могла быть установлена, но опубликование моей работы в “Berichte” сразу же привлекло внимание заграничных химиков. Известный немецкий химик проф. Паал не замедлил использовать мое открытие и в следующей же книжке “Berichte” опубликовал работу, в которой, указывая на мое замечательное (“merkwiirdig”) открытие, применил этот принцип для своих работ по гидрогенизации в присутствии коллоидальных катализаторов. Хотя в литературе уже давно было известно, что прибавление небольшого количества определенного химического продукта к веществу, ведущему данную химическую реакцию, может в значительной степени способствовать ее течению, изменяя скорость и понижая температуру, но эти факты оставались единичными, не находили себе объяснения вследствие еще малого знакомства с действиями катализаторов и потому мало привлекали к себе внимания научного и промышленного мира. Я полагаю, что не ошибусь, если скажу, что исследование, сделанное мною в 1909 и 1910 годах, относительно гидрогенизации амилена под давлением в присутствии катализатора окиси меди в моих железном и медном аппаратах высокого давления оказалось первым в этой области. Ни в литературе, ни в. патентах, не было известно такого факта; кроме того, это открытие представляло интерес еще и потому, что ускорение реакции гидрогенизации происходило при высоких давлениях и температурах не при помощи мелко раздробленного и активного вещества, а обычного металлического железа. Несомненно, это открытие послужило началом, как для меня, так и для других исследователей, к всестороннему изучению влияния посторонних веществ, названных потом «промоторами», на активность катализаторов.

Мои опыты разложения органических соединений под давлением, как было сообщено ранее, приводили меня к заключению, что гипотеза органического происхождения нефти заслуживает большего признания, чем гипотеза минерального образования нефти, развитая главным образом Менделеевым. Так как, согласно последней, углеводороды нефти произошли вследствие действия разведенных кислот или морской воды на карбиды железа, то было крайне интересно изучить, какого типа будут получаться углеводороды, если мы будем действовать разведенной соляной кислотой на белый или марганцевистые чугуны, которые содержат углерод в виде карбидов железа. Ранее меня, ученые Cloez и Hahu, более 40 лет тому назад, проделали подобные опыты, но они не определили характер тех углеводородов, которые были ими получены при растворении чугуна. Я вел реакцию растворения чугунов в продолжении целого года для того, чтобы накопить побольше материала; мною было растворено до 70-ти килограммов белого и марганцовитого чугуна. Исследование всех полученных продуктов дали следующие результаты: газы, кроме водорода, содержали значительное количество парафинов и следы олефинов; последние поглощались бромной водой, и из них был выделен жидкий конденсат; собранный в приемнике, он совершенно не содержал парафинов, а состоял исключительно из олефинов и только в самых высших фракциях, быть может, находилась ничтожная примесь нафтенов.

После этих исследований невольно возникал вопрос, достаточно ли этих данных для того, чтобы подтвердить гипотезу образования нефти из различных карбидов посредством разложения их морской водой. Мы должны были бы ранее ответить на этот вопрос отрицательно, потому что при этой реакции получаются только этиленовые углеводороды. Но производимые мною исследования полимеризации этилена и других олефинов под влиянием только нагревания и давления показали, что олефины способны в этих условиях образовать различные углеводороды, а также и нафтены. Эти результаты являются подтверждающими минеральную гипотезу. А если еще принять во внимание возможность каталитических воздействий при вторичных процессах, сопровождающих образование нефти, то все возражения с химической стороны против минеральной гипотезы будут полностью устранены. Но мы видели также, что разложение органических соединений и полимеризация олефинов происходит при сравнительно низких температурах, и эти реакции, следовательно, могут хорошо подтвердить и другую гипотезу происхождения нефти, а именно — органическую*.

Какую же гипотезу мы должны признать наиболее заслуживающую внимания? Что касается лично меня ,то я склонен признать органическую гипотезу. Окончательное решение проблемы, по моему мнению, мы должны искать в геологических изысканиях. Геологические данные свидетельствуют, что нефть в первичном залегании находится только в тех геологических пластах, где была жизнь, и что миграция нефти происходит только тогда, когда для нее находятся проницаемые пласты; в таком случае мы будем иметь вторичное залегание нефти. Совместные исследования геологов и биологов, которые допускают возможность массовой гибели животных на берегах морей и океанов, каковая может происходить и на наших глазах в заливе Карабугаза и в Красном море, а также интересные наблюдения геолога Андрусова над образованием сероводорода вследствие массовой гибели животных в море, дают нам картину образования нефти в природе и заставляют нас признать ее происхождение, главным образом, из животных, но, конечно, не исключается возможность участия и морских растений. Исследователь, открывший простой синтез различных классов углеводородов, имеет вполне объяснимое желание создать новую гипотезу образования нефти из этих простейших органических соединений. Так, напр., Сабатье обменяет образование нефти из ацетилена, а я на основании моих исследований по полимеризации этилена, мог бы сделать предположение, что нефть образовалась из этого газа под давлением и при известной температуре, — при чем температуры и давления не должны быть значительными, так как процесс образования нефти протекал в течении тысячелетий. Но мы должны, как уже было указано ранее, считаться с геологическими исследованиями и только с помощью «их создавать гипотезу происхождения нефти.

Хотя я работал в области углеводородов и интересовался нефтяными вопросами, но до 1910 года еще ни разу не был в Баку и не видал ни нефтяных месторождений, ни работы по очистке нефти. В этом году я решил летом съездить на Кавказ и посетить Баку. Для того, чтобы лучше ознакомиться с технологией нефти, я должен был получить разрешение от самой большой нефтяной компании Бр. Нобель на осмотр их нефтяного хозяйства. Мне посчастливилось, без всяких затруднений, получить свидание с председателем компании Эммануилом Людвиговичем Нобель. Он очень любезно меня принял у себя на квартире, на Выборгской Стороне; подробно расспрашивал о моей деятельности, сказал мне, что, как соседи, мы должны познакомиться друг с другом, а теперь он с большой охотой дал мне разрешение осмотреть все их заводы, лабораторию и нефтяные источники. Хотя Э. Л. Нобель был родом швед, но он был русским гражданином; русское подданство он получил в 1888 году, когда Александр 3-й посетил компанию бр. Нобель. Познакомившись с Э. Л., царь спросил его, русский ли он гражданин? Получив отрицательный ответ, Александр 3-й выразил пожелание, чтобы он принял русское подданство. С тех пор Э, Л. сделался русским гражданином и стал получать чины и ордена; перед войной 1914 года он был уже «Его Превосходительством» и имел звезду Анны 1-й степени. Он был очень симпатичный человек, хорошо образованный, доступный, делавший очень много добра. Впоследствии мне еще придется не раз о нем говорить.