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

Летом 1910 года я предпринял большое путешествие на юг. Я посетил Штеровский завод взрывчатых веществ (нитроглицерин, динамит, гремучая ртуть и др.)> находящийся в Екатеринославской губернии. Оттуда я проехал в область Войска Донского и посетил богатые антрацитовые копи, принадлежащие Парамонову.

Я уже бывал в угольных копях на Урале в 1895 году, но добыча там угля, в виду его неглубокого залегания, велась довольно примитивно. На антрацитовых копях, рудники были оборудованы по всем правилам горного искусства, а потому я решил спуститься в шахты, находящиеся на глубине до 700—900 метров, и внимательно ознакомился с работами. В то время на юге была холерная эпидемия, и меня предупрежу дали быть осторожным, так как на рудниках было уже несколько случаев холерных заболеваний. Я впервые ознакомился с теми трудностями, с которыми приходится иметь дело шахтерам при работе в забоях для добывания антрацита. Толщина антрацитового слоя не превышала одного метра и потому шахтерам приходилось ползком добираться до забоя и на санках, тоже ползком, вывозить оттуда антрацит. Я сам проделал эту операцию: дополз до забоя, примерно метров двадцать, посмотрел, в каких условиях работают шахтеры и как на санках, привязанных к животу, они вытаскивают оттуда антрацит. К такой работе надо иметь особую привычку. Не каждый рабочий может выполнять роль лошади, которую, к тому же, заставляют расходовать свою энергию в особо трудных условиях. Сопровождавший меня инженер мне рассказал, что один здоровый молодой студент-практикант, пожелал на опыте испробовать эту работу; выдержал только

3-4 дня, совершенно обессилел и заболел. Я, конечно, не специалист в этом деле, но невольно задавал себе вопрос: неужели йет средств, чтобы облегчить эту каторжную работу?

В Баку я приехал в начале июля, в самую жаркую пору лета. Э. Л. Нобель был так любезен, что предупредил в контору правления о моем приезде и просил оказать мне полное содействие. Правление отвело мне помещение на вилле «Изабелла», находящейся на территории заводов. Вилла имела прекрасный сад и все удобства для житья в такую жаркую погоду, когда температура среди дня доходила до 55 град. Никогда в жизни мне не приходилось испытывать такой жары, как в течении 8-дневного пребывания в Баку. Летом там 3 месяца совсем не бывает дождя. В окрестностях нет никакой растительности, и только в городе имеются искусственно насажденные деревья и сады.

Я подробно ознакомился с добычей нефти на вышках; в то время нефть из колодцев черпали при помощи особых удлиненных ведер, — желонок, — вместимостью около 10 обыкновенных ведер, и только делались опыты добывания нефти при помощи помп.

Бр. Нобель принадлежал небольшой островок на Каспийском море, который назывался «Святой». Этот остров имел одну милю ширины и семь миль длины. Там добывалась очень тяжелая нефть и, кроме того, в большом количестве особый асфальт, называемый там киром, который находился почти на самой поверхности земли и имел очень широкое практическое применение. На острове не было никакой растительности и, кроме нескольких служащих и рабочих, никто не жил. Два раза в неделю маленький пароход привозил почту и пищу его обитателям, и в таких условиях находились еще желающие прожить 11 месяцев совершенно отрезанными от мира; двенадцатый месяц все получали отпуск. Мне говорили, что некоторые инженеры не выдерживали такой жизни и сходили с’ума или кончали самоубийством. Мне очень хотелось побывать на этом острове, и я воспользовался одним рейсом этого парохода, чтобы познакомиться с характером добываемой там нефти, а также кира. Мы отчалили из гавани рано утром, при сравнительно слабом ветре, но когда вышли в открытое море поднялся такой ветер, что наш пароходик бросало, как щепку; оставаться на палубе не было никакой возможности, так как ее заливало водой, и капитан любезно предложил мне поместиться у него в закрытом помещении, около руля, — для того, чтобы наблюдать бушующее Каспийское море. Качка была настолько сильна, что только привычные моряки могли ее выдерживать. Но на меня, хотя и сухопутного человека, она не подействовала. Капитан удивлялся моему организму и сказал, что впервые видит такое хладнокровие у человека, непривычного к морю и к такой качке. Мне ни разу в жизни не приходилось испытывать такой бури на море, — да еще на таком маленьком судне.

Во время моего пребывания в Баку, правление фирмы Братья Нобель предложило мне совершить морскую прогулку и осмотреть участок моря около Биби-Эйбата, который засыпается камнями и землей, так как геологические изыскания показали, что под морским дном находятся богатые залежи нефти. Производить эту работу согласились несколько нефтяных компаний, взяв на себя расходы по этой дорогой операции пропорционально тем площадям, которые они получа? впоследствии для эксплоатации. Кажущаяся на первый взгляд нерациональной, эта операция, однако, в скором времени оправдала все ожидания и позволила добывать с выгодой хорошую нефть несмотря на большие первоначальные расходы.

Мое пребывание в Баку и его окрестностях, подробное изучение всех интересующих меня вопросов, а также ознакомление на месте со способами получения из нефти газолина, парафина, смазочных масел и т. п., обогатило меня сведениями, которыми я воспользовался для моих научных работ. По приезде в Петербург, на одном из заседаний конференции Артиллерийской Академии я сделал доклад о моей поездке на юг и в Баку.

В следующем, 1911, году свои научные работы я продолжал в том же направлении. Они касались, главным образом, изучения вытеснения металлов и их окислов из растворов их солей под давлением водорода, полимеризации олефинов, и совместного действия катализаторов.

Первая проблема была изучаема мною, главным образом, с целью выяснить механизм этих новых реакций с неорганическими солями. Удалось установить очень важный факт, что в зависимости от температуры и давления водород может вытеснить из раствора или комплексное соединение, или основную соль, или окисел металла; если металл имеет несколько окислов, то, в зависимости от условий опыта, можно осадить либо низшую, либо высшую степень окисления. Это все было изучено на различных солях меди, и все указанные соединения были получены, причем во всех случаях они из растворов выделялись в великолепно развитых кристаллах, по форме схожих с теми, которые были найдены в недрах земли. В части этой работы мне помогал мой ассистент по Женскому Педагогическому Институту В. Н. Верховский.

Еще более важные результаты дало изучение полимеризации этилена и изобутилена, как в отсутствии катализаторов, так и в их присутствии. В особенности подробно была изучена полимеризация этилена. Так как я имел в своем распоряжении только бомбы небольшой емкости, то один и тот же опыт пришлось повторить до 40—50 раз, чтобы набрать достаточное количество продуктов полимеризации. Я имел в своем распоряжении более одного литра жидкости, когда приступил к ее исследованию. Термическая реакция полимеризации этилена протекает под давлением довольно быстро, этилен, накаченный до 60 атмосфер в бомбу, при 360—380 град, развивает давление почти до 200—250 атмосфер. Оно быстро падает до 70—80 атмосфер, и тогда можно считать, что реакция уже окончена. По охлаждении в бомбе остается немного газов, а почти весь этилен (до 95%) превращается в жидкость, которая по своему виду ничем не отличается от природной нефти. Исследование этой искусственной нефти показало, что она состоит не только из олефинов, образование которых должно бы являться нормальным продуктом полимеризации этилена, а имеет, кроме них, еще парафины и значительное количество нафтенов: циклических углеводородов той же эмпирической формулы, как олефины, но имеющих замкнутое строение и потому обладающих насыщенным характером подобно параффинам.

В своей работе я высказал впервые гипотезу, которая должна была объяснить образование замкнутых кольчатых углеводородов из нормальных продуктов полимеризации этилена, — олефинов. Как из ацетилена при его полимеризации при нагревании происходит образование бензола, так из трех частиц этилена может при полимеризации произойти одна молекула циклогексана. Высшие олефины могут замыкать кольцо таким образом, что из одной их молекулы получится одна же молекула замкнутого углеводорода.