Великие химики. В 2-х т. Т. 2

Там, где работал Оствальд, постоянно горел огонь научного поиска. Исследования в Лейпциге получили грандиозный размах. Сразу после переезда из Риги Оствальд продолжил вместе с Аррениусом изменения, связанные с электролитической диссоциацией. Надо было изучить свойства кислот, щелочей, солей, установить закономерности, которым они подчиняются. Отдельные частные проблемы изучали и студенты старших курсов — это были их диссертационные работы. Некоторые вопросы Оствальд решал только сам. Так, например, исследования электропроводности кислот, начатые им еще в Риге, привели к установлению закона разбавления, который позднее стал известен как закон разбавления Оствальда[328].

Еще более плодотворными были исследования каталитических процессов[329]. Случайно, из разговора в министерстве, Оствальд понял, что одной из основных проблем для Германии является проблема селитры. Чилийская селитра была дорога и ее поставки ненадежны, а кроме того, селитра — стратегическое сырье, она необходима для изготовления взрывчатых смесей. Нужно было организовать производство отечественной селитры.

Идея использования воздуха в качестве источника азота уже существовала, но как из свободного азота получить селитру? В первую очередь, требовалось отыскать способ каталитического соединения азота с водородом.

Начались всесторонние исследования. С одной стороны, необходимо было найти подходящие условия и катализатор для получения аммиака единственным и самым простым синтезом — из азота и водорода. С другой, нужно было исследовать возможность окисления аммиака в окись азота. Из окислов получить азотную кислоту и селитру несложно, поэтому задача сводилась к двум основным проблемам — получению аммиака и азотной кислоты.

Если исследования синтеза аммиака шли очень медленно, то проблему окисления аммиака до азотной кислоты удалось решить довольно успешно. Основные опыты проводил Гарри — доктор Эбергард Бауэр, который позже стал зятем Оствальда. Доктор Бауэр (для Оствальда он всегда был просто Гарри) успешно и в короткий срок закончил исследование окисления аммиака. Катализатор — платино-иридиевый сплав — был найден еще во время первых опытов. Впоследствии с помощью концерна «И. Г. Фарбениндустри» контактное окисление аммиака до окислов азота нашло промышленное применение. Германия получила собственную азотную кислоту. Что касается собственной селитры, то синтез аммиака пока не удавалось осуществить.

Тем не менее Оствальд твердо верил, что аммиак можно синтезировать непосредственно из азота и водорода. Это ясно следовало и из значений констант равновесия. Надо было только найти условия, подобрать подходящий катализатор. Некоторые результаты уже были получены. Сотрудники Оствальда пытались даже запатентовать два открытия, но работа с патентной службой не принесла им ничего, кроме неприятностей. Чиновники придирались к каждой мелочи, требовали мнения специалистов различных химических фирм и, наконец, после долгой, но безрезультатной переписки отказали в выдаче патента.

«Оставим миллионы при миллионах», — сказал тогда Оствальд. А тем временем условия синтеза аммиака разрабатывались профессором Фрицем Габером, а затем Карл Бош осуществил промышленное производство аммиака. В Леверкузене в высоких, толстостенных стальных башнях-реакторах проходил тот простой на первый взгляд процесс, который дал не только Германии, но и всему миру аммиак — связанный азот, носитель плодородия.

Однако эти успехи стали возможны лишь благодаря проводимым Оствальдом многосторонним исследованиям каталитических процессов. Явление катализа впервые было охарактеризовано еще Берцелиусом, но более полувека оно не привлекало внимания ученых, пока Оствальд не занялся этим интереснейшим явлением. Достижения Оствальда в этой области были высоко оценены мировой научной общественностью. За заслуги в области катализа в 1909 году ему была присуждена Нобелевская премия по химии.

Не только экспериментальные и теоретические работы Оствальда, но и его литературная деятельность многое дала химии. Она началась еще в Риге, когда он подготовил к печати «Учебник общей химии»[330]. Начав читать курс химии, Оствальд сразу же почувствовал необходимость в новом учебнике. По его мнению, учебник не должен ограничиваться основами науки, он призван быть синтезом всех достижений, а также должен давать направление будущего развития науки. Чтобы написать такой учебник, необходимо было прочитать множество научных журналов, познакомиться с проблемами, поставленными в отдельных научных статьях, и только потом привести в систему безбрежное море фактов и выводов.