Великие химики. В 2-х т. Т. 2 - Калоян Манолов

Они замолчали, и каждый думал о своем: отец не понимал настроений сына, а сын в мыслях заглядывал в далекое будущее.

— Летом я снова вернуть на металлургический завод. Хочется поближе познакомиться с работой доменной печи.

— Я попробую помочь тебе устроиться на завод Крупна, это ведь недалеко от Кёльна.

Несколько недель, проведенных на заводе Крупна, еще раз показали, сколь огромна разница между университетскими аудиториями и лабораториями, с одной стороны, и грандиозными сооружениями промышленности — с другой. Там, в университетской лаборатории, выплавка чугуна выглядела значительно проще. А здесь — сотни тонн руды, вагоны кокса, горы известняка и песка, гигантские печи.

Промышленность! Это не просто претворение в жизнь достижений науки и техники. Промышленность — сложнейший механизм, который нуждается в хороших специалистах, людях, наделенных творческим умом. Может быть, и он когда-нибудь станет одним из таких специалистов.

Вернувшись в Шарлоттенбург, Карл с удвоенной энергией взялся за учебу. Но чем глубже он вникал в проблемы металлургии и металловедения, тем сильнее становилось его разочарование. Как далека теория от практики!

«Нет смысла терять время на изучение металлургии. Лучше посвятить себя химии». В Политехническом училище преподавание химии было поставлено слабо, настоящую подготовку мог дать только университет. Осенью 1896 года Карл начал работу в университетской химической лаборатории под руководством профессора Иоганнеса Вислиценуса. Трудолюбие, исключительное умение работать руками и глубокие знания нового студента привлекли внимание профессора. Он предложил Карлу тему докторской диссертации.

Бош принялся изучать вещество, которое получается при конденсации диэтилового эфира ацетондикарбоновой кислоты с бромацетофеноном. Вислиценус предполагал, что молекула соединения имеет строение семичленного цикла. В результате проведенных исследований Карл установил, что молекула продукта конденсации содержит шестиатомное кольцо, связанное с боковой цепью. Это открытие молодого исследователя выявило не только его способности к сложной экспериментальной работе, но и умение решать проблемы совершенно самостоятельно, не поддаваясь влиянию предварительных соображений.

Сразу же после сдачи докторского экзамена профессор Вислиценус предложил Карлу Бошу остаться у него ассистентом. Научная работа — мечта каждого молодого исследователя, но спокойная, безмятежная атмосфера университетской лаборатории не нравилась темпераментному Карлу. Его влекла практическая деятельность, промышленное производство — оно тоже нуждалось в своих творцах.

Вислиценус посоветовал Бошу поступить на Баденскую анилиновую и содовую фабрику (БАСФ) — одно из крупнейших химических предприятий Германии. Эта фабрика получила особую известность после того, как в ее стенах был осуществлен синтез индиго, предложенный Адольфом Байером. Такое крупное предприятие всегда нуждалось в специалистах, и Карл Бош был принят. Осенью 1899 года он начал работать в центральной химической лаборатории фабрики БАСФ в Людвигсхафене.

Свою первую задачу — очистку промежуточного продукта, необходимого для синтеза одного из красителей, — он выполнил отлично. Поэтому начальник цеха синтеза индиго, доктор Рудольф Книч[367], взял его к себе — в цех производства фталевого ангидрида. Здесь впервые Бош столкнулся с промышленной химией.

Все исходные вещества для синтеза индиго производились здесь же на фабрике. Серную кислоту, необходимую для синтеза фталевого ангидрида, получали новым, контактным методом, разработанным доктором Кничем. В контактных аппаратах сернистый газ в присутствии платинового катализатора окислялся до серного ангидрида. Окисление нафталина во фталевый ангидрид осуществлялось также с помощью катализатора — ртути; этот метод был предложен доктором Ойгеном Заппером.

Доктор Книч — «огненная голова», как его называли на фабрике, — был настоящим гением своего дела. Он закончил политехнический институт в Шарлоттенбурге и превосходно разбирался как в технологии металлов, так и в химии. Не случайно именно он создал эти грандиозные контактные аппараты и теплообменники и дал промышленности еще один новый метод.

За короткое время Бош изучил тонкости технологического процесса, познакомился с «узкими местами», которые создавали трудности, и всерьез задумался о способах их преодоления. Одно серьезное и дельное предложение сразу изменило бы его положение на фабрике.

Но события развернулись совершенно неожиданным образом. Однажды Бош явился по вызову в кабинет доктора Книча; последний был явно чем-то взволнован. Коротко кивнув, Книч сразу же перешел к делу.

— Я только что из дирекции, доктор Бош. У директора был профессор Вильгельм Оствальд. Ведь вы учились в Лейпциге и знаете его?

— Немного. Я работал в первой химической лаборатории, а профессор Оствальд руководил второй. Он занимался в основном катализом.

— Как раз по этому поводу я и вызвал вас. Профессор Оствальд разработал метод каталитического синтеза аммиака из азота и водорода. За право передачи этого метода фабрике он запросил миллион марок. Это баснословная сумма, но дирекция готова заплатить ее, если метод надежен. Связанный азот необходим нам как воздух, ибо Германия вынуждена ежегодно ввозить десятки тысяч тонн чилийской селитры. Если нам удастся получить синтетический аммиак, мы не только удовлетворим нужды нашего сельского хозяйства в селитре, но и будем сами экспортировать ее. А это миллионы, даже миллиарды дохода, доктор Бош!

Карл Бош вежливо слушал, не понимая, с какой целью доктор Книч затеял весь этот разговор.

— Дирекция поручила мне проверить метод профессора Оствальда, — продолжал Книч. — И эту задачу я возлагаю на вас. Вы можете работать там, где считаете нужным, — в лаборатории или в мастерской.

Бош покраснел от волнения. Наконец-то! Это предложение свидетельствовало о признании его способностей. Теперь любой ценой он должен оправдать надежды, возложенные на него.

Сконструировать аппаратуру для него не представляло никаких трудностей. Он хорошо умел работать и на станке, и со стеклодувной горелкой. Первая конструкция была примитивной, но отвечала всем основным требованиям. Чтобы обеспечить равномерный приток газов, Бош приспособил насос от велосипеда. Железная спираль, помещенная в стеклянную трубку, нагревалась снаружи с помощью нескольких горелок. Она служила прекрасным катализатором разложения аммиака на азот и водород, однако, когда над этим катализатором пропускали смесь азота и водорода, аммиак не получался. Сколь ни утешительны были результаты, все равно их приходилось доложить дирекции.

Узнав о неудаче Боша, профессор Оствальд приехал поговорить с ним и дать кое-какие пояснения по поводу синтеза аммиака. Он был уверен, что при проведении опытов была допущена какая-то ошибка.

— Имейте в виду, доктор Бош, что процесс этот равновесный, — сказал Оствальд. — После прохождения газов через трубку с катализатором полученная смесь содержит 6% аммиака.

— Это зависит от скорости, с которой движутся газы, — прервал его Бош. — При небольшой скорости аммиак почти полностью распадается на азот и водород, а если пропускать над тем же катализатором смесь азота и водорода, аммиак не образуется.

— С какой спиралью вы работаете?

— Из того самого железа, что предложили нам вы, господин Оствальд.

— Но с моей спиралью процессы протекали нормально! — Оствальд смотрел на Боша с сомнением и недоверием. И неожиданно обратился к директору:

— С вашей стороны было весьма неосмотрительно доверить опыты человеку, у которого еще очень небольшой опыт. Мне нужно было бы самому все проконтролировать, но для этого у меня, к сожалению, нет времени. Если вы считаете мое предложение неприемлемым, я отказываюсь от него. Предложу в другом месте. На всякий случай, пришлю вам мою спираль. Попробуйте повторить опыты с ней.

Спираль, которая была получена из Лейпцига, вначале дала положительные результаты, но после нескольких опытов тоже перестала действовать. Для дирекции вопрос был решен, но Бош не мог успокоиться. Неужели такой выдающийся ученый, как Оствальд, мог ошибиться? Может быть, они упустили какую-нибудь мелочь, которая и привела к неудаче?

Несколько дней подряд Бош допоздна засиживался в библиотеке. Он внимательно просмотрел все научные публикации, связанные с разложением аммиака и поведением железа в среде аммиака, азота и других газов. Сравнив и систематизировав многочисленные факты, он нашел в конце концов правильное объяснение полученному Оствальдом результату. Карл поспешил поделиться своими идеями с доктором Кничем.

— Оствальд работал с одной и той же спиралью, — сказал Бош. — Сначала он пропускал над ней аммиак, а потом — смесь азота и водорода. Но при высокой температуре в аммиачной среде железо образует нитриды, которые под действием водорода из азотоводородной смеси распадаются, и получается аммиак. Вот где кроется причина наших неудач.