66 КУЗНЕЦОВ, НОВОТОРЦЕВ
ОДИН ИЗ «РУССКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ДРУЖИНЫ»
К 150-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ АКАДЕМИКА Н.С. КУРНАКОВА
/
Николай Семёнович Курнаков. 1926 г.
Выдающийся химик, металлург, технолог и организатор науки Николай Семёнович Курнаков — младший современник и продолжатель работ Д.И. Менделеева, чьё образное определение места учёного в науке использовано в заголовке. В течение многих лет Н.С. Курнаков был главой химического сообщества страны, воспитал самую большую школу химиков-неоргаников и материаловедов, продолжающих и развивающих его идеи.
Родился Николай Семёнович Курнаков 6 декабря (24 ноября по ст. ст.) 1860 г. в небольшом городе Нолинске Вятской губернии (ныне Кировская область) в семье подпоручика Брянского егерского полка Семёна Александровича Курнакова, принимавшего участие в героической обороне Севастополя в 1854—1855 гг. В начале военных действий он находился на Малаховом кургане, был тяжело контужен, выбыл из армии и в 1868 г. скончался в Нолинске, когда его сыну Николаю исполнилось 8 лет. Прадедом Николая был сподвижник А.В. Суворова и М.И. Кутузова генерал-майор Семён Иванович Курнаков (1758—1817), чей портрет висит в Санкт-Петербурге в музее А.В. Суворова. Близким родственником
матери, Варвары Алексеевны Мезенцевой, был один из крупнейших русских химиков-органиков В.В. Марковников.
Мать занималась первоначальным домашним образованием Николая. В 1871 г. он поступил в Нижегородскую военную гимназию, где заинтересовался химией и даже устроил дома небольшую лабораторию, в которой проводил опыты по препаративной и аналитической химии. По его словам, именно эти занятия определили выбор профессии. По окончании гимназии в 1877 г. Курнаков переехал в Петербург и поступил в Горный институт, где преподавание химии было поставлено на высоком уровне. Институт был в то время одним из лучших учебных заведений России, с прекрасной библиотекой, музеем, имевшим богатую коллекцию минералов и руд, хорошо оснащёнными лабораториями, там работали высококвалифицированные педагоги. Первым учителем химии Николая Семёновича стал профессор К.И. Лисенко, обладавший широкими познаниями в области соляного дела, руд, стали, чугуна, нефти, нефтяного, а также каменноугольного производства. В числе своих учителей Курнаков называл также академиков Н.И. Кокшарова, директора Горного института, и А.П. Карпинского — первого выборного президента Российской академии наук в 1917— 1925 гг. и с 1925 г. и до конца жизни президента АН СССР.
Свою первую научную работу Курнаков выполнил под руководством кристаллографа П.В. Еремеева и в 1880 г. в Русском минералогическом обществе сделал доклад «О кристаллических формах квасцов и соли Шлипке». В 1882 г. он окончил институт со званием горного инженера и был оставлен там для практических занятий в химической лаборатории. В следующем году его командируют во Фрейбургскую горную академию (Германия), где он занимается химией, галургией, металлургией. По возвращении в 1885 г. Николай Семёнович успешно защищает диссертацию «Испарительные системы соляных варниц» и получает звание адъюнкта по кафедре металлургии, галургии и пробирного искусства.
Начинается его активная педагогическая и научная работа, которая охватывает широкий круг важных проблем: создание физико-химического анализа как самостоятельного раздела общей химии и основы материаловедения и технологии минерального сырья; физикохимия и технология металлических сплавов и интерметаллических
Основатели Государственного института прикладной химии в Ленинграде (слева направо): А.И. Горбов, А.Е. Порай-Кошиц, В.Н. Ипатьев, Б.К. Климов, Н.С. Курнаков, А.А. Яковкин, В.Е. Тищенко, С.П. Вуколов, А.Е. Фаворский. 1926 г.
соединений; физико-химические исследования водно-солевых равновесий и соляных богатств страны; химия комплексных (координационных) соединений; физико-химические исследования органических систем; он участвует также в создании и развитии отечественной химической и металлургической промышленности.
Главным результатом своей научной деятельности учёный считал создание физико-химического анализа. Нужно сказать, что выдающиеся химики и до Курнакова не раз отмечали важность изучения зависимости свойств вещества от их состава. Даже М.В. Ломоносов в 1752 г., указывая на связь химических и механических свойств с химическим составом веществ, советовал «наблюдать, как, насколько и каким образом изменяется данное качество от перемены известной составной части; и чтобы, выяснив из взаимного соответствия того и другого природу качества, вывести истинную причину его» [цит. по: 1].
Непосредственным предшественником Курнакова в создании физико-химического анализа был Менделеев, который в своих классических трудах «О соединениях спирта с водой» (1865) и «Исследование водных растворов по удельному весу» (1887) впервые показал, что образование определённых соединений характеризуется особыми точками на диаграмме «состав—свойство». Работы Менделеева имели важное значение для теории растворов, но в то же время послужили исходной точкой для формирования Курнако-вым основных положений физико-химического
анализа [2]. Это подчёркивал и сам Курнаков, считавший, что «учение об особых точках Д.И. Менделеева постепенно развивается в мощную физико-химическую дисциплину, которая имеет значение как для практических приложений, так и для самых общих вопросов теории познания» [3]. Николай Семёнович принял участие в подготовке 9-го издания «Основ химии» Менделеева и написал для него главу «Растворы и сплавы», где изложил сущность физико-химического анализа. Надо сказать, что Менделеев полагал, что образование сплавов во всех отношениях подобно образованию растворов.
Важную роль в становлении физико-химического анализа сыграли исследования Д.В. Гиббса по равновесиям гетерогенных систем, введение им новых понятий о фазах и компонентах. «Учение о фазах, — писал Курнаков, — стало составной частью физико-химического анализа; оно легло в основу представлений о химическом индивиде», хотя тут же отмечал, что «понятие фазы является более общим, чем современный химический индивид, соответствующий, как мы видели, только веществам постоянного состава или определённым соединениям; оно обнимает также и громадный класс однородных тел переменного состава или растворов. Эти понятия в связи со знаменитым правилом фаз Гиббса внесли сюда единство и простоту и послужили основанием для классификации сложных явлений» [4]. Н.С. Курнаков упоминал также работы Я.Г. Вант-Гоффа (особенно его геометрический
метод построения диаграмм), Н.В. Розенбома, А.Л. Ле Шателье, Г.Г. Таммана, Д.П. Коновалова и многих других.
Основные типы соотношений между составом двойных сплавов, содержащих два независимых компонента, и измеренными свойствами — твёрдостью, давлением истечения, электропроводностью и др. — были установлены в 1906—1912 гг. Н.С. Курнаковым и его ближайшим сотрудником С.Ф. Жемчужным и представлены в виде диаграмм «состав—свойство». Таким образом, трудами русских и иностранных учёных почва для создания и развития физико-химического анализа была вполне подготовлена, и нужно было провести глубокий анализ накопленного материала для того, чтобы связать всё в единое целое и теоретически обобщить, разработать новые методы и пути исследования. Это было сделано Курнаковым, и наличие большого материала его предшественников ничуть не умаляет величия этого учёного.
Термин «физико-химический анализ» впервые появился в 1913 г. в статье Н.С. Курнакова и С.Ф. Жемчужного, где они писали: «Совместной непрерывной работой теории и эксперимента на наших глазах раскрывается новая пограничная область химического знания, которая имеет целью определение химической природы одно- и поликомпонентных систем на основании изучения соотношений между составом и физико-химическими свойствами. Эту область можно назвать физико-химическим анализом» [5].
Следует отметить, что Николай Семёнович имел глубокие познания в математике, причём в одинаковой степени в геометрии, анализе, теории групп и теории чисел. Он держался того мнения, что даже распределение простых чисел найдёт своё отражение в химии: «Мы все нуждаемся в математике, и чем больше развивается химия, тем больше она нуждается в математических обоснованиях» [6].
Физико-химический анализ Курнакова есть определённый научный метод рассмотрения химических явлений. Его можно считать научным фундаментом разработки новых неорганических веществ и материалов (металлических, керамических, кристаллических и стеклообразных, конструкционных и функциональных), исследования и использования обширных соляных богатств страны.
Николай Семёнович в своих работах обосновал факт существования неопределённых соединений как фаз переменного состава. В ряде статей он показал, что в одной и той же системе могут быть соединения как постоянного состава (дальтони-ды), так и переменного (бертоллиды) [7]; что на диаграммах «состав—свойство» в том случае, когда в системе образуются дальтониды, появляются
особые точки, которые он назвал сингулярными. Это точки на физико-химической диаграмме, соответствующие отношению количеств компонентов, образующихся в недиссоциированном химическом соединении. Состав, отвечающий этим точкам, остаётся постоянным при изменении факторов равновесия системы. Учение о сингулярных точках Курнакова впервые дало точную геометрическую характеристику определённого соединения. Он пришёл к выводу, что учение о фазах не делает принципиального различия между соединениями постоянного и переменного состава. Теория Курнакова о соединениях постоянного и переменного состава привела к решению вопроса о природе химического индивида, что является, по утверждению автора, одной из самых важных проблем теоретической химии.
В конце XIX в. бурное развитие получила отечественная металлургия и технология металлических сплавов, что побудило Курнакова заняться изучением физико-химических свойств металлических сплавов. В 1899 г. он создаёт металлографическую лабораторию, а при Русском физико-химическом обществе — Металлографическую комиссию, поскольку металлография — первостепенной значи
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.