Изобретатель октанового бензина
21 ноября 1867 года родился отечественный ученый-химик Владимир Ипатьев, являющийся родоначальником химической промышленности, как в России, так и в США. Ученый стал одним из первых лауреатов премии им. В.И. Ленина в области науки, являлся членом Парижской академии наук, Национальной Академии наук США и удостаивался других почетных званий. Главные его заслуги – каталитический крекинг, на основе которого получают моторное топливо и полимеры, а также изобретение октанового бензина, без которого немыслима жизнь в современном обществе.
Ипатьев оставил после себя огромное наследие в виде научных статей, книг и изобретений, правда, кому принадлежат патенты на них в настоящее время, сказать сложно.
Биография ученого
Владимир с подросткового возраста стал проявлять повышенный интерес к химии, что предопределило его дальнейшую судьбу. Параллельно обучению по военному профилю, где любимому предмету отводилась незначительная роль, Владимир учился химии самостоятельно. Знание предмета помогло ему блестяще закончить Михайловскую артиллерийскую академию и занять должность преподавателя и помощника руководителя в лаборатории химических разработок.
В 1895 году Ипатьев написал диссертацию «О влиянии брома на третичные спирты и бромистого водорода на ацетиленовые и алленовые углеводороды». За научный труд он был удостоен премии имени А М. Бутлерова. Далее последовало изучение структуры изопрена и исследования в Мюнхене совместно с профессором Байером. По итогам работы ученые написали труд о строении карона и кислоте на его основе.
Следующие несколько лет ученый жил в Париже, где занимался производством бездымного пороха и работал в области гетерогенного катализа. В 1899 г. Ипатьеву присвоили звание профессора академии, а в 1901 г. он сделал доклад «О парном каталитическом разложении алкоголей», который послужил толчком для новых исследований в данной области.
С началом мировой войны знания Ипатьева понадобились в армии. По результатам исследований специально созданной комиссии под его руководством, в 1915 г. началось строительство новых заводов для производства различных взрывоопасных веществ для последующего использования на фронте.
После революции и смены политического режима, в 1919 г. ученого ставят руководителем Технического совета химпромышленности при ВСНХ. В 1930 году семья Ипатьевых эмигрировала в США, в связи с началом массовых репрессий в СССР. Дело осложнялось не только гонениями власти на близкий ученому круг коллег и соратников, но и тем фактом, что печально знаменитый «Ипатьевский дом» в Екатеринбурге, где в 1918 году была расстреляна царская семья, принадлежал младшему брату Ипатьева – Николаю.
В Америке ученый сначала работал на должности профессора Чикагского университета, а затем на должности руководителя «Лаборатории катализа и высоких давлений Нортуэстернского университета», который сегодня носит его имя. В 1937 году ученый удостоился титула «Человек года» в США.
Изобретения Ипатьева
Наследие ученого, по которым существуют договоры отчуждения патентов на изобретения – 400 научных работ и несколько десятков книг. Официально запатентовано порядка двухсот изобретений.
В течение всей своей жизни Ипатьев занимался каталитическими реакциями в условиях давления и высоких температур. Результатами его исследований стали совершенно новые учения о катализе. Наиболее полезными оказались открытия, которые впоследствии стали использоваться при производстве высокооктанового бензина, топлива для авиации и полиэтилена. Работая за границей, ученый внес фундаментальный вклад в нефтехимическую промышленность Соединенных Штатов. Именно проведенный Ипатьевым каталитический крекинг позволил существенно увеличить объемы качественного бензина, получаемого при переработке нефти.
Кроме этого, ученый совершил несколько открытий в области синтеза изопрена и гомогенных органических реакций в растворах. Подобные исследования проводились и раньше, но именно Ипатьев стал применять специальные катализаторы в ходе органического синтеза. В дальнейшем он разработал новые методики выработки олефинов из спиртов и этилена, с помощью катализатора глинозема А12О3 и под воздействием высоких температур. Оксид алюминия стал не только оптимальным катализатором, но и качественным носителем вещества.
В 1913 году Ипатьев выполнил полимеризацию этилена. На основе лабораторных исследований ему удалось создать аппарат с приборами для замера уровня температуры и давления, который стал прототипом нынешних автоклавов. Также при непосредственном участии Ипатьева разработаны новые технологии по изготовлению толуола из нефти, выработки азотной кислоты, фосгена и хлора.
Вне зависимости от места работы и ее результатов, большинство изобретений ученого патентовалось на территории СССР, вплоть до переезда в США и лишения его гражданства Советского Союза. Но, несмотря на данный факт, права на отчуждение патентов на изобретения, в большей степени, остались за СССР. Во всех договорах продажи патентов на свои изобретения, ученым всегда оговаривалось право безвозмездного пользования для СССР.
Роль открытий в современном мире
Химия высоких температур и давления, основу которой заложил Ипатьев, способствует новым разработкам в конструкционной металлокерамике. Она более устойчива к высоким температурам, намного прочнее, легче и во много раз дешевле, чем металл.
Результаты работы ученого уже принесли в мир искусственные алмазы и сверхпрочный материал – боразол. Сегодня он широко используется в технологии нанесения покрытий, при модификации различных полимеров, а также в ходе производства связанного азота.
Большинство из перечисленного не является прямым результатом работы Ипатьева, однако именно он наметил путь, которому следуют современные химики. Изобретения ученого актуальны и сегодня, поскольку именно он считается изобретателем октанового бензина, многих пластмасс и полимеров, которые используются по сегодняшний день.