Николай Жаворонков - Создано человеком
Возникнув на стыке двух больших областей химии - неорганической и органической, координационная химия стала полем их интеграции - процесса, прямо противоположного дифференциации, наблюдавшейся на протяжении всего предшествовавшего периода развития химической науки. Впрочем, современное развитие любой науки (химия - лишь один из примеров) характеризуется единством противоположных- тенденций - глубокой дифференциацией и специализацией, с одной стороны, и интеграцией и кооперацией различных областей знаний - с другой.
Сегодня координационная химия (или, как ее еще называют, химия комплексных соединений) - традиционное направление исследований в нашей стране. А основополагающие работы советских ученых в этой области получили широкое международное признание.
Речь идет прежде всего о развитии исследований по металлокомплексному катализу, внедрению координационных представлений в биохимию, интенсивном использовании комплексных соединений в медицине и сельском хозяйстве. Очень большое развитие получили химия редких и переходных элементов, в том числе и координационная химия этих элементов.
Дело, по существу, обстоит так: редкие элементы, служившие в прошлом лишь своеобразным украшением периодической системы, постепенно входят в нашу жизнь, и, я уверен, скоро без них будет так же трудно обходиться как, скажем, без железа или поваренной соли.
Выдающимся достижением неорганической химии последних лет стало, безусловно, и получение химических соединений некоторых благородных газов, внешние электронные оболочки которых чрезвычайно прочны, что по укоренившемуся мнению и препятствовало их взаимодействию с другими элементами. Миф о химической инертности благородных газов господствовал в науке долго, почти полстолетия. Но в июле 1962 года английский химик Н.Бартлет сообщил в печати о том, что ему удалось осуществить взаимодействие гексафторида платины и ксенона с образованием твердого химического соединения. Затем были получены прямым синтезом из ксенона и фтора ди-, тетра- ц гексафторпды ксенона.
В настоящее время известно уже более 150 химических соединений ксенона, криптона и радона. Многие из них получены в нашей стране. Большая заслуга в этом академика В. А. Легасова.
А если характеризовать в целом особенности современной неорганической химии, то их можно определить коротко: развитие исследований, без которых просто-напросто невозможно установление связей между химическим строением и структурой соединений, с одной стороны, и реакционной способностью и физическими свойствами (оптическими, магнитными, электрическими, механическими и проч.) - с другой. Между тем, именно выявление этих связей лежит в основе создания новых материалов. Надо ли говорить, какие сложные задачи встают в связи с этим перед химией, как расширяется для исследователя спектр исходных веществ и методов получения из них новых соединений и материалов. В технике, например, сейчас применяются многие тысячи металлических сплавов, в состав которых входит в различных комбинациях более 50 химических элементов.
Было бы наивно думать, что эти комбинации находят, как поступали средневековые алхимики, наугад смешивая и соединяя различные вещества, так сказать, методом проб и ошибок. Но не менее односторонне полагать, что в наши дни все в химии поддается предварительному теоретическому прогнозированию и математическому расчету. И хотя современная химия становится все более точной наукой, базирующейся на закономерностях, связывающих свойства вещества с их химическим составом, кристаллической структурой, природой химической связи, искусство синтеза новых химических соединений есть и будет одним из важных условий ее развития.
Надо сказать, что свойства этих соединений определяются наиболее злободневными нуждами промышленности. А они на разных исторических этапах разные. Причем, потребность в них нередко оказывается столь острой и неотложной, что ее удовлетворение означает ни мало ни много независимость отечественной экономики от иностранного капитала.
Именно так обстояло дело в первые послереволюционные годы и с органической химией в целом, и специализированными ее областями нефтехимией, химией углеводов, высокомолекулярных соединений, красящих веществ, продуктов тяжелого и тонкого органического синтеза. Переоценить достижения советских химиков тех лет практически невозможно. А ведь именно в эти годы академиком Н. Н. Семеновым формулируется теория разветвленных реакций, сыгравшая выдающуюся роль в прогрессе химии и химической технологии.
Из работ того времени в памяти людей моего поколения наиболее яркое впечатление оставили фундаментальные исследования академика С. В. Лебедева и его сотрудников по синтезу и изучению строения искусственных каучукоподобных материалов, приведшие в 1926 году к разработке промышленного способа получения каучука на основе полимеризации дивинила. Пуск и освоение в 1932 году первых в мире заводов синтетического каучука по этому методу были триумфом молодой советской химической науки и промышленности. А чуть позже, уже после войны, советские химики разработали и промышленно освоили метод получения стереорегулярных каучуков, не уступающих по качеству природным, а по некоторым показателям даже их превосходящих.
Большим научным событием в конце 30-х годов стал метод синтеза кремнийорганпческих полимеров академика К. А. Андрианова, положивший начало созданию принципиально новых высокотемпературоустойчивых масел, каучуков, клеев, электроизоляционных материалов и организации новой отрасли химической промышленности.
При активном участии ученых-химиков в предвоенные годы в Советском Союзе были созданы важные для народного хозяйства и обороны отрасли химической промышленности: анилинокрасочная, азотная, пластических масс, нефтехимическая и другие.
Как известно, революция в физике в начале XX века распространилась на химию, биологию и другие науки, постепенно захватив все сферы познания. Физика, механика, математика, астрономия открыли путь атомной энергетике, электронным вычислительным машинам и управляющим устройствам и обеспечили выход человека в космос. Но это было бы невозможно без химии, которая создает новые источники энергии и новые материалы, столь необходимые для энергетики, электроники, космических кораблей и новых машип.
Вместе с тем именно химия ставит перед производством, культурой, бытом человека еще одну кардинальную задачу - замену старых материалов и старых методов их получения и обработки на новые. Эта задача лаконично и четко сформулирована в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года:
"Улучшить структуру и качество конструкционных материалов, исходя из задач создания новой прогрессивной техники и реализации ресурсосберегающего направления в развитии экономики. Ускоренно развивать производство экономических видов металлопродукции, синтетических и других прогрессивных материалов; расширить номенклатуру, улучшить технико-эконолшческие и повысить прочностные и антикоррозийные характеристики конструкционных материалов".
И миновать эту проблему, обойти ее каким-то окольным путем невозможно. Взять хотя бы то же машиностроение. Задачи, стоящие сейчас перед ним, общеизвестны - не только достичь уровня мировых стандартов, но и превзойти их. А что это означает?
Прежде всего создание машин, обладающих высочайшей надежностью. Проблема, как очевидно всем, не из простых. Но и не из неразрешимых, потому что складывается она из нескольких составных, каждая из которых по плечу и нашей науке и отечественной индустрии.
Первая из этих составных - материалоемкость. Конструктор, достигавший прежде наибольшей надежности машины за счет традиционного увеличения массивности, сегодня все чаще должен ее обеспечивать, используя дешевые и легкие конструкционные материалы. Кто же их даст конструктору?
Конечно же, химия. Достаточно привести всего один пример из истории Великой Отечественной войны, чтобы убедиться в правомочности такого утверждения. Вспомните тегендарный танк Т-34. Его создатели М. И. Кошкин, А. А. Морозов и Н. А. Кучеренко оснастили свое детище двигателем из... алюминиевых сплавов. Т-34, легкий, подвижный, маневренный, получил всеобщее признание как лучший танк второй мировой войны.
Вторая проблема, которую предстоит решить для достижения наибольшей степени надежности, это трение.
Здесь надо все переиначить, перевернуть, как говорят, с головы на ноги. И если сегодня именно с трением связаны серьезные тревоги машиностроителей, то завтра извечное зло может и должно превратиться в благо.
Есть, например, материалы, которые не нужно смазывать. Они и так способны побеждать трение. Их немного, пока что всего два - графит и дисульфид молибдена, но, как говорится, лиха беда - начало. Кому же по силам такое чудо из чудес?
