Валентин Азерников - 200 лет спустя. Занимательная история каучука
Примерно в середине 70‑х годов прошлого века Гюстав Бушарда решает проверить догадку Вильямса. Но он несколько меняет условия опыта. Ему некогда ждать, пока изопрен соберется загустеть. Он решает подстегнуть его, подогнать. Нагреть, иными словами.
Бушарда берет трубку. Точно такую же, как брал Вильямс. Наливает в нее изопрен. Точно такой же, как наливал Вильямс. И добавляет углекислоты. А вот здесь я бы хотел на минуту задержаться, ибо этого Вильямс не делал.
Может быть, он знал, что углекислота ускорит реакцию? Маловероятно. Я внимательно просмотрел хронологию всех попыток превратить молекулы веществ типа изопрена в длинные цепи, то есть попыток полимеризации. И нашел только одну работу, выполненную раньше Бушарда и то всего на один год. И в этой работе отмечается, что полимеризацию вызвала разбавленная серная кислота. Углекислота, конечно, слабее, чем серная, но все-таки тоже кислота. Так, может быть, Бушарда успел познакомиться с этой работой? Я бы мог предположить такую возможность, если бы… если бы эта работа не была опубликована на русском языке. В 1878 году в журнале Русского химического общества появилась статья Александра Михайловича Зайцева, профессора химии Казанского университета, преемника замечательного русского ученого Бутлерова, которого, кстати, также звали Александр Михайлович. Я не знаю, владел ли Бушарда русским языком, это маловероятно, скорее всего нет. И поэтому предположение, что он прочел о работе Зайцева в русском журнале, надо отбросить.
Есть еще две возможности. Гюставу Бушарда мог кто-нибудь рассказать об этой работе — кто-нибудь, кто знал русский язык и следил за нашей литературой, хотя в Европе таких ученых было очень мало. Даже спустя 46 лет после этого, в 1924 году, председатель Английского химического общества Уильям Уинни в своей речи, посвященной значению работ русских химиков, сетует на то, что его западноевропейские коллеги не знают русского языка и не могут — поэтому — дальше я уже не пересказываю Уинни, а цитирую его — “получить доступ к той сокровищнице ценностей, которая носит название Журнала Русского Химического Общества”. Заметили? Того самого журнала, где опубликовал свое исследование Зайцев. Нетрудно сообразить, что в 1878 году положение было ничуть не лучше.
Значит, отпадает и эта возможность.
Остается еще одна. В 1864 и 1865 годах Зайцев работал в Париже в лаборатории Медицинской школы. А Бушарда работал в Парижской фармацевтической школе. Могли они познакомиться? Сейчас сообразим. Бушарда родился в 1842 году. Значит, в 1864‑м ему было 22 года. Зайцеву в это время — 23. Что ж, могли вполне. Могли они переписываться? А почему нет? И даже через 35 лет? Сомнительно, но допустим. Мог Зайцев частным образом сообщить Бушарда о своих результатах? Вот это как раз маловероятно.
Дело в том, что для Зайцева полученный результат не был существенным, его душа лежала к другим реакциям, и в других исследованиях прославил он себя, создав “Зайцевские спирты”, “Зайцевские синтезы”, “Правило Морковникова — Зайцева”. Так что если мысль о том, что они переписывались в 1878 году, кажется нам неубедительной, то возможность переписки на ту узкую тему, которая нас интересует, и вовсе мизерна.
И следовательно, исключив все другие возможности, нам остается предположить единственное: это нововведение подсказано ни чем иным, как интуицией ученого — счастливой догадкой, с которой начинались многие открытия.
Итак, возвращаясь вновь в лабораторию Гюстава Бушарда, мы приходим туда в тот момент, когда он решает добавить в трубку с изопреном углекислоту.
Трубка запаяна, всякие внешние влияния исключены, опыт ставится чисто.
И, наконец, последняя манипуляция. Трубку и ее содержимое опускают в термостат, где царит температура 290 градусов. Это кнут, которым Бушарда собирается подстегнуть реакцию.
Теперь остается ждать.
Десять дней длится эксперимент. Десять дней, сменяя друг друга, несут вахту химики. На их глазах в запаянной, изолированной от всего мира трубке происходят какие-то таинственные превращения. В жидкости растет комок беловатой губчатой массы.
Последние дни Бушарда уже с трудом сдерживает себя. Ему хочется поскорее вскрыть трубку. Время тянется медленно, словно нарочно испытывая его терпение. Но он знает — спешить нельзя. Он понимает, что сейчас, в эти дни, в эти часы происходит что-то важное для него и для науки. Он надеется, что это то, чего он ждет. Он ждет, что изопрен превратится в каучук. Но пока Бушарда не вскроет трубку и не проведет тщательный анализ ее содержимого, он не сможет узнать, обмануло ли его ожидание.
Ученый, так много думающий о доказательстве исходной гипотезы, оказывается, настолько заворожен ею, что ему не приходит в голову еще одна, чрезвычайно простая, как нам сейчас покажется, мысль. Мысль о том, что если в трубке будет обнаружен каучук, то это значит, что он, Гюстав Бушарда, сын Аполлинера Бушарда, получил впервые в мире синтетический каучук. Каучук, образованный не в клетках растений, а в колбе химика. В его колбе.
Эта мысль осенит его несколько позже, в следующей работе. А сейчас он ни о чем не хочет думать, кроме того, что покажет ему анализ.
Истекает последний день из десяти, назначенных для опыта. С величайшими предосторожностями ученый вскрывает трубку.
Еще одно томительное ожидание: идет анализ.
Наконец можно подвести итог. В трубке обнаружены: не изменившийся изопрен — его можно не считать, димер изопрена — бог с ним, но вот главное — то, из-за чего городили весь огород, — твердое вещество, распадающееся при 300 градусах. Бушарда называет его “канифоль”, но дело не в названии: в нем есть каучук.
Значит, Вильямс был прав, и прав он, Бушарда: каучук действительно образуется полимеризацией изопрена.
Однако одного опыта мало, надо искать другие возможности заполимеризовать изопрен.
В 1879 году Бушарда ставит новый эксперимент, еще более убедительный. И, как окажется позже, еще более важный для науки.
Ему удается значительно ускорить полимеризацию, введя в трубку соляную кислоту — более сильную, чем угольная. Теперь, после отделения непрореагировавшего изопрена, в руках у Бушарда остается твердое тело, которое “обладает эластичностью и другими свойствами самого каучука”. Надеюсь, вы заметили в этой фразе кавычки? Это слова самого Бушарда. Но внешность и свойства не могут быть основной уликой, на которой строятся все доказательства. Нужен более объективный признак. Надо разложить полученный каучук, и если он даст при разложении те же самые вещества, какие дает каучук натуральный, то вот тогда и только тогда можно поставить точку.
Бушарда проделывает это дополнительное исследование. Сравнивает продукты разложения. И записывает в отчете: “…при сухой перегонке он (то есть полученный каучук) дает те же самые вещества, как и натуральный каучук”.
И ставит точку. Теперь он знает наверняка: каучук — это полимер изопрена.
1879 год считается великой вехой в истории каучука. В этот год человек впервые сделал то, что считалось монополией природы: он синтезировал каучук. Он создал сложное вещество из простого. Он стал творцом нового материала.
Но Бушарда, хоть на этот раз и понял, что его работа — это первый искусственный синтез каучука, не придал ей того значения, которое сегодня придаем ей мы.
Мне кажется, он не мог этого сделать по трем причинам.
Вот первая из них. В мире еще не ощущается каучуковый голод. Того, что добывают на плантациях, вполне хватает на нужды техники,
Вторая причина. Изопрен очень сложно получать. Для этого надо разлагать каучук. Других способов Бушарда пока еще не знает.
И третья. Бушарда не знает пока также, что каучук можно синтезировать не только из изопрена, но и из других химических соединений, более дешевых и доступных.
Вот почему Гюстав Бушарда придавал аналитической части своей работы большее значение, чем синтетической.
И, кстати, не он один так относился в то время к идее создания синтетических каучуков. Через три года его работу повторил член Лондонского королевского общества профессор У. Тильден. Ему так же, как и Бушарда, удалось заполимеризовать изопрен. И так же, как и Бушарда, он писал о промышленном синтезе каучука не просто в будущем времени, но еще и в сослагательном наклонении. Вот что он писал в 1882 году: “Это свойство изопрена (он имеет в виду свойство полимеризоваться) представляет до известной степени практический интерес, так как если бы было возможно получить этот углеводород из более доступных источников, то возможно было бы осуществить синтетическое производство каучука”.
Однако научная идея, как видите, не отвергается, даже, наоборот, считается вполне осуществимой.
Исследования полимеризации изопрена, проведенные Тильденом, интересны не только тем, что он повторил работу Бушарда и тем самым подтвердил ее правильность. Тильден пошел чуть дальше Бушарда, так же как и Бушарда пошел чуть дальше Вильямса. Но это “чуть” оказалось весьма существенным. Незаметное поначалу, оно в дальнейшем указало новое направление в исследовании.
