Жизнь и научные открытия Лебедева С.В

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение  высшего профессионального образования

«Тверской государственный университет»

Химико-технологический  факультет

Специальность «Химия»

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по истории химии

 

 

Жизнь и научные открытия Лебедева С.В.

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка 36 группы,

Селина  Т.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТВЕРЬ 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                        3

Жизненный путь С.В.Лебедева                                 

Детство                                                                                            4

Жизнь в Петербурге. Первые научные исследования                4

Жизнь после  окончания университета                                            5

Начало исследования процесса полимеризации                             6

Изучение кинетики и механизма термической полимеризации     7

Дальнейшие исследования процессов полимеризации                   8

Жизнь и увлечения                                                                            9

Разработка нового способа  получения синтетического каучука   10

Исследования в области  гидрогенизации этиленовых УВ             12

Болезнь и смерть ученого                                                                13

  

Заключение                                                                                        14

Список литературы                                                                            15

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Веком атомной  энергии, веком электроники и  космоса образно называют наше время. Однако столь же справедливо двадцатый  век можно назвать и эпохой синтетических полимерных материалов. Огромную лепту в развитие науки  в данном направлении внёс русский  учёный-химик Сергей Васильевич Лебедев, который в своей деятельности успешно сочетал фундаментальные исследования с работами, имеющими большое практическое значение.

Химик-органик  Сергей Васильевич Лебедев, ученик одного из крупнейших русских химиков-органиков  А. Е. Фаворского, является основоположником промышленности синтетического каучука - важнейшего раздела современной химической промышленности. Возникнув в СССР в 1930-1931 гг., эта промышленность достигла в последующие годы в Советском Союзе большого технического совершенства и заняла перед войной первое место в мире. Сейчас США создают промышленность синтетического каучука, производительность которой должна превысить мировое годовое потребление и плантационного и синтетического каучука до войны. 60% продукции этой большой промышленности, использующей опыт химиков всех стран мира, должно быть получено по методу С. В. Лебедева.

Заслуги С. В. Лебедева, однако, не ограничиваются разработкой  метода производства дивинилового синтетического каучука из широко доступного этилового спирта и метода изготовления из синтетического каучука резиновых изделий. Другой цикл его работ - работ в области высоко- и низкотемпературной полимеризации изобутилена - лежит в основе методов следующих производств: производства новейшей разновидности синтетического каучука, так называемого "бутилкаучука"; производства 100-октановых компонентов моторных топлив; производства загустителей смазочных масел, позволяющих маловязкие топливные фракции нефти превращать в высоковязкие авиационные смазочные масла.

Немного можно назвать  имён исследователей, которым удалось  бы внести столь же крупный вклад  в развитие промышленности, и притом важнейшего оборонного значения, как  тот, который внёс советский органик-теоретик С. В. Лебедев.

 

 

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ С.В.ЛЕБЕДЕВА

 

Детство

                                                                                                            Сергей Васильевич Лебедев родился 25 июля 1874 г. в г. Люблине в семье священника. Сереже не было и семи лет, когда умер отец, и мать с детьми переехала к родителям в Варшаву. Среднее образование мальчик получил в Варшавской гимназии. Там он подружился с Егором Вагнером, сыном известного русского химика Е.Е.Вагнера, занимавшего тогда кафедру органической химии Варшавского университета. Он часто бывал в гостеприимном доме Вагнеров. Рассказы профессора о Н.Н.Зинине, А.М.Бутлерове, Д.И.Менделееве, Н.А.Меншуткине и других стали, по-видимому, одной из причин раннего увлечения юноши химией [1].

 

Жизнь в Петербурге. Первые научные исследования.

В 1895 г., получив аттестат об окончании гимназии, Лебедев отправился в Петербург и поступил на естественное отделение физико-математического  факультета Петербургского университета. В этом городе жила родная тетка  его матери, Мария Клементьевна. Она была замужем за тайным советником Петром Ивановичем Остроумовым, и у них было шестеро детей, близких по возрасту Сергею. Вскоре юноша стал желанным гостем в их семье. Особенно быстро он сблизился со своей двоюродной сестрой, художницей Анной, ставшей впоследствии его женой. Молодых людей часто можно было видеть на художественных выставках, в Эрмитаже, Русском музее.

Но не только на выставках и в  музеях проводил время будущий ученый. В университете он увлеченно изучал неорганическую химию у Д.П.Коновалова, органическую – у Н.А.Меншуткина и А.Е.Фаворского, аналитическую – у В.Е.Тищенко. На третьем курсе Лебедев начал свои первые научные исследования и под руководством Фаворского успешно выполнил дипломную работу «Исследования трихлорметил-о-метоксифенилкарбинола», опубликованную позже в журнале Русского физико-химического общества[2].

 

 

Жизнь после  окончания университета

В 1899 г. за участие в  студенческих волнениях Лебедев  был арестован и почти на год  выслан из Петербурга. Лишь в 1900 г. он блестяще закончил университет, но остаться там для продолжения научной работы не удалось. Пришлось поступить лаборантом на мыловаренный завод А.М.Жукова. Вскоре Лебедев перешел на работу в комиссию по исследованию рельсовой стали при Институте инженеров путей сообщения, разработки которой были удостоены золотой медали на Международной железнодорожной выставке в Милане в 1907 г.

В 1902 г. Лебедева по ходатайству  Фаворского пригласили на должность  лаборанта отделения технической  и аналитической химии Петербургского университета. Но это отнюдь не дало ученому возможности целиком посвятить себя научной работе. Даже получив желанное место, он не мог свести концы с концами (при окладе 800 рублей в год) и продолжал работать в комиссии по исследованию рельсовой стали, а затем, вплоть до завершения магистерской диссертации, постоянно давал уроки в средних учебных заведениях или проводил анализы, которые, как правило, не входили в круг его научных интересов [2].

Начало исследования процессов полимеризации. Выступление  на заседании Русского химического общества.

В 1904 г. Лебедев вынужден был на время прервать работу в  университете. Началась русско-японская война, и его призвали в действующую  армию. Лишь через два года он наконец  приступил к интенсивным исследованиям  процессов полимеризации. Работа настолько занимала его, что, по словам Анны Петровны, они почти не виделись. Сергей Васильевич уходил в университет ранним утром, на час приходил к обеду, потом опять – в лабораторию и возвращался лишь поздней ночью.

В 1908 г. на заседании Русского химического общества он сделал предварительное сообщение о скорости полимеризации эфиров акриловой кислоты. Однако вскоре, оставив работы в этой области, ученый приступил к классическим исследованиям процессов полимеризации диеновых углеводородов. И уже на декабрьском заседании 1909 г. Лебедев демонстрировал каучукоподобный термополимер дивинила. Трудно представить, как мог ученый в такой короткий срок достичь столь поразительных результатов. Необходимо учесть, что всю работу Сергей Васильевич фактически выполнил один и ему только частично помогли два вольнослушателя Петербургского университета. После заседания многие из присутствовавших остались в зале, чтобы поздравить ученого. В ответ на поздравления Лебедев заметил: «Видите, два года работы – и лишь полчаса результатов. Такова жизнь химика: за каждым словом – годы труда. Но зато в этом наша сила» [3].

 

Изучение кинетики и  механизма термической полимеризации. Признание Лебедева Академией наук.

С 1908 по 1912 г. Лебедев изучал кинетику и механизм термической полимеризации дивинила, его производных и углеводородов ряда аллена, установил фундаментальные закономерности, известные теперь как законы термополимеризации диеновых углеводородов.

Прежде всего он показал, что  дивинил – простейший аналог изопрена и диизопропенила – также способен давать каучукоподобные продукты. Исследовав затем аналоги дивинила, ученый доказал, что все диеновые углеводороды этого ряда обладают данным свойством. Таким образом, Лебедев сформулировал фундаментальное правило, позволяющее исследователям рационально выбирать вещества для синтеза каучука.

Кроме того, Сергей Васильевич выявил, что в процессе полимеризации  параллельно идет образование каучукоподобного полимера и димера – побочного  нежелательного продукта, – одновременно показав: чем выше температура, тем больше образуется димера, т. е. определил температурные условия процесса получения синтетического каучука.

Результаты работ Лебедев обобщил  в магистерской диссертации «Исследования  в области полимеризации непредельных углеводородов», которую блестяще защитил в апреле 1913 г. Этот труд ученого часто называют классическим. Такая высокая оценка дана не только за исключительную ценность и значимость исследований автора, но и за строгую логичность изложения, четкость языка. Много лет спустя на торжестве в честь двадцатипятилетия деятельности ученого один из присутствовавших отметил, что в диссертации юбиляра кроме выдающегося научного содержания «есть большая красота. В ней есть удивительное равновесие, краткость и четкость формы». В ответном слове Лебедев сказал: «Если Вы находите эти качества в моей работе, то благодарите Анну Петровну – в ее искусстве я этому всему научился».

В 1914 г. Российская Академия наук наградила Сергея Васильевича премией и почетной золотой медалью [3].

 

Дальнейшие исследования процессов полимеризации.

В 1916 г. Лебедева избрали  профессором Военно-медицинской  академии по кафедре общей химии. Вся последующая педагогическая и научная деятельность ученого  связана с академией. Здесь с  учениками он выполнил и опубликовал цикл работ по полимеризации непредельных углеводородов, каталитической гидрогенизации непредельных органических соединений и по изучению действия флоридина (кислый алюмосиликат) на непредельные углеводороды; разработал одностадийный способ получения дивинила (бутадиена) непосредственно из этилового спирта в результате совмещенной каталитической реакции дегидрогенизации и дегидратации на смешанном цинкалюминиевом катализаторе:

 

По данным Лебедева, выход дивинила при этом составляет до 20%. Процесс идет при пропускании паров спирта над катализатором при температуре 400–500 °С. Получаемый продукт – дивинил – газ с температурой кипения, равной –4 °С. Он может быть получен также при сухой перегонке различных веществ, в том числе нефти и каменного угля. Однако простейшим способом получения дивинила является метод, предложенный Лебедевым.

Таким образом, исследование полимеризации ацетиленовых и этиленовых углеводородов, начатое еще в  университетской лаборатории, он продолжил в академии [4].

 

 

 

Жизнь и увлечения  Лебедева.

Сергей Васильевич был  всегда очень требователен к себе и другим. Он говорил, что химик  должен быть чернорабочим, мыслителем, исследователем вещества. Необычайно высоко ценил ученый умение правильно выбрать и хорошо поставить опыт, чтобы получить надежный ответ на интересующий вопрос. «Побеждает в науке тот, – говорил он, – кто работает правильно». Немало приборов в лаборатории было сконструировано и собрано его руками. С большой ловкостью и мастерством выполнял он обязанности стеклодува, механика, монтера и своих учеников приучал работать так же. На работе он никогда не нервничал. Самое резкое его осуждение: «Это нехорошо». Иногда Сергей Васильевич работал до 4–5 часов утра. Но так было не всегда.

«Он умел отдыхать, –  вспоминала Анна Петровна. – Лежал, разглядывал букашек, разбирал по лепесткам  цветы, на Кавказе наловил черепах, устроил им загончик и часами наблюдал их сонный мир. Любил путешествовать». Сам Лебедев признавался: «Мне химии в лаборатории довольно. Когда я прихожу домой, я хочу отдохнуть. А отдыхаю я, когда смотрю красивые вещи». Он также не раз говорил, что после химии любимой его наукой была небесная механика. Он часами мог рассказывать о планетах, звездах, строении Вселенной.

Но вот другие строки из воспоминаний Анны Петровны: «Иногда  он лежал на спине, и мне казалось, что он спит, а он вдруг вынимал  записную книжку и писал в ней  химические формулы... Вообще я много  раз замечала, как Сергей Васильевич, сидя в концерте и, видимо, взволнованный музыкой, вдруг поспешно вынимал свою записную книжку или, если ее не было, торопливо брал афишу и начинал на ней записывать химические формулы и потом прятал ее в карман. То же самое происходило и на выставках» [2].

 

 

Разработка  Лебедевым нового способа получения натрийбутадиенового синтетического каучука.

Работая в Военно-медицинской академии, Лебедев выполнил самую важную из своих работ: решил задачу промышленного получения синтетического каучука (СК). В 1926 г. правительство объявило конкурс на лучшую работу по синтезу СК с премией в 100 000 рублей. Срок окончания конкурса был установлен 1 января 1928 г. По условиям, кроме описания способа, требовалось представить два килограмма СК и разработанную схему его заводского получения. Сырье для СК должно было быть доступным и дешевым, а каучук из этого сырья по качеству не ниже натурального и по стоимости не выше его [1].