Нобелевские лауреаты: Сванте Аррениус

Герой нашего сегодняшнего рассказа, судя по всему, был очень непростым человеком. Впрочем, кто из нобелевских лауреатов прост? С другой стороны, этот человек не просто получил Нобелевскую премию по химии 1903 года за свою докторскую диссертацию (по-нашему — кандидатскую), без ссылок на него не обходится ни один школьный или университетский курс химии. Он один из основоположников химической науки ХХ века, даже несмотря на конфликты с великим Менделеевым. Считается, что впоследствии именно он помешал Дмитрию Ивановичу получить Нобелевскую премию, хотя с точки зрения современной химии они оба были неправы и правы одновременно. Да, большинство из вас уже догадалось: речь пойдет о первом в истории нобелиате-земляке Нобеля — Сванте Августе Аррениусе.

Сванте Август Аррениус

Родился 18 февраля 1859 года, замок Вик недалеко от Уппсалы, Швеция

Умер 2 октября 1927 года, Стокгольм, Швеция

Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии» (in recognition of the extraordinary services he has rendered to the advancement of chemistry by his electrolytic theory of dissociation).

Будущий лауреат родился в достаточно богатой и образованной семье. Его дядя, Иоанн (Юхан) Аррениус, был известным ботаником, деятелем сельского хозяйства и агрономом. Отец был управляющим имением и вскоре стал членом совета инспекторов Уппсальского университета. Так что ребенку было в кого рано развиваться. Пишут, что он уже в младенчестве любил складывать циферки из папиных отчетов. (Правда, не сообщается, делал ли он что-либо с самими листами. Автор статьи, как отец не по годам развитой девочки, подозревает, что за интерес к цифрам Сванте иногда влетало).

Достаточно легко Сванте окончил Уппсальский университет (физика и химия), в 1878 году получил степень бакалавра, а в 1881 году уехал в столицу, в Шведскую королевскую академию наук, заниматься изучением электричества под руководством Эрика Эдлунда (который, кроме того, организовал систему метеорологических наблюдений в Швеции).

Своему докторанту Эдлунд предложил заняться изучением электролитов. К тому времени сам по себе электрический ток был, конечно, хорошо известен, хотя электрон еще не был открыт и природа этого явления была до конца не ясна. С другой стороны, физики и химики уже прекрасно знали, что, к примеру, кристаллы поваренной соли ток не проводят, дистиллированная вода — тоже. А вот раствор NaCl — прекрасный проводник. В чем тут дело?

По мнению Аррениуса, изложенному в его докторской диссертации (увидевшей свет в 1884 году), в растворе некоторые вещества, нейтральные сами по себе, распадаются, взаимодействуя с растворителем, на положительно и отрицательно заряженные ионы. Та же NaСl распадается на ион Na⁺ и ион Cl^-. Мнение настолько революционное, что диссертация, к которой формально придраться было нельзя, была защищена с самой низкой оценкой: она прошла по четвертому классу, без права преподавания в университете.

Кстати, именно поэтому существовал вариант, при котором Аррениус мог бы стать первым российским нобелевским лауреатом по химии: его старший коллега, которому Аррениус прислал свою статью, пригласил его работать к себе, в Лифляндскую губернию Российской империи, в Рижское политехническое училище. Аррениус отказал (и, кстати, потом, в 1909 году, уже будучи нобелиатом и работая в Нобелевском комитете, сомневался, принимать ли номинацию своего тогдашнего «благодетеля»). Правда, в 1909 году Вильгельм Фридрих Оствальд уже давно жил и работал в Лейпциге.

Кстати, сам Оствальд вначале также не мог принять теорию электролитической диссоциации. «Я провел лихорадочную ночь со скверными снами, — писал он про лето 1884 года. — У меня одновременно появились жестокая зубная боль, новорожденная дочка и статья Аррениуса "Исследования по проводимости электролитов". То, что было написано в работе, настолько отличалось от привычного и известного, что я сначала был склонен все в целом принять за бессмыслицу».

Правда, останься Аррениус в России, ему бы тоже пришлось несладко: яростным противником его теории электролитической диссоциации оказался сам Дмитрий Иванович Менделеев. Создатель периодической системы был автором собственной теории растворов и протестовал против того, что Аррениус не учитывал ни сольватации (взаимодействие ионов с молекулами растворителя), ни электростатического взаимодействия между ионами в случае концентрированных растворов. Любопытнее всего то, что созданная после смерти и Менделеева, и Аррениуса протонная теория кислот и оснований в итоге примирила врагов, вобрав в себя положения как Аррениуса, так и Менделеева. Но Нобелевскую премию получил все-таки Аррениус. Кстати, за теорию электролитической диссоциации Аррениуса номинировали и на премию по физике в 1901-1903 годах, и на премию по химии. Вот было бы забавно, если бы в 1903 году оба комитета, и физики, и химии, решили бы присудить премию Аррениусу! Интереснее другое, что в 1912 и 1914 годах Сванте Аррениус был номинирован и на премию по медицине, за труды по иммунохимии. Так что Аррениус чуть ли не единственный известный нам номинант по всем трем естественнонаучным номинациям.

Нобелевская премия Аррениуса, кстати, оказалась «чистой победой»: из 23 номинаций на премию 1903 года Аррениус занял первое место 11 раз. Другими претендентами были англичанин сэр Уильям Рамзай (премия 1904 года), француз Анри Муассан (1906), Адольф фон Байер (1905), американский химик Хармон Морзе и француз Марселен Бертло (тоже получил бы своего «Нобеля», если бы не умер в 1907 году: Бертло номинировали общим количеством 11 раз).

Нужно обязательно отметить и еще два момента, связанных с Аррениусом и Нобелевскими премиями. Начнем, в хронологическом порядке, с 1901 года. А точнее, еще раньше. В конце XIX века Аррениус, наряду с доработками своей теории, занимался и осмотическим давлением. «Классиком» работ по осмосу был голландец Якоб Вант-Гофф с его классической формулой PV=iRT, где P — осмотическое давление вещества в растворе, Т — температура, R — давление присутствующего газа, а i — коэффициент. Однако Вант-Гофф никак не мог объяснить, почему для растворенных газов, к примеру, i равен единице, а вот для солей коэффициент становится больше. Работы Аррениуса помогли Вант-Гоффу понять, что i связано с количеством частиц в растворе, а поскольку соли распадаются на ионы, коэффициент становится больше. В итоге Вант-Гофф стал самым первым нобелевским лауреатом в истории. Впрочем, мы об этом писали.

Второй момент относится к 1906 году. К тому времени Аррениус уже вышел в отставку с поста ректора Стокгольмского университета и стал директором физико-химического Нобелевского института. Пишут, что в 1906 году Нобелевский комитет предварительно вынес решение в пользу Менделеева, однако ненавидевший соперника Аррениус запротестовал и заставил поменять решение в пользу молодого Анри Муассана. Справедливости ради отметим, что автор слышал и другое объяснение этой истории: комитет решил, что Менделееву можно дать премию и в следующем году, а Муассан — парень «молодой», изувеченный фтором, и ему премия нужнее. Что можно утверждать совершенно точно, так это то, что Менделеев и Аррениус друг друга действительно не любили, а счет по номинациям в 1906 году у нашего соотечественника и Анри Муассана был 4:8, а также то, что в 1907 году не стало и Менделеева, и Муассана. И еще одно: на первом конгрессе памяти Менделеева в 1907 году в Петербурге Аррениус был почетным гостем.

Зато нельзя не отметить энциклопедичность и прозорливость Аррениуса. Ведь именно он впервые увязал рост температуры на планете с содержанием углекислого газа в атмосфере (к этому выводу он пришел, изучая ледниковые периоды). Он пытался объяснить природу полярных сияний, солнечной короны и шаровой молнии. Он высказал гипотезу панспермии — переноса зародышей живых организмов через космос, он пытался изучать вулканы методами физикохимии. Именно он показал, что нет никакой принципиальной разницы между реакциями, над которыми химики работают в своих колбах, и теми, что идут внутри живых организмов.

А вот со здоровьем Аррениусу не повезло. Он рано начал набирать вес, страдал одышкой; однажды на входе на какую-то конференцию или конгресс швейцар сказал ему, что мясники заседают в соседнем здании. Как итог — 67 лет жизни (большинство нобелиатов прожили намного дольше), короткая болезнь и смерть. Печально, но тем не менее успел Аррениус очень много. В конце концов, не каждый химик и даже не каждый нобелевский лауреат может похвастаться тем, что его открытия изучают в школе, даже сейчас, когда прошло более века с того дня, когда они были сделаны.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.