Нобелевские лауреаты: Вильгельм Оствальд

Нынешнего героя рубрики «Как получить Нобелевку» можно с полным правом считать нашим соотечественником. Он родился и прожил первые 34 года своей жизни на территории Российской империи (и территории СССР), будучи подданным российского царя. Но формально Вильгельм Фридрих Оствальд все-таки нобелиат из Германии — с подданством кайзера.

Вильгельм Фридрих Оствальд

Родился 2 сентября 1853 года, Рига, Лифляндская губерния, Российская империя.

Умер 4 апреля 1932 года, Лейпциг, Саксония, Свободное государство Пруссия, Веймарская республика.

Лауреат Нобелевской премии по химии 1909 года. Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания проделанной им работы по катализу, а также за исследования основных принципов управления химическим равновесием и скоростями реакции» (in recognition of his work on catalysis and for his investigations into the fundamental principles governing chemical equilibria and rates of reaction).

Итак, наш герой родился в Риге. Его отец Готфрид Оствальд слыл очень хорошим бондарем — мастером по изготовлению бочек. Видимо, дела у отца шли неплохо, поскольку образование своему сыну он мог оплачивать. Сначала юный Вильгельм учился в рижской реальной гимназии (напомним, что слово «реальный» в названии учебного заведения и в Российской империи означало не «чисто конкретный», а всего лишь «естественнонаучный»). Уже там у Освальда проявились широта кругозора и множество талантов. Отличник по физике, химии и литературе вдобавок прекрасно играл на альте и фортепиано, изумительно рисовал. Среди увлечений еще числились книги, фотография, опыты по пиротехнике, которые уже в юношеском возрасте вместе с увлечением журналистикой стали мешать учебе… Впрочем, с высшим образованием Оствальд не угодил родителям. Отец советовал юноше изучать инженерное дело, но Вильгельм выбрал химию. Впрочем, мать Элизабет (Лойкель) Оствальд вообще хотела, чтобы юноша поехал учиться в Петербург, в Академию художеств, так что папа мог бы и не быть в обиде.

В 1872 году он стал студентом Дерптского (сейчас — Тартуского) университета. Отучившись четыре года, он получил бакалаврскую степень за кандидатскую работу «О химическом действии массы воды» (1875). Уже здесь заметно, что наш герой не пошел в мейнстрим германоязычной химии: в 1870-е годы все — ну ладно, почти все — немецкие химики занимались органикой. Оствальд выбрал физическую химию, которой тогда фактически не было.

Став бакалавром, он остался в университете — одновременно аспирантом и приват-доцентом (внештатным преподавалелем). В 1878 году он уже стал доктором наук за диссертацию «Объемно-химические и оптико-химические исследования» об оптических свойствах реакций нейтрализации. Через два года новая радость. На одном из концертов (а Оствальд еще и играл в городском оркестре в качестве пианиста и виолончелиста) он встретил свою судьбу. Вот как описывает эту встречу болгарский историк химии Калоян Манолов: «На одном из многочисленных музыкальных вечеров, на которых Оствальд неизменно присутствовал как музыкант оркестра, он заметил новую посетительницу. Пепельные локоны придавали особую нежность прелестному лицу, озаренному блеском синих глаз. Нелли, дочь статского советника Карла фон Рейера из Риги, страстно любила музыку. В Дерпте она гостила у своего дяди, известного врача Густава фон Рейера. В тот же вечер Оствальд был представлен Нелли. Что-то необычное испытывали они оба в этот вечер. Может быть, их сблизил интерес к музыке, о которой они так много говорили, а возможно, это была любовь с первого взгляда. В один из теплых осенних вечеров 1878 года произошло окончательное объяснение. "Я понимаю, что тебе предстоит принести себя в жертву науке, но, думаю, ты способна на это", — сказал Оствальд. Нелли не ответила ни слова, лишь крепко сжала его руку».

Свадьба, первая совместная квартира, первое горе – смерть родившейся дочери. Затем было еще пятеро: четыре ребенка родилось в Риге (Вольфганг, Гретхен, Вальтер и Элизабет), пятый, Отто, — в Лейпциге.

Вильгельм же продолжает работать над развитием физической химии. В 1881 году он получил повышение, став профессором химии Рижского политеха, и почти сразу написал несколько учебников, которые стали важным этапом в появлении физхимии как таковой.

А в 1884 году ему присылают диссертацию никому не известного ученого из Уппсалы, в которой предлагается совершенно революционная теория растворов.

По мнению Сванте Аррениуса, изложенному в его докторской диссертации, в растворе некоторые сами по себе нейтральные вещества распадаются, взаимодействуя с растворителем, на положительно и отрицательно заряженные ионы. Поэтому раствор становится электропроводным. Поваренная соль NaСl распадается на ион Na⁺ и ион Cl^-. Мнение было настолько революционным, что диссертация, к которой формально придраться было нельзя, была защищена с самой низкой оценкой: она прошла по четвертому классу, без права преподавания в университете. Правда, потом она принесла Аррениусу Нобелевскую премию по химии 1903 года. Но это было потом.

Тем не менее Оствальд решил проверить результаты юного коллеги. Вот как он писал об этом сам: «Воспользовавшись магазином сопротивлений, позаимствованным на несколько дней на телеграфе (дольше там без него не могли обойтись)… я вскоре провел опыты со всеми имевшимися под рукой кислотами, которые мне предоставили другие исследователи, со все возрастающим волнением я обнаруживал, что результаты один за другим подтверждали предсказания и ожидания».

Оствальд принял теорию Аррениуса и стал ее горячим последователем, пропагандистом и продолжателем. Он даже приглашал шведа к себе поработать, но тогда не сложилось. Зато еще в Риге Оствальд открыл способ определения основности кислот по величине электропроводности их растворов. А в 1887 году он получил предложение, от которого не смог отказаться. Ему дали возможность переехать в один из лучших «химических» университетов Европы — Лейпцигский — и впервые в мире создать там кафедру физической химии.

От такого соблазна наш герой не смог удержаться, сменил подданство, перевез в Лейпциг всю свою семью и пригласил в лабораторию сильнейших специалистов: Якоба-Хендрика Вант-Гоффа и Сванте Аррениуса, помогая им реализовать свои идеи по осмотическому давлению, химической кинетике и электролитической диссоциации. И не был в обиде, когда они получили свои Нобелевские премии раньше. Среди его сотрудников было еще два будущих лауреата-химика: лауреат 1914 года Теодор Ричардс и лауреат 1923 года Фриц Прегль.

Оствальд развил кипучую деятельность (Аррениус говорил, что не понимает, как он умудряется столько всего делать): основал первый в мире журнал по физхимии, Zeitschrift fur physikalische Chemie, написал множество книг (к 1904 году их было уже 77, более 6000 страниц!), стал книгоиздателем (в 1889 году Оствальд основал знаменитую серию «Классики точных наук», к настоящему времени вышло более 250 выпусков). И продолжал заниматься наукой.

В 1888 году он открыл закон разбавления (связь степени диссоциации электролита с его концентрацией), правда, не работающий в концентрированных растворах и сильных электролитах, тем не менее закон получил его имя. Тремя годами позже Оствальд создал элементарную теорию цветных индикаторов (лакмус и фенолфталеин помните?). И все время он занимался изучением катализа.

В 1894 году Оствальд формулирует современное определение катализатора как вещества, изменяющего скорость реакции, но отсутствующего в конечных ее продуктах. Впрочем, практические работы он тоже проводил: именно Оствальд разработал основы каталитического окисления аммиака в азотную кислоту на платиновом катализаторе, и изучал возможность синтеза аммиака из азота и водорода, используя в качестве катализатора железную проволоку. Кроме того, именно он установил связи между химической термодинамикой и катализом.

Исследователи научного наследия рижанина выделяют четыре главные тематики Оствальда по катализу: историко-научный анализ, экспериментальные исследования каталитических процессов (инверсия сахара, разложение эфиров, синтез аммиака и азотной кислоты), общие проблемы катализа, биологический катализ.

Все эти работы и привели Оствальда к Нобелевской премии.

Доводилось встречать гордую фразу, что первым на «Нобелевку» Оствальда выдвинул Иван Каблуков, основатель русской школы физической химии. Каблуков работал в 1889 году в Лейпциге под руководством сразу двух будущих нобелиатов: его непосредственным руководителем был Сванте Аррениус, а работали они в лаборатории Оствальда. Но, увы.

С 1904 по 1909 год Оствальд был номинирован на премию 20 раз, в том числе и двумя своими соратниками – Вант-Гоффом и Аррениусом, уже успевшими получить свои премии. Первым, в 1904 году его номинировал земляк Оствальда, лифляндец Пол Вальден, на тот момент подданный российской короны. Вальден тоже работал у Оствальда, а в 1910 году, после избрания членом Петербургской академии наук, именно у Оствальда попросил чертежи лейпцигской лаборатории для перестройки Химической лаборатории академии по образцу своего научного босса.

Еще один любопытный факт: один из сыновей Оствальда, Вильгельм Вольфганг Оствальд, стал профессором коллоидной химии и одним из создателей этого раздела науки. И в 1931 году Вольфганг Оствальд тоже был номинирован на «Нобелевку», но, к сожалению, не получил ее. А сам Оствальд-старший, будучи лауреатом Нобелевской премии, получил право номинировать на премию других. И первой его номинацией стал Альберт Эйнштейн, уже в 1910 году.

Характерной чертой нашего героя было желание осмыслить все то, что он делает, и все то, чем занимается наука. В 1890 году Оствальд заявил о собственных взглядах на природу вещей, начав утверждать, что ни материалистическая, ни идеалистическая концепции неверны. Правда, особенно скептически он относился к атомно-молекулярной концепции строения мира. И именно поэтому он предложил свой вариант: первоосновой и материального, и духовного мира является энергия. И основал свою теорию, энергетизм, с которой активно выступал и о которой рассказывал в своих лекциях.

Надо сказать, что большинство коллег-ученых не были толерантными к чужому «религиозному» мнению. Оствальда достаточно быстро запинали, да так, что в 1905 году он был вынужден уйти в отставку. Впрочем, деньги у нашего героя были, он преспокойно поселился на своей вилле «Энергия», где продолжил научные изыскания (в том числе, построил свою теорию цвета), писательский труд и занятия по популяризации науки: все-таки авторитет его был настолько велик, что в делах международного сотрудничества ученых и организации науки в Германии без него обойтись не могли.

Бывший студент Освальда, Вильдер Банкрофт, так писал о своем учителе: «Он был великим борцом и вдохновенным учителем. Он обладал даром говорить то, что нужно, и так, как нужно. Когда мы рассматриваем развитие химии в целом, имя Оствальда стоит в первом ряду. Он сумел найти свое место в жизни».

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