Лауреат Нобелевской премии Вильгельм Фридрих Оствальд

Вильгельм Фридрих Оствальд (1853 – 1932) (Германия)

Нобелевская премия по химии,1909

«В знак признания проделанной им работе по катализу, а также за исследования основных принципов управления химическим равновесием и скоростями реакций»

Изучение основных понятий химической кинетики в школьном курсе химии способствует более глубокому представлению о химических реакциях и условиях их протекания. Эти знания будут использованы для рассмотрения химических производств в курсе химии. Следует отметить и роль катализаторов, роль которых в химическом производстве достаточно велика. Получение серной кислоты, аммиака, получение твёрдого угля из жидкого топлива, переработка нефти и природного газа, получение искусственного каучука, пластмасс, гидрогенизация жиров – вот далеко не полный перечень важнейших производств, где применяются катализаторы. Поиски новых более усовершкнствованных катализаторов будут способствовать повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции. Особую роль играют биологические катализаторы - ферменты. При их участии протекают сложные химические процессы в растительных и животных организмах. Вопросами кинетики, химичеког равновесия, катализа занимался немецкий химик В. Оствальд. За большой вклад внесенный в изучение этих вопросов он был удостоен высшей научной награды Нобелевской премии.

Вильгельм Фридрих Оствальд

Вильгельм Фридрих Оствальд является одним из основателей физической химии. Он родился 2 сентября 1853 г. в Риге в семье немецкого бондаря. Это был темпераментный и любознательный мальчик. С детства он увлекался литературой, журналистикой, фотографией, живописью, опытами по пиротехнике, играл на скрипке и фортепиано. Отец хотел, чтобы Вильгельм изучал инженерное дело, но он после окончания гимназии в 1871 г. поступил в Дерптский (Тартуский) университет, где сначала уделял слишком много внимания учебе. Однако вскоре он открыл для себя "научный рай" - химическую лабораторию профессора Шмидта. После окончания университета в 1875 г. он стал ассистентом при физическом кабинете профессора А. Эттингена. В 1877 г. Оствальд защитил магистрскую диссертацию на тему "Объемно-химическое изучение сродства", через год - докторскую. В 1882 г. он стал профессором Рижского политехникума, в 1887 г. - Лейпцигского (создав первую в истории науки кафедру физической химии и основав журнал "Zeitschrift fur physikalische Chemie", сыгравший огромную роль в развитии этой науки). В том же году в Германию переехала вся семья, приняв немецкое подданство. Здесь Оствальд проявил многогранность и кипучесть своей научной и педагогической деятельности. В его Лейпцигскую лабораторию, а затем в организованный им Физико –химический институт стремилась талантливая молодежь со всего мира. Начав работать с двумя сотрудниками – С. Аррениусом и В Нерстом, будущими лауреатами Нобелевской премии, - Вильгельм за неполные двадцать лет привлёк к исследовательской работе более шестидесяти учёных, большинство которых впоследствии стали профессорами. Вся жизнь великого учёного была наполнена творчеством. Это был неиссякаемый генератор идей. Попадая в лабораторию Оствальда, молодые люди заражались энергией и энтузиазмом своего учителя. "Я никогда не мог понять, как Оствальд успевает все делать!" — говорил С. Аррениус своим друзьям. Сотрудники с восхищением говорили о своём учителе: «Поговори с Оствальдом полчаса, и ты будешь иметь работу на полгода». Студенты также боготворили своего профессора. Он был отличным педагогом, ясно и понятно объяснял даже самые сложные вопросы химии.

Основные труды Оствальда посвящены химической кинетике, выявлению роли катализаторов и проблемам химического равновесия. Им было обнаружены случаи автокатализа. В 1894 г. он дал новое определение катализатора как вещества, изменяющего скорость реакции, но отсутствующего в конечных ее продуктах. Он также разработал в 1900 году основы каталитического окисления аммиака в азотную кислоту на платиновом катализаторе. Используя этот процесс и предложенный Габером и Бошем дешёвый способ производство аммиака, Германия смогла обеспечить себя взрывчатыми веществами во время Первой мировой войны. Эти же процессы используются и сегодня для производства минеральных удобрений. Им также были установлены связи между химической термодинамикой и катализом. Н. И. Родный и Ю. И. Соловьев выделили 4 направления в работах Оствальда по катализу: историко-научный анализ, экспериментальные исследования каталитических процессов (инверсия сахара, разложение эфиров и др.), общие проблемы катализа, биологический катализ. За эти исследования в 1909 г. Оствальд получил Нобелевскую премию по химии (первым его кандидатуру предложил русский химик И. А. Каблуков).

Велика роль Оствальда в утверждении и распостранении теории электролитической диссоциации. Сначала Оствальд не принял идеи Аррениуса. «Я провел лихорадочную ночь с скверными снами, - вспоминал впоследствии учёный. – У меня одновременно появилась 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 всё в целом принять за бессмыслицу». Однако после некоторых раздумий Оствальд обнаружил в идеях Аррениуса подтверждение своих мыслей, к которым он пришёл другим путём. Утром Оствальд отправил Аррениусу письмо, в котором высоко оценил его работу и предсказал новой теории блестящее будущее. Занимаясь электропроводностью растворов кислот, он в 1884 году обнаружил взаимосвязь между их электропроводностью и степенью электролитической диссоциации кислот. Это стимулировало признание теории Аррениуса. В 1887 – 1888 годах Оствальд предложил способ определения основности кислот по величине электропроводности их растворов. В 1888 году был открыт закон разбавления Оствальда, который указывал на связь степени диссоциации электролита с его концентрацией. В 1891 году Оствальдом была выдвинута теория цветных индикаторов. Им было также предложено рассматривать реакции аналитической химии как взаимодействие между ионами. Открытия сделанные молодым Оствальдом за 10 лет достаточно, чтобы считать его выдающимся исследователем своего времени.

В 1905 году Оствальд на своей даче «Энергия обустроил четыре лаборатории, окна которых выходили на все стороны света. Там он и продолжил свои исследования. В зависимости от настроения и характера конкретного исследования Оствальд работал то в солнечной, то в тёмной комнате. Ученикам он говорил, что смена лабораторий благоприятно влияет на его творческую деятельность.

Оствальд был разносторонне одарённым человеком. Он был не только великолепным учёным, внесшим существенный вклад в науку, но и отлично рисовал, прекрасно играл на музыкальных инструментах. Любовь к рисованию возникла ещё в детстве. Со временем рисование стало жизненной потребностью учёного, техника его всё более совершенствовалась. Периодически Оствальд устраивал выставки своих картин, которые пользовались большой популярностью. Любовь к живописи привела Оствальда к попытке понять природу цвета и систематизировать цвета. Исследования, которые учёный начал в 1915 году стали его главным увлечением на долгие годы. Результаты полученные в результате исследований Оствальд изложил в книгах «Азбука цветов» и «Цветоведение».

Поражает также литературная деятельность Оствальда. В 1889 году он основывает знаменитую серию «Классики точных наук», которая способствовала популяризации трудов великих учёных. К 1904 году Оствальдом написано 77 учебников, справочников и других книг, 300 научных статей, 4000 рефератов и 900 рецензий на книги. В возрасте 72 – 75 лет им была написана четырёхтомная автобиография «Линии жизни», в которой кроме автобиографических заметок был дан обзор физической химии за последние 50 лет.

Оставил Оствальд заметный след и в философии. Считая энергию первоосновой всего сущего, он написал книгу «Энергия и её превращения», в которой выступал против атомно – молекулярного учения с позиции идеализма. Правда, к концу жизни Оствальд изменил своё отношение к этому учению.

Оствальд являлся обладателем множества научных наград, был членом различных академий мира, в том числе член – корреспондент Петербургской Академии наук с 1896 года.