Анри Муассан и его открытия

1

Муассан Анри (28.09.1852-20.02.1907).

Наука требует от человека всей его жизни. И если бы у вас было две жизни, то и их бы не хватило вам. Большого напряжения и великой страсти требует наука от человека.

И. Павлов

Ученые - уникальные люди. Они умеют по-своему ценить жизнь, чувствовать все, что их окружает. Эти люди целеустремленны, напористы, стремятся раскрыть различные загадки природы и Вселенной. Об одном таком великом ученом в области химии Фердинанде Фредерике Анри Муассани и пойдет речь.

Муассан Анри родился в Париже, в семье служащего железнодорожной компании и портнихи. Из-за сложившихся обстоятельств семья была вынуждена переехать в Мо, где Анри пошел учиться в гимназию. Во время обучения в ней, будущий ученый так увлекся изучением химии, что забросил остальные предметы. В результате этого он не смог поступить в университет после окончания гимназии. Богатейшие познания в химии, фармации, фармакологии, токсикологии в сочетании с искусством химического эксперимента Муассан приобрел, учась и работая в аптеках, частных лабораториях, в Музее естественной истории. С 1879 по 1883 г. работал ассистентом лектора в Высшей фармацевтической школе в Париже и проводил там лабораторные занятия. Жил Муассан бедно, и чтобы иметь хоть какие то деньги он устроился в промышленную лабораторию руководителем. Вскоре после женитьбы на Леони Люган, финансовое положение ученого намного улучшилось. Семья его жены оказывала им помощь. Его больше ничто не беспокоило и он полностью посвятил себя своим исследованиям.

История открытия фтора и его химии полна волнующих поисков, разочарований и неудач, часто трагических, случайных курьезов и блистательных успехов. Одним из ее главных действующих лиц был Анри Муассан.

Получение из фторосодержащих веществ свободного фтора считалось труднейшей и опаснейшей эксперементальной проблемой в 80-х годах XIX века; именно тогда к ее решению приступил Муассан. Сложности обьяснялись чрезвычайной реакционной способностью фтора, который взаимодействует практически со всеми веществами (причем часто - с воспламенением и взрывом ), а также вредным действием на человека паров фтора и его соединений. Но многочисленные неудачные попытки получения фтора, предпринимаемые со времени открытия К. Шееле фтороводородной кислоты (1768 год) и сопровождавшиеся гибелью, отравлениями, ожогами и инвалидностью исследователей, не остановили смелого и настойчивого Муассана.

В 1886 году Муассан, проводя электролиз безводного фтороводорода в электропроводном растворе гидрофторида калия, впервые наблюдал выделение в свободном состоянии фтора - бесцветного газа с резким запахом. Из-за технических трудностей, связанных с получением фтора при высоких температурах, Муассан исследовал химические свойства фтор соединений при очень низких температурах. Вместе с шотландским химиком Джеймсом Дьюаром он получил жидкий фтор при - 185°С, который даже при этой температуре продолжал реагировать с водородом и углеводами. Изучение этого самого химически активного из всех известных элементов в конце концов привело к открытию карбон-тетрафторидов, метила, этила и изобутилфторидов, а также сульфурилфторидов. Современное применение фтора включает отделение урана-235 от урана-238 в виде гексафторида урана.

Основные научные исследования Муассана относятся к неорганической химии. Он выделил из амальгам железо, кобальт, марганец, никель, хром.

В 1892 г. Муассан построил один аппарат -- электродуговую печь, с помощью которой провел интересные исследования свойств веществ. Это устройство, в котором создавались исключительно высокие температуры, состояло из двух известковых блоков, выдолбленных внутри так, чтобы было место для тигля. Через два отверстия вставлялись графитовые электроды, и при пропускании электрического тока температура в дуге достигала 3500°С. Электропечь Муассана дала возможность ученому синтезировать гидриды, а также множество боридов, нитридов, силицидов, карбидов металлов. Из последних наиболее значим широко применяемый сейчас карбид кальция; Анри разработал дешевый способ его получения в электрических печах.

Зимой 1893 г. француз Анри Муассан получил из расплава железа с углеродом при резком охлаждении крупинки сверхтвердого вещества, которое он принял за алмазы. На этот опыт его натолкнуло сообщение о находке алмаза в железном метеорите. Научные журналы всего мира напечатали извещение об этом великом открытии, во все учебники химии и физики, энциклопедии вошло имя А. Муассана - «первого создателя искусственного алмаза». Никто не сомневался в том, что открытие состоялось - получен синтетический алмаз. Но шли годы, а никому не удавалось повторить результаты этих экспериментов. Было все: сенсационные заявления и даже патенты… Не было только искусственных алмазов. Итогом подобного «алмазотворения» было, скорее всего, образование карбидов металлов, в том числе и карборунда - карбида кремния, близкого по некоторым свойствам к алмазу. Народная мудрость гласит, что всякая, даже большая и дальняя дорога начинается с первого шага. Эксперименты по алмазотворению, вероятно, и были тем первым шагом создания алмазов.

На этом научная деятельность ученого не закончилась. Муассан причастен также и к открытию радиоактивности, но об этом, на удивление, почти не вспоминают. Анри Муассан, занимавшийся получением ряда тугоплавких металлов, выделил к моменту обнаружения А. Беккерелем естественного излучения солей урана в чистом виде уран. Узнав об этом, Беккерель попросил у Муассана немного уранового порошка для продолжения опытов и установил, что излучение чистого ураназначительно интенсивнее, чем его соединений, причем это свойство урана оставалось неизменным при самых различных условиях опытов, в частности при сильном нагревании и при охлаждении до низких температур. Однако, согласно научной этике, он не известил об этом, пока Муассан не сообщил о результатах собственных исследований. И вот 23 ноября 1896 года на заседании Академии наук Муассан сделал доклад о работах по получению чистого урана, а Беккерель рассказал о новом свойстве, присущем этому элементу, которое заключалось в самопроизвольном делении ядер его атомов. Это свойство было названо радиоактивностью. Открытие Беккереля ознаменовало собой начало новой эры в физике -- эры превращения элементов. Отныне атом уже не мог считаться единым и неделимым-перед наукой открывался путь в глубины этого «кирпичика» материального мира.

Естественно, что теперь уран приковал к себе внимание ученых. Вместе с тем их интересовал и такой вопрос: только ли урану присуща радиоактивность?

Быть может, в природе существуют и другие элементы, обладающие этим свойством?

В 1906 году один из членов Нобелевского комитета по химии, ознакомившись с работой Муассана в Парижском университете, поделился впечатлениями со своими коллегами. Как раз в это время Нобелевский комитет по химии обсуждал кандидатуру Дмитрия Ивановича Менделеева, одного из известнейших химиков XIX в. После сообщения о работе Муассана мнения шведских академиков разделились. Все, безусловно, признавали, что как ученый Менделеев стоит несравненно выше. Его открытие, однако, было сделано несколько десятилетий назад, а устав Нобелевского фонда, как известно, предусматривал награждение прежде всего молодых перспективных исследователей. Из десяти членов химической секции Шведской академии четыре проголосовали за Менделеева, пять за Муассана и один воздержался, Так был определен лауреат Нобелевской премии по химии за 1906 год -- им стал профессор Анри Муассан из Парижа.

Муассан был человеком не только глубоких естественно-научных и технических знаний, но и высокой духовной культуры. В молодые годы он запоем читал книги французских классиков и, возможно, под влиянием драматических произведение В.Гюго даже написал пьесу. С друзьями-студентами, потом с любимыми женой и сыном исходил, наверное, всю столицу, любуясь собором Парижской Богоматери, Лувром, Эйфелевой башней, садами и парками предместий. Позднее приобщился к театру (семья часто ходила на Сару Бернар в «Комедии Франсез») и музыке (обожал слушать творения Г. Берлиоза, К. Дебюсси, Л. Керубини и, конечно, «Болеро» М. Равеля). Коллекционировал картины, литографии и офорты, автографы (особенно периода Великой француской революции).

Полный энергии и творческих сил, ученый угас неожиданно, в течение нескольких дней. Организм, ослабленный хронической сердечной аритмией и многолетней работой с вредными химическими веществами, прежде всего с фтором и его соединениями (Муассан сам говорил: «Фтор отнял у меня 10 лет жизни»), не выдержал операции аппендицита. Он умер в возрасте 54 лет.

Помимо Нобелевской премии, Муассан получил медаль Дэви Лондонского королевского общества (1896) и медаль Августа Вильгельма фон Гофмана Германского химического общества (1903). Он был членом Французской медицинской академии и Французской академии наук, а также иностранным членом Лондонского королевского, Британского химического и других научных обществ. В 1900 г. Муассан был награжден орденом Почетного легиона.