Первый в мире: как ученик Менделеева синтезировал каучук в бутылках из-под лимонада

Чем заменить гевею?

Может ли химия повторить природу? Этот вопрос Григория Санникова в начале 30-х годов прошлого века заботил не только поэта, но и многих людей, причем во многих странах мира. Ведь развитию промышленности в ту пору очень мешала незначительная площадь распространения бразильской гевеи. Изготовители резины просто молились на это дерево: без сбора латекса от этого каучуконоса невозможно было произвести ни одной прокладки, ни одной шины, ни одной резиновой перчатки. Гевею рассаживали по Бразилии, начали разводить на острове Ява, но растущие потребности перекрывали добычу.

Труднее всего приходилось СССР. Но именно в нашей стране проблему решили кардинально: в 1932 году первый в мире синтетический каучук начала выпускать советская промышленность. И благодарить за это нужно русского химика-органика Сергея Васильевича Лебедева.

Ученик Менделеева

Лебедев родился в 1874 году в семье священника в Люблине — царство Польское входило в ту пору в Российскую империю. Отец скончался, когда Сереже было 7 лет, и его мать была вынуждена переехать с детьми в Варшаву, где жили ее родители.

В варшавской гимназии мечтательный мальчик подружился с одноклассником, сыном известного химика Е.Е. Вагнера. Рассказы профессора о науке и знаменитых друзьях и коллегах А. Бутлерове, Д. Менделееве, Н. Меншуткине были так увлекательны, что Сергей решил выбрать химию делом жизни.

В Санкт-Петербургском университете химии учили прекрасно: Сергей Лебедев слушал лекции Дмитрия Менделеева, а диплом писал под руководством будущего академика Алексея Фаворского.

На кафедре выпускника-отличника не оставили. Помешала неблагонадежность: студент Сергей Лебедев участвовал в студенческих волнениях и был даже выслан из столицы.

Сначала дипломированный химик был даже вынужден работать лаборантом на мыловаренном заводе. Но талант все же переломил судьбу: Лебедев начал работать в Комиссии по исследованию рельсовой стали при Институте инженеров путей сообщения. Работы этой комиссии были в 1907 году удостоены золотой медали на Международной железнодорожной выставке в Милане.

Научная карьера складывалась непросто, но в 1902 году Лебедев получил должность лаборанта отделения технической и аналитической химии Петербургского университета. И работу в Комиссии по исследованию рельсовой стали он продолжал.

Тем временем началась русско-японская война. Научную работу Лебедева в 1904 году прервал призыв на военную службу.

К научным исследованиям ему удалось вернуться только в 1906 году. Наверстывая упущенное, Лебедев работал в лаборатории с утра до ночи и частенько оставался там же ночевать. Постелью ему служили одеяла, которые держали в лаборатории на случай пожара.

Такова жизнь химика: два года работы — и лишь полчаса результатов

В 1910 году Лебедев впервые синтезировал из дивинила что-то напоминающее каучук. Он получил считанные граммы и представил их на заседании Русского химического общества. На восторги коллег Сергей Васильевич отреагировал невозмутимо: «Видите, 2 года работы — и лишь полчаса результатов. Такова жизнь химика: за каждым словом — годы труда. Но зато в этом наша сила».

В 1926 году Высший совет народного хозяйства СССР объявил международный конкурс на разработку промышленного получения синтетического каучука. Условия были довольно жесткими: надо было не только описать способ, но и представить два килограмма синтетического каучука и разработанную схему его заводского получения из доступного и дешевого сырья. За 2 года Лебедев справился: получил синтетический каучук полимеризацией бутадиена под действием металлического натрия.

И сырье нашел — куда уж доступнее: бутадиен Сергей Васильевич получил из этилового спирта. А сырьем для спирта служила обыкновеннейшая картошка. Правда, ее требовалось много: поначалу на изготовление одной автомобильной шины уходило 500 килограммов картофеля.

Каучук довел Лебедева до Академии наук: в 1928 году он был избран членом-корреспондентом, а в 1932 году — действительным членом Академии наук СССР.

С формулой в кармане

Вторая жена химика, знаменитая художница и кузина Сергея Васильевича Анна Петровна Остроумова-Лебедева вспоминала: «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».

Чествуя Лебедева по случаю двадцатипятилетнего юбилея научной деятельности, коллеги отметили, что в его работах «есть большая красота, есть удивительное равновесие, краткость и четкость формы». Лебедев ответил изящно и по-джентльменски: «Если вы находите эти качества в моей работе, то благодарите Анну Петровну — в ее искусстве я этому всему научился».

В 1932—1934 годах Лебедев руководил пуском и освоением первых заводов по производству синтетического каучука и постоянно ездил в командировки — налаживать работу заводов. В последней командировке в Ефремове Сергей Васильевич заразился сыпным тифом. Болезнь оказалась роковой.

Как появился первый в мире СК

В апреле 1926 г. пленум ЦК ВКП(б) принял постановление «О хозяйственном положении и хозяйственной политике». В нем говорилось: «Партия и государство должны принимать систематические меры к высвобождению нашей экономики от зависимости ее от капиталистических стран, особенно выпукло выразившейся в настоящем году, когда народное хозяйство подошло к концу восстановительного периода, использовав всю технику, доставшуюся от дореволюционных времен».

Спустя два дня после окончания работы пленума, 11 апреля 1926 года, в газете «Экономическая жизнь» было напечатано объявление:

«Высший совет народного хозяйства СССР в целях поощрения работ в области получения искусственного каучука объявляет конкурс на наилучший способ получения искусственного, каучука. За наилучший способ, отвечающий условиям конкурса, будут присуждены две премии:
1-я в сумме 100 000 (ста тысяч) рублей;
2-я — 50 000 (пятидесяти тысяч) рублей.
Срок представления подробного описания способа получения искусственного каучука и образчика получаемого каучука, весом не менее двух килограммов не позднее 1 января 1928 года.
Подробные условия конкурса можно получать в Научно-техническом отделе ВСНХ СССР в Москве, ул. 1-го мая
(Мясницкая, д. 1 в комн. 7).
Президиум ВСНХ»

Условия конкурса — и то, что вошло в текст опубликованного в газете объявления (представить образчик получаемого каучука, весом не менее двух килограммов), и те, что были напечатаны на пишущей машинке и вручались будущим участникам в комнате номер семь здания ВСНХ на Мясницкой, — заранее исключали необходимость разбирать несерьезные предложения, какие нередки во всяких открытых конкурсах — будь то на киносценарий или на конструкцию машины.

Речь шла о принципиальном решении сложнейшей научной и технической проблемы:

"…По качеству искусственный каучук должен быть не хуже обычного среднего вулканизированного каучука.
Цена искусственного каучука не должна превышать средней цены на каучук за последние пять лет.
Способ изготовления каучука должен допускать массовую техническую выработку такового.
Вместе с подробным описанием способов получения искусственного каучука должна быть дана схема заводских установок с соответствующим расчетом, достаточным для определения приблизительной стоимости конечного продукта»

И на все — на разработку способа, получение образца и создание схемы заводских установок страна давала только 21 месяц. Высвобождение экономики молодого Советского Союза от иностранной зависимости было слишком неотложным делом.

«Побольше бы таких веских и оригинальных академических работ»

Сергей Васильевич Лебедев, профессор химии, читал в Военно-медицинской академии курс лекций для будущих врачей и одновременно руководил исследовательской лабораторией в Ленинградском университете.

Еще с тех пор, когда он учился у профессора Алексея Евграфовича Фаворского, Лебедев занялся фундаментальными вопросами теории органической химии. И быть может, измени Лебедев им ради других более практичных, «сегодняшних» работ, ему не пришлось бы до избрания профессором жить на скромном жалованье и чувствовать, что достаток во многом зависит от того, купит кто-нибудь или не купит акварели, написанные его женой художницей А. П. Остроумовой-Лебедевой.

В 1913 году в Петербургском университете С.В. Лебедев защитил магистерскую диссертацию «Исследование в области полимеризации двухэтиленовых углеводородов», изданную перед тем отдельной книгой. Сам автор оценивал свой труд довольно скромно: «Сфера явлений полимеризации настолько нова и обширна, что настоящее исследование является лишь фрагментом преимущественно экспериментальной стороны того образа, который получит со временем эта область. Большое теоретическое значение и непосредственное соприкосновение с техникой приготовления искусственных каучуков обещает ей быстрое развитие».

Но учителя и коллеги Лебедева приняли его труд с удовлетворением и оценили его очень высоко. «...Побольше бы таких веских и оригинальных академических работ, и особенно в области процесса полимеризации, где вы являетесь счастливым пионером», — писал ему Иван Иванович Остромысленский, автор книги «Каучук и его аналоги».

СК — синтетический каучук, пригодный для промышленного производства, — не мог появиться «на пустом месте». После революции Лебедев продолжал теоретические исследования. А в 1925 году ему предложили организовать в университете лабораторию по химической переработке нефти и угля. Можно сказать, всей своей жизнью и работой Лебедев был подготовлен к конкурсу, объявленному Президиумом ВСНХ.

И он, собрав группу из семерых энтузиастов, решает участвовать в конкурсе. Ни Лебедев, ни его помощники освобождения от своих служебных обязанностей, разумеется, не получали.

«Все, начиная от самой черной работы — заготовки льда на Неве, закупки подсобных материалов и т. д. — до изготовления приборов и аппаратуры для лабораторных опытов, сотрудники делали сами, — писала позже Анна Петровна Остроумова-Лебедева. — Сергей Васильевич работал также не только в качестве прекрасного стеклодува, но и слесаря, и электромонтера, если это нужно было для дела...»

Два килограмма каучука за 13 тысяч рублей

«Работа требовала средств, аппаратов и соответствующих приборов, а никто нас не финансировал... Работали по вечерам и по выходным дням. Темпы нас не удовлетворяли. Я обратился за помощью в Василеостровский райком партии, где работал товарищ Струппе. Он направил меня к Кирову. Принял Сергей Миронович очень приветливо:

— Слышал я о вас, — говорит.

Я не стал посвящать его в подробности всех работ, хотя результаты были хорошие. Из осторожности сказал, что не знаю еще, что из этого выйдет. Если не жалко, то мы, мол, просим денег. Но предупреждаю, сумма нужна большая.

— Очень большая?

Я говорю:

— Очень большая! Я даже боюсь назвать.

— Ну произнесете, может быть? — улыбнулся он.

— Нужно 13 тысяч рублей, чтобы обеспечить год работы.

Он еще раз улыбнулся.

— Да, сумма громадная.

Я так смутился, что сказал:

— Ну, в крайнем случае можно и сократить, если трудно получить такие деньги.

— Я шучу, — говорит. — Это же мелочь для такого дела, если даже никакой гарантии в успехе нет. В настоящее время мы уже достаточно богаты для того, чтобы такую сумму дать, тем более, что во главе вашего дела стоит профессор, серьезный и теоретически подкованный исследователь, талантливые сотрудники!»

(Из воспоминаний В.Я. Краузе, ученика и сотрудника С.В. Лебедева)

Времени не хватало, как и во всяком сложном деле. Необходимые для представления на конкурс 2 килограмма дивинилового каучука были получены перед самым Новым годом, — приближалось 1 января, последний день конкурса.

«Работа шла полным ходом до последней минуты. Сергей Васильевич торопился окончить описание процесса...
Каучук представлял собой большой кусок, формой напоминавший коврижку, цветом похожий на липовый мед. Он имел довольно резкий неприятный запах, — вспоминала жена Лебедева. — Наконец описание способа получения каучука окончено, каучук упакован в небольшой ящик, и в последнюю минуту, с риском опоздать на поезд, повезли его в Москву»

Жюри конкурса 9 февраля 1928 г. признало работу под девизом «Диолефин» заслуживающей премирования. После этого был вскрыт конверт с девизом, на котором было пять сургучных печатей с инициалами: «С. Л.»

В конверте было письмо Лебедева, написанное 28 декабря 1927 года: «Научно-техническому Управлению ВСНХ. Работа синтеза дивинил-каучука из спирта выполнена силами двух лабораторий, находящихся в заведывании проф. Сергея Васильевича Лебедева: 1) Лаборатории Общей Химии Военно- Медицинской Академии и 2) Лаборатории «Химической переработки нефти и каменного угля» Ленинградского Государственного Университета.

Сотрудниками проф. С. В. Лебедева были: Ив. Алексеевич Виноградов-Волжский, Анна Васильевна Воронова, Федор Николаевич Воронов, Сигизмунд Георгиевич Кибиркштис, Валентин Петрович Краузе, Яков Михайлович Слободин, Анастасия Иосифовна Якубчик...».

«Выписка из протокола №5 заседания жюри конкурса на искусственный каучук от 4 апреля 1928 года
Постановили:
Доклад Комиссии по проверке на месте способа под девизом «Диолефин» одобрить и с выводами согласиться. Считать, что результаты, указанные в описании способа «Диолефин», подтвердились целиком и полностью, с некоторым даже превышением выходов бутадиена (и каучука из него) против указанных в описании...»

ВСНХ признал заслуживающим дальнейшей разработки также метод получения СК из нефти, предложенный другим ленинградским химиком — профессором Б.В. Бызовым.

Осенью 1928 года С.В. Лебедев доложил в Главхимпроме план создания опытного завода СК. План был принят.

С линкора «Марат» на опытный завод

А 31 декабря 1929 г. газета «Правда» опубликовала специальное постановление ЦК ВКП(б) «О каучуке», сыгравшее большую роль в создании в нашей стране промышленности синтетического каучука. В постановлении предлагалось в кратчайший срок освоить методы получения СК, предложенные Лебедевым и Бызовым, и наладить опытное полузаводское производство СК до 200 килограммов в сутки.

Совет труда и обороны взял под особое наблюдение строительство опытного завода в Ленинграде на Гутуевском острове.

Срок строительства был сжатым — всего 10 месяцев. Начальником строительства, а затем директором опытного завода был назначен бывший матрос линкора «Марат» Григорий Васильевич Пеков. Вот отрывок из его воспоминаний, написанных позднее.

«Получаю я из Смольного извещение: в такой-то день явиться к Сергею Мироновичу Кирову.

Когда я вошел к нему в кабинет, товарищ Киров сказал мне, что он меня наметил руководителем строительства опытного завода для получения синтетического каучука. Указал мне, что это дело огромной важности для народного хозяйства, а главное — для обороны нашей страны, и что я должен ехать к Лебедеву и предварительно переговорить с ним... Сергей Миронович прибавил, что считает совершенно необходимым для успеха дела согласие изобретателя.

Из Смольного я поехал в тот же день в лабораторию университета к Сергею Васильевичу... Его слова, его глубокая убежденность, его ум и дарование произвели на меня сильное впечатление, и его энтузиазм передался мне.

Еще большее впечатление произвел он на меня, когда я в первый раз приехал к нему на дом. По дороге думал: ну вот, еду я к профессору, знаменитому изобретателю. Важная квартира, роскошная меблировка... Вхожу смущенный... Все кругом было так скромно, так просто, как у всех людей... Чувствовалось, что Сергей Васильевич не тратит себя на мелочи жизни, на ее пустяки и что он прост, правдив и тверд как скала».

А пока завода не было и заказы на полимеризационные установки еще только «размещали» в Киеве, работники лебедевской лаборатории синтезировали свой каучук в толстостенных бутылках из-под лимонада и шампанского. Разбивали их, чтобы извлечь полимер. Изготовляли первые пробные изделия из СК — шланги, втулки, прорезиненную ткань для плащей, автомобильные покрышки. Это тоже была своеобразная эпопея.

Шина со справкой

«13 января 1931 года на заводе «Красный треугольник» сотрудниками С.В. Лебедева была изготовлена первая шина из натрийдивинилового каучука. Ее появления весь коллектив завода ждал с большим нетерпением. В двенадцать часов ночи С.А. Субботин позвонил по телефону Сергею Васильевичу и сообщил, что первая шина сварена удачно. Морозной январской ночью по улицам Ленинграда двигалась необычная процессия. С.А. Субботин и его помощники несли шину на Опытный завод, предварительно заручившись справкой от администрации завода «Красный треугольник», что транспортируемая ими шина не украдена с завода (это было сделано для страховки от возможного задержания милицией)...

19 января 1931 года эта первая шина была надета на легковую машину, на которой ездил сам С.В. Лебедев. Она испытывалась в работе с января по ноябрь 1931 года. Пробег ее по выходе из эксплуатации составил 16 070 километров. В дальнейшем эта историческая первая шина из советского каучука была подвергнута всесторонним испытаниям, а части ее в настоящее время хранятся в Музее Революции и в музее Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева».

Из книги К.Б. Пиотровского «Сергей Лебедев»

Первый каучук опытный завод дал 15 февраля 1931 года.

Газеты об этом событии сообщили скупо:

«Ленинградский опытный завод Резинообъединения выпустил первую партию советского каучука в 265 килограммов, изготовленного в заводском масштабе. Каучук изготовлен из спирта. Способ производства разработан проф. Лебедевым»

7 июля 1932 года первая партия лебедевского каучука была выпущена на Ярославском заводе «СК-1».

19 октября 1932 года дал каучук пущенный в эксплуатацию Воронежский завод СК.

Еще через год — Ефремовский.

За ним — Казанский.

Так в середине 30-х годов в Советском Союзе была создана промышленность синтетического каучука.