Академик А.А. Баландин — создатель первой количественной теории гетерогенного катализа

Академик А.А. Баландин — создатель первой количественной теории гетерогенного катализа

К 120-летию со дня рождения

Со смертью профессора Баландина мир обеднел теми немногими, кто действительно сделал оригинальный вклад в нашу науку, Россия лишилась специалиста, признанного во всем мире, авторитета по структуре поверхности в гетерогенном катализе.

Э.К. Ридил, английский физикохимик

Если бы можно было иметь еще одну жизнь, Алексей Александрович Баландин прожил бы ее так же, как первую. Отец всегда жил по совести и любимому делу отдал себя без остатка..

НА. Баландина, дочь АА. Баландина

Работы Алексея Александровича Баландина (более 1054 статей и 17 авторских свидетельств) принесли отечественной каталитической науке широкую международную известность и признание. Американский химик Ф.Г. Чьяпетта назвал Баландина «гигантом в области катализа».

А.А. Баландин родился 20 декабря 1898 года в городе Енисейске Красноярского края. Его отец Александр Алексеевич Баландин (1868-1919), уроженец Енисейска, кандидат естественных наук Петербургского университета, почетный гражданин Петербурга, владел промышленными предприятиями. Мать Вера Арсеньевна (1871-1943), урожденная Емельянова, родилась в селе Новоселове Минусинского уезда Енисейской губернии.

«Моя бабушка, Вера Арсеньевна, -пишет дочь А.А. Баландина, Н.А. Баландина, - была родом из Минусинского уезда Красноярского края. Она окончила с золотой медалью гимназию, потом училась в Петербурге на Бестужевских женских курсах на физико-химическом отделении. Лето Вера Арсеньевна про-

водила в Енисейске. Здесь она и познакомилась со своим будущим мужем. При этом Александр Алексеевич обещал не препятствовать ее научной и общественной деятельности. Молодые переехали в Париж, где Вера Арсеньевна слушала лекции в Сорбонне и работала в Институте Пастера».

В доме Баландиных была богатая библиотека. В детском возрасте Алеша Баландин начал изучать европейские языки. В 1908 году родители решили, что их сын должен окончить гимназию Поповой в Москве, которая славилась своими квалифицированными педагогами. С этой целью они переехали в Москву, где и жили в течение каждой зимы, постоянно возвращаясь в Сибирь на школьные каникулы.

«Бабушка оказала огромное влияние на моего отца. К сожалению, я не могла ее расспросить обо всем сама, потому что была мала и началась война. А в 1943 году Вера Арсеньевна уже умерла. Она с детства привила сыну любовь к химии. В их просторном доме была устроена химическая лаборатория, и детям разрешалось не только

бывать там, но и что-то делать своими руками. Отец с малых лет изучал европейские языки (он написал позже в анкете: «Владею испанским, итальянским, голландским (слабо), немецким, английским, французским (свободно)». Увлекался живописью. Какое-то время он мучился выбором: стать художником или химиком. Вера Арсеньевна посчитала, что сын должен стать медиком, чтобы больше пользы принести родному краю. И поскольку тогда была непререкаема традиция послушания родителям, два года отец проучился в медицинском институте в Москве и Томске, но потом судьба все равно привела его к химии», - пишет Н.А. Баландина в своих воспоминаниях.

Гимназию А.А. Баландин окончил в 1916 году с золотой медалью. В том же году юноша поступил в Московский университет на медицинский факультет, но вскоре переехал в Томск, где в 1917-1920 годах учился на медицинском, а затем на химическом факультете Томского университета. Не удовлетворенный уровнем преподавания естественных наук, он покидает Том -

1 2018

История и педагогика естествознания

И5

Jr

4»-

/4./4. Баландин в кругу семьи

ский университет и в декабре 1920 года переезжает в Петроград. Став студентом четвертого курса химического отделения Петроградского университета, Баландин одновременно начал работать научным сотрудником в Радиевом институте под руководством академика В.Г. Хлопина. Ему было поручено разработать новый метод извлечения радия из руд путем его адсорбции коллоидами. Работу эту не удалось выполнить, так как не было необходимого оборудования.

Весной 1921 года Л .А. Кулик - известный ученый, исследователь метеоритов, предложил А.А. Баландину принять участие в метеоритной экспедиции Российской академии наук в качестве химика-радиолога. Экспедиция направлялась в Сибирь. Молодой ученый охот-

но согласился поехать в родные края. По окончании работы в экспедиции Баландин направился в Томск к матери и сестре, чтобы перевезти их в Петроград. Проезжая через Москву, Баландины вынуждены были сделать остановку, так как Алексей Александрович заболел сыпным тифом. После выздоровления он решил обосноваться в Москве. Здесь он поступил на химическое отделение Московского университета, которое окончил в мае 1923 года по специальности «Физическая химия». Дипломную работу он выполнил под руководством тогда профессора, а затем академика Н.Д. Зелинского - автора классических исследований в области органического катализа. По его рекомендации А.А. Баландин после окончания университета был оставлен на кафедре органической

и аналитической химии в качестве научного сотрудника, а затем аспиранта научно-исследовательского института химии при МГУ. После окончания аспирантуры в 1928 году он зачисляется ассистентом, а с 1930 года - доцентом той же кафедры.

В 1929 году Наркомпрос РСФСР предоставляет Баландину годичную научную командировку в Германию и Францию для ознакомления с достижениями химической науки, методами эксперимента и постановкой преподавания. Большую часть своей командировки Баландин провел в Берлине, где работал в Физико-химическом институте под руководством известного немецкого физикохимика М. Боденштей-на - директора этого института. Живя в Берлине, молодой ученый побывал в городах Германии, где знакомился с исследованиями, проводимыми в научных и учебных заведениях. Он побывал в Гейдельберге, где с 28 мая по 1 июня 1930 года проходил Бунзеновский физико-химический съезд, посвященный спектроскопии и строению молекул. На съезд съехались физикохимики со всех концов Германии, а также из-за границы. Активное его участие в работе съезда выразилось, по его словам, в выступлениях в дискуссиях.

Затем А.А. Баландин поехал во Францию. В Париже и Лилле он знакомился с химическими лабораториями и научными исследованиями французских ученых. В своем обстоятельном отчете о заграничной командировке ученый писал: «Свою работу за границей считаю плодотворной: в результате ее явились 4 печатные научные статьи. Первое время своего пребывания я использовал для посещения ряда лекций, чтобы ознакомиться как с методом преподавания, так и для глубокого усвоения учений таких выдающихся специалистов, как Шредингер (волновая механика), Лауэ (рентгеновские спектры), Нернст, Эйнштейн и др. Столкновение с заграничной научной мыслью и, в частности, частые беседы с проф. Боденштейном о катализе породили у меня новые мысли».

Вернувшись из командировки, А.А. Баландин в 1930 году первым не только в нашей стране, но и во всем мире начал читать в Московском университете специальный курс «Органический катализ», включавший физико-химические основы катализа, теорию, методы исследования и каталитического синтеза органических веществ.

В январе 1934 года А.А. Баландин был утвержден в звании профессора. Ходатайствуя о присвоении Баландину звания профессора по кафедре органи-

История и педагогика естествознания 1  2018

ч' ___ ш

т  *

* * V ^

4\

А У

Ж Ч^Л

I т

Ч Vln

* -у . *Ж ^ ii

ып*)

А.А. Баландин среди сотрудников Института органической химии АН СССР

Н.Д. Зелинский и А.А. Баландин в лаборатории

ческой химии, академик А.Н. Фрумкин в своем отзыве писал: «Я считаю работы А.А. Баландина значительным вкладом в мировую науку и в подтверждение такой оценки мог бы привести также отзывы авторитетных иностранных ученых». 21 января 1935 года академик Н.Д. Зелинский направил в квалификационную комиссию АН СССР письмо следующего содержания: «Профессор А.А. Баландин опубликовал ряд исследований по катализу органических соединений, имеющих высокую теоретическую ценность. Он, несомненно, достоин ученой степени доктора химии без защиты диссертации».

31 марта того же года А.А. Баландин получил письмо от академика В.П. Волгина с уведомлением о том, что Президиум Академии наук СССР на своем заседании 15 марта вследствие представления квалификационной комиссии по химии присудил ему ученую степень доктора химии за работы по катализу органических соединений.

В 1935 году А.А. Баландин организовал лабораторию органического катализа в Институте органической химии АН СССР, где он возглавил исследования, связанные с изучением механизма важнейших реакций органического катализа, развитием мультиплет-ной теории катализа - первой количественной теории гетерогенного катализа и изучением каталитических превращений органических соединений.

Особо следует отметить развитие мультиплетной теории катализа. Эта теория стала практически первой попыткой описания такого сложного явления, как катализ. Баландиным были предложены принципы энергетического и «структурного» соответствия стро-

1 2018

История и педагогика естествознания

m

ения реагирующих веществ и активных центров катализатора. Несмотря на отмеченные затем отклонения от этой общей концепции, разработка первой «общей теории катализа» А.А. Баландиным имела революционный характер и способствовала созданию и разработке других теорий катализа: электронной - Ф.Ф. Валькенштейна, общей - Г.К. Борескова и др. Хотя воззрения Баландина относились лишь к катализу на металлах, значение его теории трудно переоценить. Особенно отрадно отметить, что эта первая в мире общая теория катализа появилась в нашей стране. Наряду с именами Э.К. Ридила, И. Лэнгмюра, Г.М. Шваба, Н.Х. Эммета, В.Н. Ипатьева, П. Сабатье имя А.А. Баландина стоит в первом ряду ученых, работавших в гетерогенном катализе.

Однако автору мультиплетной теории пришлось пройти нелегкий жизненный путь.

15 июня 1936 года комиссия Президиума АН СССР присудила премию им. Д.И. Менделеева профессору А.А. Баландину за работы по катализу в области органической химии. Было принято решение опубликовать статьи об ученых, получивших Менделеевские премии, с характеристикой их научных достижений. Статья о Баландине, однако, не появилась. 16 июля последовал его арест. В автобиографии, датированной 2 сентября 1939 г., Баландин писал: «В июле 1936 года был арестован и в марте 1937 г. административно сослан в Оренбург на 5 лет, где работал в аналитической лаборатории завода «Авто-трактордеталь», а с марта 1938 по июнь 1939 г. - преподавателем химии и физики в средней школе № 1 для взрослых. В мае 1939 г. был реабилитирован по пересмотру дела (дело прекращено), возвращен в Москву и с 16 июня 1936 г. восстановлен в прежней должности в МГУ».

Вскоре после реабилитации по ходатайству директора Института органической химии АН СССР, тогда члена-корреспондента, а затем академика АН СССР А.Н. Несмеянова, А.А. Баландин с 1 сентября 1939 года утверждается руководителем группы кинетики контактных процессов в лаборатории органического катализа, задачей которой было изучение каталитических органических реакций превращения насыщенных углеводородов в реакционно-способные ненасыщенные соединения в целях использования природных и промышленных газов.

Под руководством Алексея Александровича уже к началу 1941 года были выполнены исследования по дегидрированию парафиновых углеводородов, связанные с превращением бутана в

бутилен и бутилена в бутадиен, который путем полимеризации превращают в полимеры и синтетический каучук. Промышленное оформление этого процесса открыло широкие возможности практического перевода промышленности синтетического каучука с пищевого сырья на непищевое. В этой же лаборатории был разработан каталитический метод превращения этилбензола в стирол, который является важнейшей составной частью особо прочных синтетических материалов.

В годы Великой Отечественной войны Баландин работал в Казани, куда эвакуировался Институт органической химии АН СССР. Здесь ученый выполнил серию работ, имеющих важное практическое значение.

23 октября 1942 года в одном из своих писем из Казани Алексей Александрович сообщал: «У нас получены интересные результаты по продолжению работ, связанных с синтетическим каучуком, которые сейчас внедряются». За цикл исследований, выполненных в 1943-1944 годы, Баландин в 1946 году был удостоен Сталинской премии второй степени. Ему присуждается также премия АН СССР им. С.В. Лебедева первой степени за работы по каталитическому получению мономеров искусственного каучука.

В 1948 году А.А. Баландин назначается деканом химического факультета МГУ. Однако нахлынула послевоенная волна репрессий, и в ночь на 1 апреля 1949 года Баландина, к тому времени действительного члена Академии наук СССР, вновь арестовали. Он был осужден по 58-й статье УК на 10 лет и по этапу направлен на Север. В Норильске лауреат Сталинской премии жил в бараке вместе с уголовниками. Арест главы научной школы больно ударил по многим его ученикам и сотрудникам. Поступило распоряжение прекратить исследования по мультиплетной теории катализа. На работы ее основателя нельзя было ссылаться. В Норильске Баландин пробыл четыре года и три месяца. Первое время его под конвоем вместе с уголовниками водили на общие работы. Вследствие нападения на него бандитов он полностью потерял слух. В те годы еще не было столь совершенных слуховых аппаратов, как в настоящее время, поэтому А.А. Баландину было трудно участвовать в научных дискуссиях и обсуждениях. В начале 1951 года главный инженер Норильского горно-металлургического комбината привлек ученого к работе в опытном металлургическом цехе, в лаборатории которого он изучал кинетику восстановления оксидов никеля с целью получения активного никелевого порошка. В июне 1953 года, по-

сле смерти И.В. Сталина, в Управление комбината пришла правительственная телеграмма с приказом немедленно отправить академика Баландина в Москву. Домой Алексей Александрович вернулся больным человеком, изнурительная работа подорвала его здоровье.

В 1954 году А.А. Баландин возглавил созданную в Институте органической химии АН СССР лабораторию им. Н.Д. Зелинского и до конца своих дней был ее бессменным руководителем. В 1954-1961 годы А.А. Баландин являлся председателем научного совета по проблеме «Научные основы подбора катализаторов» при Отделении химических наук АН СССР.

А.А. Баландин был организатором и руководителем крупнейшей научной школы. Создав в Московском университете первую в мире кафедру органического катализа, Алексей Александрович воспитал много высококвалифицированных специалистов в области катализа. На своих лекциях он призывал молодежь применить свой талант к управлению химическими процессами с помощью катализаторов и этим обогатить материальную культуру человечества. Более 300 специалистов в области катализа было подготовлено в МГУ А.А. Баландиным. Многие из них стали крупными учеными и ныне успешно работают в научно-исследовательских и учебных учреждениях.

22 марта 1990 года Общее собрание Академии наук СССР приняло постановление о подтверждении восстановления в членах Академии наук СССР следующих репрессированных ученых, восстановленных ранее в составе Академии наук СССР постановлениями и распоряжениями Президиума АН СССР: Баландина Алексея Александровича, Вавилова Николая Ивановича, Лихачева Николая Петровича, Лукина Николая Михайловича, Любавского Матвея Кузьмича, Луппола Ивана Капитоновича. Майского Ивана Михайловича, Осинского (Оболенского) Валериана Валериановича, Перетца Владимира Николаевича, Платонова Сергея Федоровича, Тулайкова Николая Максимовича, Штерн Лину Соломоновну.

Обзор подготовила Т.И. Шкерина, ООО «ОБРАКАДЕМНАУКА».

Использованы материалы: Баландина Н.А. Отец всегда жил по совести и любимому делу отдал себя без остатка... // О времени, о Норильске, о себе: Воспоминания. Кн. 3 / ред.-сост. Г.И. Касабова. - М.: ПолиМЕдия, 2003. С. 481-509. Ш1_: ИПрз://\«\м«.8а№агоу-сеп!ег.ш/а8М/аи№/?!=раде&пит=4465 и другие интернет-ресурсы.

История и педагогика естествознания 1  2018