Нобелевские лауреаты по химии (1901-2006) Фердинанд Фредерик Анри Муассан. 1906 год
Фердинанд Фредерик Анри Муассан
28 сентября 1852 г. – 20 февраля 1907 г. Нобелевская премия по химии, 1906 г.
Французский химик Фердинанд Фредерик Анри Муассан родился в Париже. Его отец был служащим Восточной железнодорожной компании, а мать – портнихой. Когда в 1864 г. семья Муассан переехала в Мо, мальчик поступил в муниципальную гимназию. В гимназии будущему ученому встретился талантливый учитель математики и естественных
наук, который занимался с Муассаном-гимназистом дополнительно и бесплатно. Муассан настолько целеустремленно стал изучать химию, что пренебрег другими предметами и по окончании гимназии в 1870 г. не был принял в университет.
После двух лет службы помощником аптекаря он начал работать в Музее естественной истории у химика Эдмона Фреми. В 1874 г. Муассан перешел в лабораторию Пьера Поля Дехерена в Высшую политехническую школу – престижный политехнический институт, где изучал физиологию растений.
Дехерен уговорил Муассана закончить образование, и тот поступил в Парижский университет, где в 1974 г. стал бакалавром, а три года спустя – магистром. В 1880 г. Муассану была присуждена докторская степень по неорганической химии за работы об окислах хрома.
Чтобы заработать на жизнь, Муассан некоторое время руководил промышленной лабораторией, а с 1879 по 1883 г. работал ассистентом лектора в Высшей фармацевтической школе в Париже и проводил там лабораторные занятия. В 1882 г. Муассан женился
на Леони Люган, дочери своего старого друга, аптекаря из Мо. У супругов был один сын. Семья жены Муассана обеспечила им финансовую помощь, что позволило ученому продолжать свои исследования, не беспокоясь о заработке. В 1886 г. он был избран профессором токсикологии в Высшей фармацевтической школе, а спустя три года стал профессором неорганической химии.
Не обремененный финансовыми заботами, Муассан посвятил себя проблеме, которая в течение 80 лет не поддавалась решению путем химического анализа.
Сходство между хлористоводородной и фтористоводородной кислотами свидетельствовало о существовании фтора, химически чрезвычайно активного элемента, принадлежащего к группе галогенов (в которую также входят хлор, бром и йод). Тем не менее все попытки выделить свободный хлор из расплавленных солей фтористых соединений терпели неудачу, поскольку при высокой температуре, которая для этого требовалась, освобожденный фтор реагировал с водой, с сосудом, где проходила реакция, с электродами. Безводный фтороводород не
проводит электрического тока. Учитывая этот факт, Муассан в 1886 г. сумел выделить свободный фтор, используя в качестве электролита безводный фторид калия, растворенный в безводной фтористоводородной кислоте, и платиноиридиевые электроды. 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 – 185С, 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.
Муассан исследовал и соединения фтора с металлами: платиной, щелочноземельными металлами, серебром и марганцем, а также неметаллический иодиднентафторид
и нитрилфторид. Поскольку фтор и его соединения высокотоксичны, они серьезно подрывали здоровье исследователей. Позднее Муассан так отозвался об этом периоде: «Фтор отнял у меня 10 лет жизни».
Помимо изучения свойств соединений фтора, Муассан разработал технологию получения бора, которая обеспечивала получение чистого (99-процентного) бора по сравнению с ранее получаемым 70-процентным. Он надеялся также добиться выделения кристаллов алмазов при разложении фторуглеводородов, поскольку алмаз,
уголь, графит, ламповая сажа и кокс были известны как различные формы углерода. Несмотря на то, что эти попытки не удались, проведенная Муассаном аналитическая работа по алмазам показала, что они часто содержат примеси железа. Поскольку было известно, что железо растворяет углерод и что алмазы образуются в условиях высокой температуры и высокого давления, Муассан попытался получить алмазы, подвергая высокому давления расплавленное железо, насыщенное углеродом. Он добился высокого давления, погружая расплавленное
углеродсодержащее железо в холодную воду. При этом насыщенное углеродом железо расширялось внутри образовавшейся в результате охлаждения железной корки и, таким образом, создавалось высокое внутреннее давление. Муассан претендовал на то, что эта технология обеспечит получение мелких алмазов, однако его надежды не оправдались.
Несмотря на то, что работа Муассана по производству алмазов оказалась бесплодной, разработанная им технология имела огромное практическое значение. Чтобы добиться чрезвычайно
высоких температур, он сконструировал печь с электрической дугой, где температура нагревания достигала 3500 С. Благодаря этому изобретению Муассан стал основателем химии высоких температур. Он продолжал изучать условия плавления и испарения веществ, которым, как считалось, несвойствен переход в парообразное состояние, включая цирконий, молибден, марганец, хром, торий, вольфрам, платину, уран, титан и ванадий. Муассан обнаружил, что при очень высоких температурах углерод, бор и кремний, которые не проявляют
активности при обычных температурах, реагируют со многими элементами и образуют соответственно карбиды, бориды и силициды. Он также получил карбид кремния (карборунд). Научные открытия Муассана незамедлительно нашли применение в промышленности, например, в производстве ацетилена из карбида кальция.
В 1906 г. Муассану была присуждена Нобелевская премия по химии «за большой объем проделанных им исследований, за получение элемента фтора и введение в лабораторную и промышленную практику электрической
печи, названной его именем». Представляя его от имени Шведской королевской академии наук, И.П. Класон заявил: «Весь мир восхищен великим мастерством экспериментатора, с которым вы выделили и исследовали фтор... С помощью вашей электропечи вы разрешили загадку образования алмазов в природе. Вы сообщили мощный импульс миру технологии, и он еще не реализован в полной мере». Муассан не произнес Нобелевской лекции.
Обладая широким диапазоном интересов, Муассан любил искусство, музыку и
литературу, а в студенческие годы даже написал пьесу. Он коллекционировал картины, гравюры и автографы – особенно эпохи Французской революции – и очень любил путешествовать.
Перенеся жестокий приступ аппендицита, Муассан 16 февраля 1907 г. лег на операцию. Хроническая сердечная недостаточность и годы работы с токсичными химическими веществами ослабили его организм, и спустя четыре дня 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.
