СОЗДАТЕЛЬ ТЕОРИИ КАТАЛИЗА
Вильгельм Фридрих Оствальд (Wilhelm Friedrich Ostwald) родился 2 сентября 1853г. в Риге (Российская империя) в семье немецкого ремесленника-бондаря Готфрида Оствальда и Элизабет (Лойкель) Оствальд. В отличие от двух братьев, Вильгельм с детства был темпераментным и любознательным мальчиком. Множество его увлечений (книги, игра на скрипке и фортепиано, журналистика, опыты по пиротехнике, фотография, живопись) в юношеские годы сильно мешали учёбе, но в дальнейшем заняли серьезное место в жизни. После окончания гимназии в 1871 г. Вильгельм поступил в Дерптский (Тартуский) университет, где сначала уделял слишком много внимания учёбе. Однако вскоре он открыл для себя "научный рай" - химическую лабораторию профессора Шмидта. После завершения учёбы Оствальд был оставлен в университете для работы ассистентом. В 1875 г. Вильгельм, решив совершенствовать знания по физике, поступил учиться к профессору А.Эттингену. Вильгельм обладал большими музыкальными способностями, был отличным пианистом и виолончелистом. Его сразу приняли в оркестр Дерпта, которым дирижировал сам профессор Эттинген.
Став в 1877 г. магистром, Оствальд ведёт занятия по физической химии. В следующем году он защищает докторскую диссертацию.
В 1880 году Оствальд женился на Нелли фон Рейер, дочери хирурга из Риги. Они прожили всю жизнь счастливо, у них родились три сына и две дочери. Одна из них, Грета, в 1953 году написала книгу о своём знаменитом отце, и описала там многие его чудачества. Сын Вильгельм Вольфганг Оствальд, стал выдающимся учёным в области коллоидной химии.
С 1881г. он профессор Рижского политехнического училища. Его работы посвящены измерениям химического сродства, калориметрическим исследованиям, изучению химической динамики и электрохимии.
В 1884г. Оствальд посетил Швецию и встретился с С.Аррениусом, опубликовавшим несколько работ по диссоциации растворов, которые у него на родине не нашли понимания. Оствальд поддержал молодого учёного, и вскоре Сванте стал работать у него в лаборатории. Они настолько сблизились, что Аррениус стал почти членом семьи Оствальда. Вскоре их союз расширился: к числу сторонников электролитической диссоциации примкнул и Вант-Гофф.
В 1885-1887 г.г. он опубликовал "Учебник общей химии" в двух томах, где изложил основные положения учения об ионах. Большинство химиков не признавали это учение. Оствальд в своей книге подчеркивал значение физической химии как самостоятельной науки.
В 1887г. Оствальд совместно с Аррениусом и Вант-Гоффом основали "Журнал физической химии". Публикуемые в нём статьи подготовили путь проникновения физики во все области химии. С 1887 г. по 1922 г. вышло 100 номеров этого журнала.
В 1887 г. Оствальда пригласили на должность профессора в Лейпцигский университет. В 1888 году он принял немецкое гражданство и переехал в Лейпциг, где преподавал в университете. В том же году в Германию переехала вся семья, приняв немецкое подданство. Здесь Оствальд проявил многогранность и кипучесть своей научной и педагогической деятельности. "Я никогда не мог понять, как Оствальд успевает всё делать!" — говорил С. Аррениус своим друзьям.
Благодаря усилиям Оствальда, лаборатория физической химии этого университета превратилась в Институт физической химии.
Основные работы Оствальда посвящены развитию теории электролитической диссоциации. В 1884 г. он обнаружил взаимосвязь между электропроводностью растворов кислот и степенью их электролитической диссоциации (что стимулировало признание теории С. Аррениуса), в 1887 -1888 гг. предложил способ определения основности кислот по величине электропроводности их растворов, в 1888 г. открыл закон разбавления, названный потом его именем – связь степени диссоциации электролита с его концентрацией, который стал основным законом для химии водных растворов, выдвинул элементарную теорию цветных индикаторов (1891), предложил рассматривать реакции аналитической химии как взаимодействия между ионами (1894). Лишь простого перечисления этих открытий, сделанных молодым Оствальдом всего за 10 лет, достаточно, чтобы считать его выдающимся исследователем своего времени.
Оствальд исследовал ряд органических кислот и выразил аналитически связь между степенью диссоциации и разбавлением раствора. Однако в случае сильных электролитов наблюдалось отклонение от этой закономерности. Через 20 лет причину этого явления выяснили немецкие физико-химики Петер Дебай и Эрих Хюккель.
Уже в начале исследовательской деятельности Оствальда проблемы теории растворов и электрохимии вышли на первый план. Понятие катализа было сформулировано в 1835 г. Берцелиусом. Теоретическое объяснение катализа стало высшим достижением работ Оствальда. Работы в этом направлении стали особенно актуальны в связи с необходимостью обеспечить сырьём военную промышленность. Оствальд разработал процесс каталитического окисления аммиака. При этом дальнейшее развитие получили химические основы производства азотной кислоты из азота воздуха. После этих работ Оствальда промышленность перестала зависеть от экспорта селитры из Чили.
В 1890 г. Оствальд заинтересовался взглядами на энергию как на первооснову всего физического мира. Скептически относясь ко всем материалистическим концепциям, и особенно к атомно-молекулярной теории, Оствальд полагал, что природные явления могут объясняться превращениями энергии. В соответствии с этим подходом он вывел законы термодинамики на уровень философских обобщений.
С 1887 по 1905 гг. в его физико-химической лаборатории работали более 60 химиков многих стран, ставших впоследствии профессорами и продолжавших его дело. Среди них нобелевские лауреаты С. Аррениус, В. Нернст, У. Рамзай, Ф. Габер и русские ученые И. А. Каблуков, П. И. Вальден, Н. Д. Зелинский и другие. Ученики Оствальда говорили: "Стоит только поговорить с Оствальдом полчаса, и ты будешь иметь работу на полгода".
С 1906 года, оставив государственную службу, Оствальд поселился с семьей на даче в Гроссботене близ Лейпцига. Там он организовал свою лабораторию "Энергия", где и продолжил физико-химические исследования.
За изучение природы катализа и основополагающие исследования скоростей химических реакций Оствальд в 1909г. был удостоен Нобелевской премии по химии. Представляя его от имени Шведской королевской академии наук, Ханс Хильдебранд указал на ценность открытий Оствальда не только для развития теории, но и для их практического применения, такого, как производство серной кислоты и синтез красителей на основе индиго.
Оствальд говорил: "Для того, чтобы в новых областях установить порядок, необходимы были мой особый талант и страсть к науке, которой я отдавался".
Создание Немецкого общества электрохимии и физической химии имени Бунзена, активная работа на посту его президента, публикация многочисленных учебников, справочников, научных статей, докладов, рецензий свидетельствует о необычайной энергии и продуктивности работы Оствальда.
В возрасте сорока лет Оствальд имел весьма эффектную внешность: совершенно седые волосы, высокий лоб, огненно-рыжие борода и усы, живые выразительные глаза. Оствальд испытывал отвращение к примерке, одежды и обуви, стрижке волос, не терпел зубных врачей и никогда не лечил зубов, а с секретарем общался с помощью велосипедного звонка, который собственноручно установил на двери своего кабинета. Свои статьи, записки и письменные поручения он складывал в корзину, выставлял за дверь и звонил. Секретарь забирал корзину в свою комнату и выполнял работу, а потом возвращал корзину на место.
По философским взглядам Оствальд - энергетист. Л. Больцман характеризовал эти взгляды как несостоятельную атаку на атомистические представления. Выделение или поглощение энергии, по мнению Л. Больцмана, А. Эйнштейна, М. Планка, отражает объективную реальность физического мира и нераздельно связано с понятием о материи.
За свои взгляды, изложенные в книге "Энергия и её превращения", Оствальд подвергся жестокой критике многих известных химиков. Работа в университете стала невозможной и в 1905г. он принял приглашение из Америки читать лекции в Гарварде. В рамках впервые осуществленного обмена научными работниками Оствальд в течение года читал лекции в Гарвардском университете (за это время он изучил эсперанто и разработал свой собственный искусственный язык).
Возвратившись, он поселяется в Гроссботене, где ему были предоставлены кабинет, лаборатория и свобода действий. Самым эффективным способом восстановить силы было для него рисование.
Оствальд прославил свое имя не только как выдающийся исследователь, но и как педагог, теоретик, историк и популяризатор науки, "натурфилософ" и общественный деятель. Многогранный ум Оствальда не оставил без внимания и философские вопросы естествознания. Однако здесь он стал автором реакционной махистской "энергетической" теории (одной из разновидностей "физического" идеализма), в основе которой лежит попытка мыслить материю без движения, и которая привела учёного к отрицанию существования атомов и молекул.
Под влиянием новых открытий в физике в 1908 г. Оствальд признал реальное существование атомов и молекул, но до конца жизни оставался верным энергетизму. Он был вынужден также признать и ошибочность своих взглядов относительно первой мировой войны. Правда, предпринятые им практические шаги в этом направлений не имели существенного значения для антивоенного движения. Оствальд был известным атеистом и авторитетным борцом против войн и за дружбу народов.
С лета 1914 г. Оствальд после многолетнего перерыва вновь возвращается к экспериментальным исследованиям. Он разработал учение о цвете и связанное с ним "учение о прекрасном". Посвятив всю жизнь определению различных физических и химических величин, Оствальд, как учёный, не мог смириться с тем, что до сих пор не существует меры идентификации цветов. Предпринятая ранее Мишелем Шеврелем попытка не удовлетворяла Оствальда. Проблемой красок и цвета Оствальд начал систематически заниматься с 1915 г., сочетая эти работы с живописью и устраивая большие выставки своих картин.
Это было его главное увлечение, а полученные результаты он считал вершиной своих достижений. В 1921 г. он подытожил своё учение о цвете в большом атласе, состоящем из 2500 цветов. Написанный им в 1917 г. "Букварь цветов" выдержал много изданий.
С 1889 г. Оствальд издавал серию "Классики точных наук", в которой вышло свыше 200 работ выдающихся учёных. Уже к 1904 г. Оствальдом было написано 77 (около 6000 страниц) учебников, справочников и других книг на отдельные темы (20 из которых переведены на русский язык); 300 научных статей, около 4000 рефератов и 900 рецензий на книги. В возрасте 72—75 лет он написал четырехтомную автобиографию "Черты жизни". Оствальд являлся обладателем множества научных наград, был членом различных академий мира, в том числе членом-корреспондентом Петербургской Академии наук с 1896 г.
Оставив в 1906 г. кафедру, Оствальд до самой смерти прожил на своей даче «Энергия» недалеко от Лейпцига, продолжая научную и популяризаторскую деятельность.
Человек многогранного ума, Оствальд считал идеи «энергетизма» основополагающими в представлениях о Вселенной. Он говорил: «Не расточай энергию, используй её». Понятие энергии он пытался использовать при решении всех научных и культурных проблем. Даже такое понятие, как «счастье», он пытался рассматривать как энергетическую функцию.
Согласно Оствальду, все – и материя, и в какой-то мере даже «дух» – есть энергия. Для пропаганды «энергетических» воззрений Оствальд трудился над созданием международного языка, поддерживал движение эсперантистов. Он участвовал в пацифистском движении. В 1911 г. он стал председателем немецкого союза монистов, сторонников философского учения, в котором основой всех явлений в мире признаётся одно «начало»: либо материя, либо дух. До 1916 г. Оствальд сам составлял «монистические воскресные проповеди».
Ученики глубоко уважали и почитали В. Оствальда. Но как вспоминает его ученик С. Аррениус: «Лишь в одном пункте мы втайне не подчинялись уважаемому руководителю лаборатории: он ненавидел табак, тогда как все студенты курили в лаборатории сигареты, что было строжайше запрещено. Когда входил шеф, все сигареты летели в ящики, а студенты пускали немного сероводорода или иного сильно пахнущего газа, чтобы заглушить табачный дым».
Сам Оствальд любил говорить: «Я, серьёзно, не знал ни одного сколько - нибудь выдающегося химика, который бы курил».
В 1909 г. Оствальд издал книгу "Великие люди", в которой проанализировал деятельность Г.Дэви, Ю.Либиха, Ш.Жерара, М.Фарадея, Р.Мейера, Г.Гельмгольца. Его занимали проблемы научных школ, проблемы образования, классификации наук.
Три года Оствальд работал над автобиографией "Дороги жизни". Его жизненный путь был необычен. На нём было только непрерывное восхождение, без апогея и заката.
В последние годы жизни Оствальд включился в различные просветительские, культурные и реформистские движения, в том числе интернационалистическое, пацифистское и движение за сохранение природных ресурсов. Он активно участвовал в работе многочисленных международных научных обществ, включая Международную комиссию по атомным весам и Международную ассоциацию химических обществ. Оствальд занимался также вопросами государственного образования и подготовки учёных.
Умер Оствальд 4 апреля 1932года в своем доме неподалеку от Лейпцига от уремии в возрасте 79 лет.
В 1970 году Международный астрономический союз присвоил имя Вильгельма Фридриха Оствальда кратеру на обратной стороне Луны.
Рассказывают, что…
Оствальд был ярым противником классического образования, построенного на изучении древних языков - латинского и греческого. Считая, что это - напрасно потраченное время, он сражал своих оппонентов таким доводом: «Если бы римлян принуждали изучать латинскую грамматику, у них бы совсем не осталось времени на то, чтобы завоевать мир!».
Один из его бывших студентов, Вильдер Банкрофт, писал: «Оствальд был великим борцом и вдохновенным учителем. Он обладал даром говорить то, что нужно, и так, как нужно. Когда мы рассматриваем развитие химии в целом, имя Оствальда стоит в первом ряду. Оствальд сумел найти свое место в жизни».
