Оствальд, Фридрих Вильгельм

(1853-1932) немецкий химик

Фридрих Вильгельм Оствальд родился в Риге. Его отец был искусным мастером-бондарем, поэтому Вильгельма отдали не в классическую, а в реальную гимназию, обучение в которой носило более практический характер.

Мальчик хорошо учился, и отец надеялся, что со временем он станет инженером. Любопытно, что свое призвание Вильгельм Оствальд осознал достаточно поздно. В школе он увлекался литературой и рисованием, а также играл на альте и фортепьяно.

Лишь в предпоследнем классе Оствальд всерьез заинтересовался химией и физикой. Несмотря на то, что отец посоветовал ему изучать инженерное дело, Оствальд стал студентом химического факультета Дерптского (ныне Тартуского) университета. Четыре года спустя он получил степень бакалавра и был оставлен в аспирантуре. Чтобы не зависеть от семьи, Оствальд одновременно работал преподавателем в городской гимназии.

Большинство химиков того времени занимались исследованиями структур и свойств молекул органических веществ. Оствальд же заинтересовался практически забытой тогда физической химией. Обычно исследователи в данной области изучали изменения, происходящие в таких физических свойствах реагирующих между собой веществ, как объем, показатель преломления, вязкость, цвет и электропроводность.

Магистерская работа Оствальда была посвящена проблеме изменений объема, которые происходят во время нейтрализации кислот основаниями в разбавленных растворах. Оствальд установил, что при нейтрализации кислот меняется оптический коэффициент преломления раствора. За эту работу он получил докторскую степень, после чего смог занять должность приват-доцента по кафедре химии.

В 1880 году Оствальд женился на Нелли фон Рейер, дочери хирурга из Риги. У них было две дочери и три сына, один из которых, Вильгельм Вольфганг Оствальд, стал впоследствии выдающимся ученым в области коллоидной химии.

В течение нескольких лет Оствальд проработал ассистентом у физика Артура фон Эттингена. Параллельно он преподавал физику и химию в местной гимназии. В 1881 году ученый был избран профессором химии Рижского политехнического института.

В последующие годы Оствальд написал несколько учебников, которые сыграли важную роль в утверждении физической химии в качестве самостоятельной научной дисциплины.

В 1884 году Оствальд получил текст вызвавшей горячие споры докторской диссертации Сванте Аррениуса, которая была представлена к защите в Упсальском университете. В своей диссертации Аррениус предложил теорию, объясняющую диссоциацию кислот и оснований в водных растворах на электрически заряженные ионы. Поскольку в те времена большинство ученых было убеждено в том, что в растворе не могут сосуществовать противоположно заряженные частицы, работа Аррениуса получила низкую оценку со стороны членов совета.

Оствальда заинтересовали идеи молодого химика, и он решил проверить их на практике. В то время Оствальд занимался исследованиями химических и физических свойств кислот.

Доказав правильность теории электролитической диссоциации Аррениуса, Оствальд добился, чтобы решение совета было пересмотрено, и Аррениус получил стипендию для продолжения своих исследований. Однако выдвинутая им идея, основанная на том, что молекулы в растворах диссоциируют на устойчивые, электрически заряженные частицы, имела и многих противников.

Одни полагали, что теория Аррениуса слишком сложна. Другие отвергали ее на том основании, что ионы с противоположными зарядами должны были вести себя иначе и сразу же вновь соединиться в электронейтральную молекулу. Поэтому Оствальду пришлось стать пропагандистом этой теории среди ученых.

Но несмотря на его усилия, предложенная Аррениусом теория была полностью принята лишь в XX веке. Только после того, как Петер Дебай и Ларе Онсигер дали ее объяснение с точки зрения электронного строения атома, сомнения наконец были отброшены.

Много позже с помощью рентгено-структурного анализа было получено наглядное доказательство правильности прогнозов Оствальда. Так само время доказало умение Оствальда предвидеть значение научного открытия.

В 1887 году Оствальд навсегда покинул Ригу и переехал в Германию. Он был назначен первым профессором химии в Лейпцигском университете и возглавил одну из крупнейших кафедр в Европе.

Он считал, что наука может развиваться только при условии постоянного общения ученых, поэтому принимал у себя исследователей из всех стран Европы. В его лабораториях в разные годы работали крупнейшие химики. Ассистентом Оствальда, в частности, был Якоб Вант-Гофф. В течение нескольких лет в Лейпциге проработал Сванте Аррениус, с которым Оствальда связывала многолетняя дружба, а также Вальтер Нернст.

Одним из первых крупных мероприятий, проведенных Оствальдом в Германии, стала организация «Журнала физической химии» — первого периодического издания по этой науке. Многие годы Оствальд был редактором, а также и издателем журнала, который выходил с неизменной регулярностью. Ученый создал также Германское электрохимическое общество, которое вскоре было преобразовано в Германское физико-химическое общество имени Бунзена.

Не прекращал Оствальд и собственные исследования. Он применил теорию ионной диссоциации для объяснения многих химических реакций, в которых катализаторами служат слабые кислоты и основания.

Зная, что скорость протекания прямой и обратной реакций одинакова, Оствальд доказал, что присутствие катализатора ускоряет реакцию в обоих направлениях в одинаковой степени. Он выяснил, что замкнутая система, которую представляет раствор, переходит от менее устойчивого состояния к более устойчивому постепенно и не всегда достигает самого устойчивого состояния. Эта зависимость получила название закона разбавления Оствальда.

Применив свои знания каталитических процессов на практике, ученый исследовал возможности синтеза аммиака из водорода, используя в качестве катализатора железную проволоку. Результаты его работ привели к открытию дешевого и безопасного процесса производства аммиака.

Считая энергию первоосновой всего физического мира, Оствальд полагал, что все природные явления могут объясняться превращениями энергии. В соответствии с этим подходом он вывел законы термодинамики на уровень философских обобщений.

Оствальд никогда не был только кабинетным ученым. По его инициативе в Лейпцигский университет стали приглашать известных ученых для чтения лекций. Сам он в рамках подобного обмена научными работниками в течение года читал лекции в Гарвардском университете в США.

Выйдя в 1906 году в отставку, Оствальд занялся изучением энергии цвета, а также организаторской и писательской деятельностью. Он создал количественную теорию цветов со шкалой для определения интенсивности цвета. На ее основе ученый составил атлас цветов и разработал систему цветовой гармонии.

В 1909 году Оствальду была присуждена Нобелевская премия по химии «в знак признания его работы по катализу, а также за исследования основных принципов управления химическим равновесием и скоростями реакции».

В нобелевской лекции Оствальд сказал, что ценность научного открытия заключена не только в развитии теории, но и в пригодности ее для практического применения. И время показало, что эти слова в полной мере относятся к его работам.

Открытые им закономерности применяются и в производстве серной кислоты, и при синтезе красителей. Оствальд также предсказал, что химия катализа во многом поможет понять функцию ферментов. И это предвидение ученого было подтверждено временем.

В последние годы жизни Оствальд много занимался общественной деятельностью. Он читал научно-популярные лекции, участвовал в движении пацифистов, борьбе за сохранение природных ресурсов. Не менее активно он работал в ряде международных научных обществ, включая Международную комиссию по атомным весам и Международную ассоциацию химиков. Оствальд также занимался организацией государственного образования и подготовки ученых.

Ученый умер в возрасте 78 лет в своем доме, расположенном неподалеку от Лейпцига. Один из его бывших студентов, Вильдер Банкрофт, писал в некрологе: «Он был великим борцом и вдохновенным учителем. Он обладал даром говорить то, что нужно, и так, как нужно. В истории химии имя Оствальда стоит в первом ряду».