Химия - Качалов, Николай Николаевич - Научная деятельность

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Качалов, Николай Николаевич
2. Научная деятельность
3. Награды и признание

Основные научные интересы Н. Н. Качалова касались теории стеклоделия, варки и холодной обработки оптического стекла. Одним из первых им дано подробное изложение физико-химических основ важнейших технологических процессов стекольного производства. Значителен вклад учёного и в области исследований огнеупоров, художественного стекла и фарфора.

Николай Николаевич Качалов был одним из организаторов и руководителем исследований и производства оптического стекла, о чём в увлекательной форме, не без юмора он рассказывает в своём большом труде «Стекло» — книге уникальной и по объёму, по своему содержанию, и по качествам стиля изложения и живости языка — другого такого примера нет в отечественной научно-популярной литературе о стекле, немного таких изданий — в мировой.

Первое оптическое стекло России

Технология оптического стекла принадлежит к числу наиболее сложных, что вызвано чрезвычайно высокими требованиями к его качеству — прозрачности и чистоте. Вещество этого материала относится к самым однородным средам в природе, так, к примеру, дистиллированная вода с открытой поверхностью испарения менее однородна.

Только в конце 19-го столетия теория и практика оптики получила заметное развитие. Благодаря исследованиям Э. Аббе технология оптического стекла вышла на новый уровень. Э. Аббе открыл с К. Цейсом в Иене завод с первоклассной лабораторией, которую заложил и возглавил Отто Шотт . Исследуя влияние различных элементов на оптические характеристики стёкол — соединений бора и бария, О. Шотт получил состав нескольких приемлемых категорий оптических стёкол.

В начале XX века оптическое стекло, лучшее для того времени по своим характеристикам, умели варить только на трёх заводах в мире: Отто Шотта, Парра-Мантуа во Франции и братьев Ченс в Англии.. Производство и рецептуры хранились в строжайшем секрете, и, как пишет Н. Н. Качалов, «нельзя было найти ни одного человека — ни у нас, ни за границей — ни одной книжки — ни русской ни иностранной, — которые могли бы раскрыть в какой-либо степени эту тайну» .

С началом Первой мировой войны Россия, по словам академика Д. С. Рождественского, «осталась без глаз» — оптика приобреталась в Германии… Требовалась срочная организация производства оптического стекла, причём в этом деле можно было полагаться только на собственные силы.

На Петроградском фарфоровом и стеклянном заводах, где Н. Н. Качалов был техническим руководителем, с 1914 года были начаты опыты. С лета исследовательскую группу возглавила авторитетная коллегия, в которую вошли академик Н. С. Курнаков, профессора Д. С. Рождественский, В. Е. Тищенко и В. Е. Грум-Гржимайло. Заведующим отделом стал молодой сотрудник Кафедры химии Электротехнического института И. В. Гребещиков. Однако старания были тщетны — два года работы не дали результатов, решить задачи в кратчайшие сроки не представлялось возможным.

В январе 1916 года военное министерство Англии отказало в предоставлении технологии, во Франции владелец фирмы Парра-Мантуа, незадолго перед тем потерявший под Верденом сына, единственного помощника в варке стекла, несмотря на увещевания президента Р. Пуанкаре, указал на дверь… На обратном пути, который лежал через Лондон, Н. Н. Качалову удалось получить согласие на приобретение за 600 тысяч рублей золотом у братьев Ченс, владельцев Бирмингемского завода оптического стекла, технологической документации: цифровых данных, чертежей и инструкций, и по возвращении в Россию, — приступить к проектированию завода.

В течение лета 1916 года была закончена постройка цеха. В это время в Англии И. В. Гребещиков с группой рабочих изучал технологию. Осенью было начато производство по английскому методу, но небольшие партии полученного стекла оказались невысокого качества.

События 1917 года свели на нет все усилия — сырьё и топливо стало поступать с перебоями, однако работы продолжались вплоть до 1920 года, когда производство было окончательно остановлено и цех был законсервирован.

Вернуться к работе учёные смогли только в 1923 году. Институт оптического стекла, руководимый Д. С. Рождественским, к тому времени уже представлял собой зрелую исследовательскую организацию, располагавшую первоклассным по тому времени оборудованием. В кратчайшие сроки производство было восстановлено, а через полтора года отдельными сортами стекла отечественная оптико-механическая промышленность уже могла удовлетворять некоторую часть потребности государства.

В 1925 году возникли проблемы с извечным врагом «стекольщиков» — «мошкой», мельчайшими, едва заметными пузырьками, возникающими в материале в процессе варки. Был усилен состав бригады — в научную группу были включены А. А. Лебедев, А. И. Тудоровский, И. В. Обреимов, А. И. Стожаров и другие. Молодой ещё физик В. А. Фок делал математические расчёты движения жидкости.

В технологию были внесены изменения, продиктованные методикой, предложенной ещё в 1918 году американским физиком Т. Г. Мореем, но отвергнутой полагавшимися на традиционные приёмы варки стёкол специалистами; изменения эти подразумевали размешивание массы не в конце процесса, а в самом начале — когда горшок заполняется едва расплавившейся шихтой. Нововведение сказалось на результатах. После ряда опытов и доработок метода, первое отечественное стекло высокого качества было получено. Произошло это в ночь с 5 на 6 июня 1926 года, а годом позже СССР прекратил масштабный импорт стекла..

Просмотров: 3979

<<< Кеслер, Ярослав Аркадьевич