Фрідріх Бергіус

Фотографія Фрідріх Бергіус (photo Friedrich Bergius)

Friedrich Bergius

  • День народження: 11.10.1884 року
  • Вік: 64 роки
  • Місце народження: Гольдшмиден, Німеччина
  • Дата смерті: 30.03.1949 року
  • Громадянство: Німеччина
  • Original name: Friedrich Karl Rudolf Bergius

Біографія

Німецький хімік Фрідріх Карл Рудольф Бергіус народився в Гольдшмидене (тепер це територія Польщі), в сім’ї Генріха і Марії (Хаазе) Бергіус. Хлопчик відвідував початкову і середню школи в розташованому неподалік Бреслау (нині польське р. Вроцлав). Там він приходив на хімічну фабрику свого батька і з великим захопленням спостерігав промислові процеси. По закінченні середньої школи батько послав його на один з великих металургійних заводів Рура, щоб той за шість місяців ознайомився з виробництвом.

У 1903 р. Б. вивчав хімію в університеті Бреслау, займаючись у Альберта Ладенбурга й Ріхарда Абегга. Наступний рік він провів на військовій службі, а потім поступив в Лейпцизький університет, де під керівництвом Артура Ганча готував докторську дисертацію на тему про концентрованої сірчаної кислоти як розчиннику. Закінчивши свою дисертацію, Б. у 1907 р. отримав в університеті Бреслау докторську ступінь.

Протягом наступних двох років Б. працював асистентом у Вальтера Нернста в Берлінському університеті, а потім у Фріца Габера в Карлсруе, де вивчав методи застосування високого тиску для синтезу аміаку з водню і атмосферного азоту. У 1909 р. він досліджує дисоціацію пероксидів кальцію під тиском до 300 атмосфер у фізико-хімічній лабораторії Ернеста Боденштейна при Технічному університеті в Ганновері. У цей період Б. почав розробляти герметичний апарат, в якому можна було б створювати високий тиск.

Розмах роботи Б. став швидко виходити за рамки можливостей, наявних у лабораторії Боденштейна, і він на кошти своєї родини створив особисту лабораторію в Ганновері. Тут його дослідницька робота сконцентрувалася на двох темах – перетворення важких масел в більш легкі (а в кінцевому рахунку – в газолін) та вплив високого тиску і високої температури на деревину і торф у процесі утворення вугілля. В ході цієї роботи Б. переконався в тому, що в більш в’язких видах нафти міститься менше водню, ніж її більш легких фракціях. Отже, якщо додати в нафту водень, щоб компенсувати його втрату при очищенні (в процесі очищення містяться в нафті різні молекули розпадаються на більш прості та легкі), то буде збільшуватися вихід бензину. Застосувавши цей спосіб, Б. домігся збільшення виходу бензину. Згодом він запатентував відкритий ним процес гідрогенізації олій під високим тиском.

У перші роки XX ст. завдяки широкому використанню двигунів внутрішнього згоряння збільшилася потреба в нафті. Проведені Б. дослідження утворення вугілля переконали вченого в тому, що в кам’яному вугіллі присутній водень, і він задався питанням про можливості отримання з цього наявного в достатній кількості палива вуглеводнів, необхідних в якості пального. До кінця 1913 р. Б. отримав рідкий вуглеводень, діючи на деревне вугілля воднем під тиском. Його метод полягав в подачі газоподібного водню в суспензію вугілля і дьогтю при високій температурі і тиску більш ніж в 50 атмосфер.

У 1915 р. Б. на свої власні кошти та за фінансової підтримки двох німецьких компаній з очищення нафти побудував в Рейнау, поблизу Мангейма, завод з метою якнайшвидшого налагодження в широких масштабах процесу гідрогенізації вугілля. Проте після першої світової війни потреба в нафті тимчасово скоротилася, і реалізація проекту Б. затягнулася. Лише у 1921 р. йому вдалося зібрати додаткові кошти, продавши своє право на патент німецьким компаніям і промисловим об’єднанням інших країн.

У Рейнау Б. і його помічники розробили промисловий апарат для здійснення процесу гідрогенізації вугілля. Гази, рідини і тверді речовини нагніталися в посудину, де їх перемішували і нагрівали, і під надзвичайно високим тиском вступали в реакцію. До цього часу оборудованиедля успішного проведення реакцій під високим тиском в промисловості було пристосоване тільки для реакцій з газоподібними речовинами.

Між 1922 і 1925 рр. Б. домігся безперервності розробленого їм можливість контролювати температуру в ході реакції і відкрив ефективний джерело отримання водню шляхом спалювання суміші метану і кисню. Незважаючи, однак, на ці та інші досягнення, створений ним процес так ніколи і не став можливим з економічної точки зору. Після того як у 1925 р. Б. продав свої патенти «Баденської анілінової і содової фабриці» (БАСФ), великої німецької хімічної компанії, його роботу продовжив Карл Бош. БАСФ успішно здійснила в промисловості запропонований Габером синтез аміаку і високотемпературне гидрогенизирование окису вуглецю для виробництва метанолу. У січні 1925 р. БАСФ розробила стійкий до дії сірки молібденовий каталізатор, який полегшував процес гідрогенізації вугілля і підвищував його ефективність.

Пізніше в 1925 р. БАСФ і шість інших німецьких хімічних компаній об’єдналися і утворили концерн «В. Р. Фарбениндустри». У новому об’єднанні продовжував широко розроблятися процес гідрогенізації. У 1926 р. Матіас Пиер, один з колишніх студентів Нернста, який БАСФ керував науково-дослідною діяльністю, удосконалив процес Б. і домігся збільшення виходу бензину. Два роки потому «В. Р. Фарбениндустри» побудувала в Лейн завод по виробництву масел з вугілля.

У 1931 р. Б. і Бошу спільно була присуджена Нобелівська премія з хімії «за заслуги по введенню і розвитку методів високого тиску в хімії». Представляючи лауреатів від імені Шведської королівської академії наук, К. В. Пальмайер розповів про труднощі технічного характеру, которью довелося подолати Б. в ході вдосконалення технології проведення реакцій під високим тиском. Він додав, що «запровадження методів високого тиску в хімії являє собою епохальну подію в області хімічної технології».

До часу отримання Нобелівської премії Б. зайнявся вивченням процесу гідролізу целюлози – головного компонента деревини – при використанні висококонцентрованої соляної кислоти. В результаті цього процесу, який жартома охрестили «отриманням їжі з дерева», утворювався цукор, який у свою чергу міг перетворюватися в спирт або поживні дріжджі. В 30-е і 40-і рр. Б. продовжував дослідження гідролізу деревини і в 1943 р. побудував промисловий завод в Рейнау. Обидва ці процесу – гідрогенізація вугілля і перетворення целюлози – забезпечили Німеччину в період другої світової війни життєво важливими ресурсами.

Після війни Б. не вдалося знайти собі підходящої роботи на батьківщині, і він спочатку недовгий час жив в Австрії, а потім переїхав в Іспанію, де заснував хімічну компанію. В 1947 р. за запрошенням уряду Аргентини він переїхав жити в цю країну і працював науковим консультантом у міністерстві промисловості.

Б. був одружений на Отилии Кразерт. У них було два сини і дочка. Б. помер у Буенос-Айресі в 1949 р.

Крім Нобелівської премії, вчений був удостоєний декількох нагород, в т. ч. престижної медалі Лібіха Німецького хімічного суспільства. Йому були присвоєні почесні ступені Гейдельберзького і Ганноверського університетів.