Сегодня исполняется 150 лет со дня рождения русского химика Сергея Лебедева, разработавшего технологию промышленного производства синтетического каучука.
Сергей Васильевич Лебедев родился в Люблине, Царство Польское, Российская империя, 25 (13) июля 1874 года в семье преподавателя русской словесности. В 1885 году поступил в первый класс Варшавской гимназии. После её окончания стал студентом физико-математического отделения Петербургского университета, работал в лаборатории Алексея Евграфовича Фаворского, знаменитого химика-органика. По совету профессора после окончания университета занялся исследованием полимеризации непредельных органических соединений, став лаборантом отделения технической и аналитической химии Петербургского университета. Одновременно работал в Комиссии по исследованию рельсовой стали при Институте инженеров путей сообщения.
Научную работу Лебедева в 1904 году прервал призыв на военную службу. К исследованиям ему удалось вернуться только в 1906 году. Чтобы не терять времени, молодой учёный проводил в лаборатории все дни.
В 1910 году Лебедев впервые синтезировал из дивинила субстанцию, напоминающую каучук. Результаты работы представил на заседании Русского химического общества с комментарием: «Видите, два года работы — и лишь полчаса результатов. Такова жизнь химика: за каждым словом — годы труда. Но зато в этом наша сила».
В 1913 году Лебедев защитил магистерскую диссертацию «Исследование в области полимеризации двуэтиленовых углеводородов». В том же году учёного избрали приват-доцентом Петербургского университета, он читал курс «Современное состояние и значение учения о валентности».
С начала Первой мировой войны заведовал химической частью завода «Нефтегаз» и способствовал получению толуола. В 1917 году был избран заведующим кафедрой в Военно-медицинской академии. В 1925–1927 годах создал в Ленинградском университете лабораторию по химической переработке нефти, которую позже преобразовал в лабораторию синтетического каучука. Разработка технологии промышленного производства синтетического каучука стала главным делом его жизни.
Как известно, резину невозможно сделать без каучука. В конце XIX — начале XX века его получали, собирая латекс — сок бразильского каучуконосного дерева гевеи. Делали это вручную, используя труд множества рабочих, что делало сырьё довольно дорогим. Стоимость прибавляла и необходимость доставки его в Россию. Промышленность выпускала всё больше автомобилей, самолётов и кораблей, и всем им нужна была резина, а значит — каучук. Без каучука невозможно сделать не только шины, но и обыкновенные галоши. По данным Малой советской энциклопедии 1930 года, в 1913 году в резиновой промышленности России трудились почти 23 тысячи рабочих, производивших шины и прочие изделия на 39,8 миллиона рублей, а галош — на 81,7 миллиона рублей.
После революции 1917 года и Гражданской войны Советскому Союзу был объявлен экономический бойкот, и это крайне необходимое сырьё просто не продавали.
В 1926 году Высший совет народного хозяйства СССР объявил международный конкурс сроком до 1 января 1928 года на разработку промышленного получения синтетического каучука. Объявление об этом вышло 11 апреля в газете «Экономическая жизнь». Необходимо было не только описать способ, но и представить два килограмма синтетического каучука и разработанную схему его заводского получения из доступного и дешёвого сырья, на что давался 21 месяц.
Сергей Лебедев, собрав группу из семи энтузиастов, получил синтетический каучук полимеризацией бутадиена под действием металлического натрия. Химики пропускали пары спирта сквозь печь с катализатором из оксидов металлов при температуре 450 °С, а на выходе получали газ — бутадиен-1,3, он же дивинил. Газ охлаждали льдом с Невы до −4 °С, превращая в жидкость. Жидкий холодный дивинил разливали по бутылкам из-под шампанского — сосуд с более тонкими стенками не выдержал бы давления. Затем в бутылки помещали натриевую проволоку, затыкали корковой пробкой, сверху прикручивали монетку в три копейки и ждали неделю. На восьмой день в бутылке не оставалось жидкости — только полупрозрачная упругая масса каучука. Её Лебедев и представил на конкурс.
Лабораторных печей, на которых отрабатывали получение дивинила до начала промышленного производства, во всей стране было не более 30 штук. Из них до наших дней дошла только одна, которая хранится в Политехническом музее. Именно такая конструкция печи использовалась Лебедевым при работе над заданием конкурса.
И сырьё Сергей Васильевич нашёл — куда уж доступнее — этиловый спирт, получаемый из картофеля. Правда, её требовалось много: поначалу на изготовление одной автомобильной шины уходило 500 килограммов картофельных клубней.
Деньги на финансирование исследований — 13 000 рублей — выделил Сергей Миронович Киров, первый секретарь Ленинградского обкома. И тем не менее: «Всё, начиная от самой чёрной работы — заготовки льда на Неве, закупки подсобных материалов и т. д. — до изготовления приборов и аппаратуры для лабораторных опытов, сотрудники делали сами, — писала позже Анна Петровна Остроумова-Лебедева, жена химика. — Сергей Васильевич работал также не только в качестве прекрасного стеклодува, но и слесаря, и электромонтёра, если это нужно было для дела...»
Времени не хватало. Необходимые два килограмма дивинилового каучука были получены перед самым Новым годом.
Жюри конкурса 9 февраля 1928 года признало работу под девизом «Диолефин» заслуживающей премирования. Также ВСНХ признал заслуживающим дальнейшей разработки метод получения синтетического каучука из нефти, предложенный другим ленинградским химиком — профессором Борисом Васильевичем Бызовым.
Осенью 1928 года Лебедев доложил в Главхимпроме план создания опытного завода по выпуску синтетического каучука. План был принят.
31 декабря 1929 года газета «Правда» опубликовала специальное постановление ЦК ВКП(б) «О каучуке». В постановлении предлагалось в кратчайший срок освоить методы получения синтетического каучука, предложенные Лебедевым и Бызовым, и наладить опытное полузаводское производство до 200 килограммов в сутки.
В 1931 году опытный завод в Ленинграде на Гутуевском острове, построенный всего за 10 месяцев, выпустил первый каучук в блоке весом 260 килограммов, изготовленный по методу Лебедева, а через год началось промышленное производство.
13 января 1931 года на заводе «Красный треугольник» сотрудниками Лебедева была изготовлена первая шина из натрийдивинилового каучука. 19 января 1931 года эта первая шина была надета на легковую машину, которой пользовался сам Сергей Васильевич. Она испытывалась в работе с января по ноябрь 1931 года. Пробег по выходе из эксплуатации составил 16 070 километров.
В 1932–1934 годах Лебедев руководил пуском и освоением первых заводов по производству синтетического каучука и постоянно ездил в командировки — налаживать работу заводов. В последней командировке в Ефремове учёный заразился сыпным тифом. Болезнь оказалась роковой.
Промышленный выпуск синтетического каучука в нашей стране стал мировой сенсацией. Когда публикации об этом появились за рубежом, американский изобретатель Томас Эдисон заявил: «Известие о том, что Советскому Союзу удалось получить синтетический каучук, невероятно. Этого никак нельзя сделать. Скажу больше: все сообщения — ложь. Из собственного моего опыта и опыта других ясно, что вряд ли возможно получение синтетического каучука вообще, особенно в России, где исходный материал обходится очень дорого».
И всё же это была не ложь, а правда. СССР действительно стал первой страной мира, где было организовано производство синтетического каучука в промышленных масштабах — по методу академика Лебедева. Сейчас в России ежегодно производится в среднем 150 000 тонн синтетического каучука.
