Нефть, которую они пытались превратить в каучук, не поддалась. Ее оставили. Все внимание сосредоточили на спирте — том самом, из которого делают водку, который содержится в винах и который тогда вырабатывали сотнями тонн из картофеля или кукурузы.
С этим спиртом ученые делали сотни опытов. Временами казалось, что цель близка, но каждый раз их подстерегали новые препятствия, новые неожиданности.
Рассказывать об этих разочарованиях, ошибках и неудачах можно очень долго — и все равно обо всем не расскажешь. Да это и не нужно. Достаточно пройти вслед за химиками по правильной, уже найденной ими дороге, вдуматься во все, что встретится на пути, — и станет ясно, какие великие трудности им пришлось преодолеть, сколько головоломок надо было решить.
Вот эта дорога.
Через трубу, нагретую до 450°, пропускали пары спирта. Под действием сложного катализатора (особого вещества, подстегивающего, подгоняющего химическую реакцию) молекулы спирта разлагались, дробились, а их остатки соединялись по-новому. Из двух полуразрушенных спиртовых молекул образовалась одна новая — молекула газа дивинила.
Остановимся на минутку. Подумаем. Температура трубы 450°. Почему именно 450°, а не 310°, не 480? Потому, что никакая другая температура не подходит для данной реакции. Это ученые проверили на сотнях опытов. Пробовали они нагревать трубу и до 310°, и до 380°, и до 500° — результаты оказывались никудышными. И лишь когда поддерживали температуру равной 450°, реакция протекала хорошо.
Итак, подходящую температуру пришлось долго и упорно искать. Еще дольше шли поиски катализатора. Веществ, ускоряющих химические реакции, известно огромное количество. Но у каждого катализатора свой характер, свой нрав. Если он подстегивает одну реакцию, то на вторую «не обращает внимания», а третью, наоборот, замедляет. И вот из сотен и тысяч катализаторов надо выбрать один такой, который помогал бы разложению спирта и образованию газа дивинила, но не мешал ни тому ни другому…
Однако продолжим наш путь по уже найденной химиками дороге. Итак, газ дивинил получен. Если его теперь заморозить (это тоже ведь надо было найти!), то получится жидкость, на вид ничем не примечательная. Однако стоит сунуть в нее натриевую проволоку (именно натриевую, а не медную, стальную, алюминиевую, и именно проволоку, а не порошок, не брусок, не шар!), — стоит сунуть натриевую проволоку, как жидкость начнет густеть, сжиматься и выделять тепло. Это начался процесс полимеризации: молекулы дивинила, как в хороводе, хватаются друг за друга и образуют длинные полимерные цепи.
Каждая такая цепочка напоминает собой молекулу натурального каучука. Так, может быть, и само вещество, состоящее из этих цепочек, будет походить на каучук?
Когда почти все молекулы дивинила стали в свои хороводы-цепочки, ученые принялись проверять, что за вещество у них получилось. Конечно, они знали, что раз полимеризации подвергались молекулы дивинила, то должно образоваться новое вещество с названием полидивинил. Но какие свойства у полидивинила? Он оказался упругим, гибким — почти как каучук, рожденный гевеей. Попробовали сделать из него резину. Удачно. Значит, это именно то, что с таким напряжением искали, — синтетический каучук.
Задание, казавшееся неразрешимым, было выполнено. Два килограмма синтетического каучука Лебедева вместе с описанием способа его получения были отосланы в Москву 30 декабря 1927 года — за два дня до истечения срока!
Вскоре в нашей стране приступили к сооружению первых в мире заводов СК — синтетического каучука. Молекулы-пружинки рождались не в организме тропического дерева, а в раскаленном чреве стальных аппаратов — реакторов. Каучук теперь можно было получать в любом количестве. Правда, СК значительно уступал по некоторым своим качествам натуральному. Но все-таки это был каучук! Надвигавшаяся на промышленность туча была, как тогда казалось, развеяна.
КОНФУЗЛИВЫЕ РЕКОРДСМЕНЫ
Синтетическим каучуком стали заниматься во многих лабораториях. Были созданы специальные научные институты. Ученые изобретали все новые виды искусственного каучука. И каждый новорожденный СК имел свои особые, почти сказочные свойства, до которых каучуку гевеи было далеко. Один СК давал резину, которая не боится растворяющих жидкостей. Другой отлично выдерживал трение. Третий переносил жару, четвертый — мороз…
В конце концов в химических лабораториях были синтезированы тысячи различных каучукоподобных полимеров. Выпуск около двухсот видов СК (и в большом количестве) освоен на заводах. Среди них каучуки, необходимые человеку на Северном полюсе и в Антарктиде, в Сахаре, под водой, в космосе.
Но, увы, любой из этих синтетических рекордсменов все же имеет недостатки. Пожалуй, во всей синтетической семье, начиная с СК Лебедева и кончая новейшими каучуками, которым не страшны самые великие каучуковые беды, — во всем этом семействе вряд ли найдется хоть один, который, не сконфузившись, выйдет состязаться со скромным сыном гевеи по эластичности, упругости и, главное, по сумме всех положительных свойств и качеств. Все они уступают ему. А ведь именно такая резина — одновременно и прочная, и гибкая, и упругая, и долговечная, и неядовитая — больше всего и чаще всего нам нужна: для шин самолетов и для сосок, грелок, игрушек, деталей машин и хирургических перчаток… Значит, создание СК не решило проблему до конца? Нет.
Обходиться без натурального каучука во многих случаях трудно, а порой и просто невозможно. Видно, поэтому и родилось столь большое разнообразие синтетических братьев: химики все надеялись создать наконец такой СК, который, вместо того чтобы устанавливать новый рекорд по жаро-, морозо- или износостойкости, просто заменял бы натуральный…
Но ведь это странно. Химикам удается синтезировать каучуки, вызывающие всеобщее удивление и восхищение, а получить обычный, простой каучук они не могут…
По этому поводу известный химик член-корреспондент Академии наук СССР А. А. Коротков (о нем еще речь впереди) как-то заметил:
«Ученые здесь оказались похожими на незадачливых кондитеров, способных отлично приготовить пирожные, но не умеющих испечь самый обыкновенный хлеб».
Почему так получилось? Потому, что «кондитеры» никак не могли понять, в чем секрет приготовления простого «хлеба», в чем секрет прочности и других достоинств натурального каучука.
Действительно, в чем этот секрет?
«ЗЕЛЕНАЯ ЖВАЧКА»
Пока химики ломают голову над этой загадкой, вспомним о тех, кто отправился на поиски дерева, способного заменить гевею. Они не озирались на успехи химиков, делали свое дело.
Это было примерно в те годы, когда академик Лебедев и его помощники совершили великий подвиг, превратив спирт в каучук. Одна из экспедиций, искавшая «советскую гевею» в глухих уголках Тянь-Шаня, узнала, что местные жители любят для развлечения пожевать какие-то сухие корешки. Если эти корешки жевать достаточно долго, то во рту останется комочек эластичной массы, напоминающий резину.
Каждый может представить, как тревожно и радостно забились сердца у членов экспедиции, когда наконец им в руки попали и корешки, и комочки «резины». Сомнений быть не могло: это настоящий каучук!
Стали торопливо расспрашивать, как называется дерево, имеющее такие волшебные корешки.
— Кок-сагыз, — был ответ.
Возможно, местные жители плохо поняли вопрос, а может быть, это растение и в самом деле имело столь странное название («кок-сагыз» в переводе на русский означает «зеленая жвачка»). Но как бы то ни было — ученые записали в свои блокноты имя новой гевеи и попросили показать, где она растет. Путь был недолгим. Миновали ручей. Поднялись на косогор. Остановились.
— Здесь кок-сагыз, — промолвил тот, кто показывал дорогу.
Вокруг — ни деревца, ни кустика. Гости недоуменно переглянулись и уставились на провожатого. Тот, не поднимая глаз, сбивал ногой большие пушистые шары одуванчиков.
— Кок-сагыз, — сказал он снова, ударив ногой по еще одному белому шару. Стайка легких парашютиков уплыла по ветру.
