Він бачив електрони

6 листопада 2007 року виповнилося 80 років від дня створення Інституту фізичної хімії імені Л.Писаржевського НАН України — найстарішої наукової установи хімічного профілю України та першого в Радянському Союзі спеціалізованого інституту з фізичної хімії. Засновником і першим директором інституту був Лев Писаржевський (1874—1938).

У третьому номері шанованого на теренах СРСР науково-популярного журналу «Химия и жизнь» за 1973 рік надруковано нарис Геннадія Шингарєва «Людина, яка бачила електрони». Це про академіка Писаржевського. Його ім’я ввійшло в підручники. Кожний хімік, хоч би у якій галузі він працював, чув про нього хоч краєм вуха. Набагато менше відомостей збереглося про Льва Володимировича як людину. Коло тих, хто знав його, порідшало. Учні вже його учнів давно поступилися місцем власним учням.

Чимало чув про Льва Володимировича й я від нинішнього директора інституту, академіка В.Походенка — «наукового онука» Л.Писаржевського. У його пам’яті вчений вимальовується, насамперед, як блискучий лектор, що воістину заворожував свою аудиторію. Він був стрімкий у рухах, його витончені руки були схожі на руки музиканта. Жестикулюючи, він змахував ними над головою, немов диригент. Кущі брів злітали на чоло. Чорні очі зблискували фанатично та натхненно. Артистична зовнішність відповідала артистизму натури вченого. Не випадково він усе життя захоплювався живописом. Це був тип ученого із сильно розвиненою уявою. Недарма відомий хімік, академік АН СРСР Д.Коновалов, прослухавши лекцію Писаржевского з викладом основ електронної теорії, сказав: «Тож ви, батечку, власними очима бачите ці ваші електрони!»

Лев Володимирович народився в Кишиневі в родині дворянина. Після смерті батька його мати з малолітніми дітьми переїхала до Одеси (1878). Закінчивши знамениту Рішельєвську гімназію, вступив до Новоросійського (Одеського) університету, маючи намір після закінчення природничого факультету перейти на медичний та підготуватися до діяльності земського лікаря. Та будучи ще студентом першого курсу, Лев Володимирович прочитав нині знамениті «Основи хімії» Менделєєва й після цього остаточно вирішив присвятити себе цій науці. Після закінчення університету (1896) був залишений при ньому спочатку лаборантом, а потім приват-доцентом. Наступні чотири роки були заповнені інтенсивною науковою працею під керівництвом професора П.Мелікова (Мелікішвілі). Із січня 1900 року Писаржевський перебував у дворічному закордонному відрядженні. Протягом цього часу закінчував розпочаті в Одесі в лабораторії відомого німецького фізико-хіміка Вільгельма Оствальда дослідження з питань будови та функцій пероксидів металів та надкислот. Ці дослідження, об’єднані в його монографії «Пероксиди та надкислоти» (1902), були представлені в Новоросійський університет до захисту як магістерська дисертація.

Після захисту Лев Воло­димирович продовжував працювати в Новоросійському університеті до переходу в 1904 році до Дерптського (нині — Тартуського) університету в.о. професора. Тут він пропрацював недовго. За станом здоров’я в 1905 році повернувся до Одеси. Перед цим прагнув пройти за конкурсом на вакантну посаду екстраординарного професора хімії Київського університету. У цьому конкурсі брало участь багато відомих для того часу хіміків. Серед них професор Катеринославського гірничого училища В.Курилов, професор Томського технологічного інституту Д.Турбаба, приват-доцент Київського університету В.Плотников, приват-доцент Московського університету О.Сперанський. Конкурсна комісія під головуванням професора С.Реформатського обрала на вакантну посаду професора О.Сперанського (1865—1919) — в 1918 р. активного будівничого Академії наук в Україні. Саме Олександр Васильович першим надасть академіку В.Вернадському свою програму бачення розвитку хімії у народжуваній академії.

З 1908 по 1911 рік Лев Володи­мирович працював у Київському політехнічному інституті, де закінчив експериментальні роботи, пов’язані з його докторською дисертацією. Роботу в КПІ Л.Писаржевський залишив разом з іншими шістьма професорами та трьома асистентами, які подали у відставку на знак протесту проти незаконного звільнення міністром освіти трьох деканів, котрі голосували на вченій раді КПІ за надіслану міністрові різку телеграму щодо студентських заворушень. Із Києва Лев Володимирович переїхав до Москви, де був одним із співорганізаторів та першим редактором відомого й нині науково-популярного журналу «Природа».

У 1913 році Лев Володи­мирович захистив докторську дисертацію й був обраний ординарним професором загальної та фізичної хімії Катеринославського (Дніпропетровського) гірничого інституту. Однак перш ніж Писаржевський устиг розгорнути роботу на новій кафедрі, розпочалася громадянська війна. І він спрямував діяльність своєї нечисленної лабораторії на медичне обслуговування армії. А саме на виготовлення саліцилових препаратів, уротропіну, пероксиду водню, йоду тощо. Особливо велика увага була приділена одержанню йоду з морських водоростей за новим, запропонованим ним, способом.

Коли почалася газова війна, Писаржевський організував у своїй лабораторії масове виробництво спрощених протигазів. Нині відомі адсорбційні протигази академіка М.Зелінського тоді ще не були предметом масового виробництва. Тож якийсь час протигази Писаржевського допомогли врятувати життя багатьох тисяч солдатів.

Після 1917 року Л.Писаржевський почав здійснювати задумані ним плани перетворення Дніпропетровська на великий науковий центр. На цей час остаточно визначилися і його нові наукові інтереси. Йшлося вже не про вирішення окремих питань, а про широкі узагальнення, що стосуються самої сутності хімічних процесів. Ґрунт для цього було підготовлено видатними відкриттями попередніх 15—20 років, що з’ясували роль електронів в електричних, оптичних та теплових явищах і котрі виявили, що електрони являють собою важливу складову частину атомів.

А ще в 1913 році Л.Писаржевський в одному зі своїх кур­сів для інженерів запропонував пояснення процесів окиснення та відновлення переходами електронів від відновника до окислювача. Через кілька років для підтвердження цього положення він провів низку експериментальних досліджень. У тім же курсі було дано нове тлумачення електродних процесів, що дозволило замінити формальну схему осмотичної теорії Вальтера Нернста (1864—1941) реальною фізичною картиною. Виникнення стрибка потенціалу між металом і розчином було пояснено рівновагою між продуктами дисоціації металів — іонами та електронами — і їхніми сольватами в розчині. Звідси безпосередньо випливав поділ електродних потенціалів на два доданки, один з яких залежить лише від властивостей металу, а другий — від розчинника. Ось ці, зовсім нові, погляди, засновані на електронних уявленнях, якісно збігаються із сучасними поглядами, які були перед­бачені в ті далекі часи.

Колишня студентка Льва Володимировича — С.Гусинська в 1974 році згадувала: «У нашім уявленні електрони ставали реальними. Мені, наприклад, вони уявлялися крихітними блідо-голубими кульками, які нанизувалися та розсипалися, як намисто. Я й тоді розуміла, що це дуже наївно, й не говорила про це Л.В. Але він і сам тоді бачив електрони у вигляді кульок! — малював атом у вигляді кола, катіон — у вигляді кола з вирізаними, за числом втрачених електронів, секторами, аніон — у вигляді кола, якого торкалися маленькі кружечки — надлишкові електрони».

Починаючи з 1922 року, електронні уявлення переносяться Л.Писаржевським в одну із най­складніших галузей хімії — у теорію каталізу. Незважаючи на величезне технологічне значення каталітичних процесів, теорія каталізу перебувала тоді лише в зародковому стані та ще далеко відставала від практики. Писаржевський експериментально вказував на роль електронних явищ у гетерогенному каталізі та пояснював його дію через іонізацію речовини електронами каталізатора.

Уже в 1922 році Л.Писаржевський зібрав значний колектив співробітників, для якого була заснована науково-дослідна кафедра електронної хімії. Ця кафедра поширювала свою роботу на суміжні галузі теоретичної хімії та фізики. Незабаром, у 1927 році, вона була перетворена в Український інститут фізичної хімії Наркомпросу. Пізніше цей інститут перейшов у систему Академії наук УРСР, а в 1938 році йому було присвоєно ім’я його засновника та постійного керівника Л.Писаржевського. Нині цей інститут є передовим центром хімічної науки, в якому утворилися всесвітньо відомі наукові школи. Загальне визнання та високу оцінку у нашій країні та за її межами здобули дослідження вчених інституту з фундаментальних та прикладних проблем каталізу, хімії ізотопів, хімії вільних радикалів і механізмів хімічних реакцій, адсорбції та адсорбентів, фізичної хімії координаційних сполук, фотохімії…

Організаційна діяльність Л.Писаржевського далеко не обмежувалася його інститутом. В 1916 році ним були організовані при Дніпропетровському гірничому інституті курси медсестер, які незабаром завдяки його зусиллям були перетворені у Вищі жіночі курси, а після революції 1917 року — в університет, хімічним факультетом якого Л.Писаржевський керував протягом десяти років. У 1926 році на його настійну вимогу був відкритий хімічний факультет у Гірничому інституті, який було перетворено в 1930 році у Дніпропетровський хіміко-технологічний інститут. Він брав велику участь (або через своїх найближ­чих учнів) у створенні ряду інших наукових і навчальних інститутів. Слід згадати організацію ним в 1929 році Хімічного інституту імені П.Мелікішвілі в Тбілісі (нині інститут належить Грузинській НАН).

У 1925 році Л.Писаржевський був обраний дійсним членом Академії наук УРСР, а в 1930 р. — дійсним членом Академії наук СРСР.

Писаржевський створив в Україні відому школу фізико-хіміків. Серед його учнів видне місце посідають академіки О.Бродський (1895—1969) та В.Ройтер (1903—1973).

Помер Лев Володимирович у Дніпропетровську після тяжкої хвороби, незважаючи на яку він до останніх днів життя продовжував керувати роботою інституту та лабораторії.