birmaga.ru
добавить свой файл

1
Детство, юность, образование


Николай Николаевич Зинин родился в г. Шуше в Нагорном Карабахе 12 (25) августа 1812 г. Его отец, Николай Иванович, обер-офицер, был послан с дипломатическим поручением в Закавказье к местному хану. Несколько дней от роду Зинин лишился обоих родителей, умерших друг за другом, и мальчик остался на попечении своих старших сестер, родных ему только по отцу. Однако в тех краях случилась какая-то эпидемия, все дети заболели, Николай Николаевич выздоровел, а сестры умерли (вероятно, чума, свирепствовавшая в то время в Турции и занесенная даже в Одессу). Таким образом, ребенок остался одиноким в далекой стороне, но нашлись добрые люди, которые отправили его в Саратов к дяде.

Имя, чин и прочие анкетные данные дяди Н.Н.Зинина неизвестны, можно лишь предположить, что это был человек добрый, достаточно просвещенный; Когда племяннику исполнилось 8 лет, он отдал его в только что открывшуюся городскую гимназию 1.

О гимназических годах Н. Зинина известно сравнительно немного. Его бывшие однокашники в своих отрывочных воспоминаниях свидетельствуют, что Н.Зинин во всех науках был первым, учение давалось ему без натуги, особенно он выделялся знанием языков и латынь была одним из любимых предметов, в знании которого гимназисты даже состязались во внеурочное время с соперниками из духовного училища. Победителем, как правило, был Н.Зинин 2.

Способствовали его популярности и другие победы - в гимнастике, прыжках, борьбе и прочих мальчишеских забавах. Естественные науки также привлекали Зинина. Совершая экскурсии по окрестностям Саратова, он пытливым взглядом изучал окружающую природу, собрал богатый гербарий саратовской флоры.

В последний год учебы в гимназии Зинин с согласия дядюшки вместе с другими одноклассниками намеревался ехать учиться в Санкт-Петербург в институт инженеров путей сообщения, дававший превосходное образование и славившийся своим пансионом для студентов. Он начал усиленно готовится к вступительным экзаменам, но внезапная смерть дяди разрушила эти планы. Наследницей дядюшкиного состояния объявила себя сводная сестра Зинина, и юноша остался без средств к существованию. Однако у него была молодость и светлая голова, аттестат о достойном окончании гимназии и желание учиться.


Взвесив свои возможности, он подумал, что жизнь в столицах ему не по карману, и решил поехать в самый близкий от Саратова провинциальный Казанский университет.

24 ноября 1830 г. после вступительных экзаменов Н.Н.Зинин был зачислен в «казенные» 3 студенты физико-математического факультета. Экзаменовавший Зинина Н.И.Лобачевский остался доволен знаниями выпускника Саратовской гимназии и с тех пор по своему обычаю уже не выпускал из глаз студента, явно одаренного способностями к изучению математических наук. Внимание профессуры к выдающимся студентам имело практическую направленность, т.к. университет решил воспитывать адъюнктов и профессоров из своих талантливых выпускников.

В 1830 г. когда Н.Зинин стал студентом, профессором математики в университете состоял творец новой геометрии Н.И.Лобачевский, а профессором астрономии И.М.Симонов, участник экспедиции Ф.Ф.Беллинсгаузена, М.П.Лазарева, открывшей Антарктиду. Вполне естественно, что Зинин особенно увлекся этими двумя науками и усиленно принялся за их изучение.

Курс теоретической и технической химии Н.Н.Зинин прослушал у И.И.Дунаева – преподавателя, в науке ничем себя не проявившего. Преподавание химии в Казанском университете, начавшееся в 1806 г. было преимущественно теоретическим, и лишь с 1832 г. Дунаев устроил обязательный химический практикум два раза в неделю по два часа. Лаборатория в то время помещалась в главном здании. Как и когда Зинин в университете занимался химией, никаких сведений не сохранилось.

Будучи сиротой, студент Н.Н.Зинин был вынужден был сам зарабатывать средства к существованию. Он давал уроки и вскоре приобрел известность как талантливый преподаватель. Прослышав о начитанном и речистом студенте, его взял в дом учителем к своим детям сам попечитель учебного округа М.Н.Мусин-Пушкин и все годы учебы Зинин жил в доме попечителя.

При переходе со второго курса на третий (в то время последний) он получил золотую медаль, а спустя год при окончании университетского курса (1833), был снова награжден такой же медалью, получил степень кандидата и был оставлен в университете репетитором при профессоре физики Э.А.Кнорре 4. Через полгода Н.Зинину поручили преподавание аналитической механики и с марта 1934 г. для него началась «действительная государственная служба». Результаты чтений молодого ученого были настолько удовлетворительными, что в июне того же года ему была объявлена благодарность от совета университета, а осенью возложено еще и преподавание гидростатики и гидродинамики.


Год спустя, в августе 1835 г., научный путь Н.Н.Зинина круто изменился: вместо физико-математических наук Совет университета поручил ему преподавание химии, учитывая разносторонние дарования молодого ученого.

Еще до этого назначения Зинин стал готовиться к экзаменам на степень магистра физико-математических наук и в апреле 1935 г. приступил к сдаче этих экзаменов, которые продолжались больше месяца. Николай Николаевич экзаменовался по чистой и прикладной математике, астрономии и химии, причем устно и письменно. Письменный экзамен продолжался в течении нескольких дней под непрерывным наблюдением преподавателя. Например, на устном экзамене по химии Зинин отвечал на 9 вопросов, на письменном были предложены два вопроса: об азоте и его химических соединениях с кислородом, и об углероде и его химических соединениях с кислородом. Ответы на эти вопросы Зинин писал пять дней и они заняли 12 листов.

По окончании этих успешно выдержанных экзаменов Совет физико-математического факультета предложил ему тему магистерской диссертации: «О явлениях химического сродства и о превосходстве теории Берцелиуса о постоянных химических пропорциях перед химическою статикою Бертоллета». Данная тема была выбрана не случайно и представляла большой интерес, поскольку в России в 30-е годы 19 столетия эти теории приобрели широкое распространение. Молодой ученый должен был в историческом плане не только изложить развитие основных теорий химии, ознакомиться с работами К.Л.Бертолле, Л.Ж.Пруста, Ж.Л.Гей-Люссака, Э.Митчерлиха, И.Я.Берцелиу-са и др., но и проявить свой практический взгляд на современные господствующие учения.

Диссертацию Зинин писал в течение года, к сожалению, она не была напечатана и не сохранилась в архивах Казанского университета. Однако печатные тезисы к этой диссертации известны 5 и поражают необычной смелостью и категоричностью выводов молодого ученого. Н.Н.Зинин блестяще защитил свои положения, получил ученую степень магистра физико-математических наук и в декабре 1836 г. его избрали адъюнктом по кафедре химии, «приняв во внимание отличные успехи Зинина в химии и в науках математических, основательное знание его новейших языков, ревностное и успешное преподавание аналитической механики и чистой химии в течение двух лет и восьми месяцев» (Фигуровский Н.А., Соловьев Ю.И., с. 33).


В марте 1837 г. М.Н.Мусин-Пушкин ходатайствовал перед Министерством народного просвещения о направлении Зинина «в чужие края для усовершенствования по части химии». В своем донесении попечитель писал: ”Г[осподину] Зинину 29 лет, он предан с любовью к предмету, им избранному,- математике, а особенно химии. Нравственные качества и поведение Зинина весьма похвальны и мне совершенно известны потому, что он уже четвертый год живет в моем доме.

Г. Зинину имеет все нужные качества и познания, чтобы быть хорошим профессором. Но чтобы быть достойным этого знания, ему необходимо нужно для усовершенствования посетить некоторые иностранные университеты, славящиеся отличными химиками… Я полагаю, что Зинину достаточно пробыть в Берлине год и посещать там университетские лекции, особенно преподавания профессора Митчерлиха. Другой год Зинин употребит на посещение германских университетов Геттингенского, Прагского, Мюнхенского, Венского, и некоторое время посвятит на слушание лекций известного в Швеции химика Берцелиуса…» (Фигуровский Н.А., Соловьев Ю.И., с. 33).

Разрешение на командировку было получено, и в сентябре 1837 г. Н.Н.Зинин выехал за границу. Первым городом на его пути был Берлин и в 1837/38 учебном году в Берлинском университете Зинин прослушал все курсы естественнонаучного цикла: математики, физики, геологии, географии, метеорологии, минералогии и кристаллографии. На первом же месте среди всех наук была химия. Ее читали в то время Г.Розе 6, специализировавшийся на химии неорганической и аналитической, а также известный экспериментатор Э.Митчерлих 7.

И все же нельзя сказать, что Зинин, сам имевший солидный опыт преподавания, пришел в восторг от лекций Митчерлиха. В своем отчете в Казань он писал: «Химия в здешнем университете преподается только в самых первых началах, она читается большей частию для фармацевтов, лаборатории здесь только частные, каждый профессор имеет свою. Опыты делаются те, которые проще, подешевле стоят, не требуют особенных снарядов» 8.


Весной 1838 г. Зинин путешествовал по Германии и Австрии, где осматривал не только лаборатории в университетах, но и рудники, фабрики, заводы. В Гиссене он хотел послушать лекции по органической химии Ю.Либиха 9., в Геттингене – по математике Гаусса и по химии Ф.Велера, а затем отправиться путешествовать по Швейцарии, Франции, Англии. Однако, прибыв в Гиссен и поработав в лаборатории Ю.Либиха, Зинин решил изменить свой план. То, что он нашел в Гиссене, настолько его заинтересовало, что он решил остаться там. В своем донесении в Казань от 19 мая 1838 г. Зинин сообщал: «По окончании занятий моих в Берлине я отправился около половины марта в Гиссен, где нахожусь и теперь; слушаю лекции экспериментальной химии у г. профессора Либиха и работаю особенно в его лаборатории, занимаюсь преимущественно анализами органических тел по его способу и исследованием растительных кислот, получаемых из опия. Самостоятельных работ нигде в Германии с таким успехом и в таком числе не производят, как здесь, да и нигде нельзя с равным удобством производить их: превосходно устроенная лаборатория, возможность иметь за довольно умеренную цену все материалы и мелкие снаряды (те и другие – преимущественно для особенно предпринимательских работ должны быть собственные) и, сверх всего, превосходный руководитель – творец в своей науке (органической химии), которому бесспорно нет равного в Германии; почти все молодые химики, ознаменовавшие себя успехами на поприще науки, вышли из лаборатории Либиха. Все это заставило меня, быть может, пробыть долее в Гиссене, нежели я предполагал; во всяком случае, в дальнейший путь отправлюсь не прежде, как по окончании предпринятой работы» 10.

Зинин сразу попал в число старших учеников и очень быстро стал особенно приближен к Либиху, который, возможно, перенес на Зинина теплый чувства, испытанные к своему первому русскому ученику А.А.Воскресенскому, в 1838 г. уже покинувшему Гиссен.

По существу, 25 летний Зинин был не столько старше, сколько гораздо опытнее и образованнее большинства питомцев Либиха, хоть и не имел еще навыков экспериментальной работы. И, засучив рукава, Зинин взялся овладевать премудростями химического ремесла - первых навыков по очистке и анализу органических веществ - и выхлопотал «высочайшее соизволение» продлить командировку еще на один год.


В 1830-е годы Либих успешно развивал учение о сложных радикалах, утвердившееся среди европейских химиков. Накопление данных о количественном составе органических соединений позволили сделать некоторые обобщения, например, было замечено, что определенные фрагменты молекул при химических превращениях переходят без изменения из одного вещества в другое. Эти фрагменты стали называться сложными радикалами. Одним из первых на это обратил внимание Ж.Л.Гей-Люссак.

Естественно, что тогда химики могли изучать только те вещества, которые легко выделялись из природных источников и Либих заинтересовался химическими свойствами сравнительно доступного органического вещества – «масла горьких миндалей» – бензальдегида. Когда в Гиссен прибыл Зинин, там в самом разгаре было изучение радикала бензоила, уже были синтезированы хлористый, бромистый и йодистый бензоил, при действии на любое из них воды получалась бензойная кислота.

Еще до приезда в Гиссен Зинина Либих и Ф.Велер обнаружили реакцию, в результате которой жидкий бензальдегид превращался в кристаллическое вещество, совершенно неотличимое от него по составу. Либих назвал это вещество бензоином, а разбираться в его природе поручил новому русскому стажеру. Это был, пожалуй, важнейший экзамен в жизни Зинина-химика. Экзамен, при сдаче которого ничем не могла помочь вся его эрудиция, чтобы разобраться на уровне того времени в любой химической проблеме, прежде всего, требовалось «чувство вещества» – умение с первого взгляда и на всю жизнь запомнить его внешний вид, запах, цвет и другие свойства.

Поскольку для получения бензоина нужны одновременно и бензальдегид, и щелочь, и синильная кислота, Зинин изучил различные варианты выполнения этой реакции и выделил продукты. Он установил, что в качестве растворителя лучше брать не воду, а винный спирт, и к бензальдегиду добавлять готовый цианистый калий. Зинин предложил также препаративно удобный метод синтеза бензила – нагреванием бензоила с азотной кислотой, т.е. окислением. Удалось ему и обратное превращение – восстановление бензила в бензоин пропусканием сероводорода в спиртовой раствор бензила. Простым нагреванием бензоина со щелочью Зинин получил бензиловую кислоту и предположил, что при образовании этой кислоты обе фенильные группы оказываются связанными с одним и тем же атомом углерода. В то время, когда еще не было понятия о структурных формулах, конечно, ни Либих, ни Зинин не могли предположить, что здесь имеет место бензиловая перегруппировка, в природе которой разобрались лишь в 1923 г. Продолжая изучать свойства бензила, Зинин подействовал на него аммиаком и синильной кислотой и выделил первый представитель гетероциклических соединений ряда оксазола и впервые в чистом виде синтетический циангидрин.


Таковы были основные результаты, которых Зинин добился за время стажировки. На их основе он написал две статьи, опубликованные в либиховском Ann. Chem u Pharm., а по возвращении в Россию и докторскую диссертацию.

Осенью 1839 г. Зинин отправился в Париж, а по дороге ознакомился с постановкой дела на некоторых рудниках. В Париже он выступал уже не столько в роли благоговейного слушателя лекций Ж.Л.Гей-Люссака и других французских химиков, а их равноправным коллегой. Здесь он провел всю зиму, прочитал в Академии наук «Записку» об изучении им химических соединениях, посещал лаборатории, музеи, театры.

К лету 1840 г. он добрался до Лондона и провел там около трех недель, познакомился с самим М.Фарадеем. Поскольку истекал срок командировки, он через Бельгию и Германию в сентябре 1840 г. возвратился в Россию.



1 Гимназии того периода не были сословными: в них принимали детей и дворян, и мещан, и иноверцев. Предметы преподавались следующие: логика, психология, этика, эстетика, естественное и народное право, политическая экономия, физика, математика, языки. Закон божий не учили – он был отнесен к сфере начального образования. Плата за обучение была умеренной.

2 В рассказах об этих годах жизни Н.Н.Зинина А.М.Бутлеров ссылается на М.И.Лаврова, кассира императорской АН, старого знакомого Зинина, учившегося в Саратовском уездном духовном училище в то время, когда Зинин был гимназистом. (Бородин А.П., Бутлеров А.М. Н.Н.Зинин. Воспоминания о нем и библиографический очерк // Журн. Русского физико-химического общества. Отдел химии. – 1880. - Т. 12. - С. 218; далее в ссылках цитируется как Бородин А.П., Бутлеров А.М. Н.Н.Зинин.. – С.).

3 В университетах России студенты делились на три группы: 1) “казенные”, жившие в университете и получавшие все содержание от казны, за что обязаны были по окончании курса наук прослужить по назначению начальства два года за каждый год обучения; 2) “пансионеры”, тоже помещавшиеся в здании университета и находившиеся на казенном содержании, но за определенную плату; 3) “своекоштные”, жившие у родственников или на квартирах. За посещение лекций “своекоштные” ничего не платили и вместе с пансионерами не несли никаких обязательств в отношении службы. Имелись еще и вольные слушатели, но в очень небольшом числе. Большинство студентов жило бедно и вынуждены были зарабатывать на жизнь уроками, перепиской и переводами. В 1830 г. на всех трех курсах всех четырех отделений университета числилось всего 124 студента.


4 Кнорр Эрнест Августович (1805-1879), физик, физико-географ. В 1832-1858 проф. Казанск. ун-та. Внес значительный вклад в развитие метеоролог. наблюдений в Казани и Казанск. округе.

5 Они приведены в книге Фигурновского Н.А. и Соловьева Ю.И. Николай Николаевич Зинин (М.: Изд-во АН СССР, 1957. - С. 32): «1. Различные состояния тел суть различные случаи равновесия системы частичек; 2. Предположение Дюма и Проута о числе атомов газов и паров неосновательно; 3. Изменение плотности прикосновенных слоев разнородных тел, будучи причиной многих явлений, объясняет неудовлетворительно и соединение газов при поверхности некоторых тел; 4. Заключение Митчерлиха об одинакоформенности кали и натра неосновательно; 5. Теория Гроттуса и Ларива – химического действия электрического потока – неудовлетворительна; 6. Теория электрохимическая неудовлетворительна; 7. Правило химических масс ложно; 8. Доселе делаемое определение силы связи не имеет смысла и не объясняет влияния связи на сродство; 9. Законы постоянных пропорций можно объяснить, рассматривая составы как различные случаи прочности равновесия; причины сих пропорций, приведенные Бертоллетом, частию ничего не объясняют, частию ложны; 10. Мнение Бертоллета о строении растворов ложно».

6 Розе Густав (1798-1873), немецкий минеролог и кристаллограф, с 1856 – директор Минералогического музея Берлинского ун-та. Осн. научные исследования посвящены элементному анализу минералов. Изучал зав-сть между формой кристаллов и их составом, исследовал и описал (1863) св-ва метеоритов, исследовал вулканические породы

7 Э.Митчерлих был тогда в самой своей лучшей форме и года не проходило, чтобы он не сообщал о каком-нибудь серьезном открытии. В 1833 г., нагревая бензойную кислоту с известью, он получил летучую жидкость, аналогичную веществу, выделенному восемью годами раньше М.Фарадеем из жидких остатков светильного газа. Митчерлих установил состав этой жидкости и назвал ее бензолом. В 1834 г. он выяснил, что бензол реагирует с сильными неорганическими кислотами и открыл бензолсульфокислоту и нитробензол. В 1835 г. Митчерлих установил, что бензол присоединяет хлор и синтезировал вещество, век спустя ставшее известным пестицидом гексахлораном. Оба были почетными членами- корреспондентами Петербургской Академии Наук.


8 ЦГА РТ. Фонд 92, дело № 80, 1837, лист 130-131.

9 Выдающийся немецкий химик Юстус Либих (1803-1873) поступил в университет сначала в Бонне, а затем в Эплангене. Для завершения образования в 1822 г. он отправился в Париж, где попал к П.Л.Дюлангу и Л.Ж.Тенару, а потом к самому Ж.Л.Гей-Люссаку. Недолгое учение у Гей-Люссака помогло Либиху перенять блестящий стиль лекций, подкупавший не столько риторикой, сколько неумолимой логикой, окончательно убедило его в беспредельном могуществе химического анализа. Не хватало Гей-Люссаку лишь одного – непрерывно читая лекции, он не считал нужным обучать учеников эксперименту. Между тем известно, что еще в 1748 г. М.В.Ломоносов объявил, что химию можно познать только своими руками и устроил при Академии наук лабораторию. Либих, как и все европейские ученые, не знал об этом, но необходимость серьезной лабораторной практики для всех, кого обучают химии, он понял еще в ранней молодости, поэтому, получив в 1827 г. кафедру химии в Гиссеском университете, он немедленно начал требовать, чтобы ему предоставили отдельное помещение для учебной лаборатории. К тому времени, когда в Гиссен приехал Зинин, Либиховская лаборатория состояла из двух рабочих комнат весовой и моечной. Либих работал в общей комнате. Всего было 22 рабочих места, которые пустовали редко.

10 ЦГА РТ. Фонд 92, дело № 80, 1837, лист 43-44.