ФРИДРИХ БЕРГИУС

Фридрих Бергиус (Friedrich Bergius)

11 октомври 1884 г. – 30 март 1949 г.

 

Нобелова награда за химия, 1931 г. (заедно с Карл Бош)

(За заслугите му за въвеждане и развитие на методите за високо налягане в химията.)

 

Немският химик Фридрих Карл Рудолф Бергиус е роден в Голдшмиден (сега на територията на Полша) в семейството на Хенрих и Мария (Хаазе) Бергиус. Момчето посещава началното и средното училище в разположения наблизо Бреслау (днес полския гр. Вроцлав). Там ходи в химическата фабрика на баща си и с голямо увлечение наблюдава промишлените процеси. Когато завършва средното училище, баща му го изпраща в един от големите металургични заводи в Рур, за да се запознае за шест месеца с производството.

През 1903 г. Бергиус учи химия в университета в Бреслау при Алберт Ладенбург и Рихард Абег. Следващата година прекарва на военна служба, а след това постъпва в Лайпцигския университет, където под ръководството на Артур Ганч готви докторска дисертация за концентрираната сярна киселина като разтворител. Като завършва дисертацията си през 1907 г., Бергиус получава в университета в Бреслау докторска степен.

През следващите две години Бергиус работи като асистент на Валтер Нернст в Берлинския университет, а след това при Фриц Хабер в Карлсруе, където изучава методите за използване а високото налягане за синтезиране на амоняк от водород и атмосферен азот. През 1909 г. изследва дисоциацията на калциевите пероксиди под налягане до 300 атмосфери във физико-химическата лаборатория на Ернест Боденщайн към Техническия университет в Хановер. През този период Бергиус започва да разработва херметически апарат, в който може да се създава високо налягане.

Размаха на работата на Бергиус  започва бързо да излиза от рамките на възможностите, които има лабораторията на Боденщайн, и той със средства на своето семейство си създава лична лаборатория в Хановер. В нея изследователската му дейност се концентрира върху две теми - превръщането на тежките метали в по-леки (а в крайна сметка - в газолин) и влиянието на високото налягане и на високите температури върху дървесината и торфа в процеса на образуване на въглища. По време на тази работа Бергиус се убеждава, че в по-вискозните видове нефт се съдържа по-малко водород отколкото в по-леките фракции. Следователно, ако се добави в нефта водород, за да се компенсира загубата му по време на пречистването (в процеса на пречистване съдържащите се в нефта различни молекули се разпадат на по-прости и по-леки), ще се увеличи бензиновия добив. Като прилага този способ, Бергиус увеличава добива на бензин. По-нататък той патентова открития от него процес на хидрогенизация на маслата под високо налягане.

През първите години на ХХ в. благодарение на широкото използване на двигателите с вътрешно горене се увеличава потребността от нефт. Проведените от Бергиус изследвания за образуването на въглищата го убеждават, че в каменните въглища присъства водород и той си задава въпроса за възможността да се получат от това съществуващо в достатъчно количество гориво въглеводороди, необходими като гориво. В края на 1913 г. Бергиус получава течен въглеводород, въздействайки върху дървени въглища с водород под налягане. Методът му се състои в подаване на газообразен водород в суспензия от въглища и катран при висока температура и налягане повече от 50 атмосфери.

През 1915 г. със свои собствени средства и с финансовата подкрепа на две немски компании за пречистване на нефт Бергиус построява в Рейнау, близо до Манхейм, завод, където трябва да се приложи в най-скоро време и в широки мащаби процесът на хидрогенизация на въглищата. Но след Първата световна война необходимостта от нефт намалява временно и реализацията на проекта на Бергиус започва да буксува. Едва през 1921 г. той успява да събере допълнителни средства, като продава патентното си право на германски компании и промишлени обединения от други страни.

В Рейнау Бергиус и неговите помощници разработват промишлен апарат за осъществяване на хидрогенизацията на въглищата. Газове, течности и твърди вещества се нагнетяват в съд, където ги смесват и нагряват, и под извънредно високо налягане влизат в реакция. До това време оборудването за успешно провеждане на реакции под високо налягане в промишлеността е приспособено само за реакции с газообразни вещества.

Между 1922 г. и 1925 г. Бергиус постига непрекъснатост на разработвания от него процес, възможност да контролира температурата в хода на реакцията и открива ефективен източник за получаване на водород чрез изгаряне на смес от метан и кислород.Но въпреки тези и други достижения, създаденият от него процес така и не става никога възможен от икономическа гледна точка. След като през 1925 г. Бергиус продава своите патенти на "Баденската анилинова и содова фабрика" (БАСФ), голяма германска химическа компания, работата му е продължена от Карл Бош. БАСФ осъществява успешно в промишлеността предложения от Хабер синтез на амоняк и високотемпературното хидрогенизиране на въглеродните окиси за производство на метанол. През януари 1925 г. БАСФ разработва устойчив на въздействието на сярата молибденов катализатор, който облекчава процеса на хидрогенизация на въглищата и повишава неговата активност.

По-късно през 1925 г. БАСФ и шест други германски химически компании се обединяват и образуват концерна "И. Г. Фарбениндустри". В новото обединение продължава да се разработва широко процеса на хидрогенизация. През 1926 г. Матис Пиер, един от бившите студенти на Нернст, който ръководи в БАСФ научно-изследователската дейност, усъвършенства процеса на Бергиус и постига увеличен добив на бензин. След две години "И. Г. Фарбениндустри" построява в Лейн завод за производство на масла от въглища.

По времето, когато получава Нобеловата награда, Бергиус започва да изучава процеса на хидролиза на целулозата - главния компонент на дървесината - при използване на висококонцентрирана солна киселина. В резултат от този процес, който на шега е наречен "получаване на храна от дърво", се образува захар, която на свой ред може да се превръща в спирт или в хранителни дрожди. През 30-те и 40-те години Бергиус продължава да изследва хидролизата на дървесината и през 1943 г. построява промишлен завод в Рейнау. Двата процеса - хидрогенизацията на въглищата и превръщането на целулозата - осигуряват на Германия през Първата световна война жизнено важни ресурси.

След войната Бергиус не може да си намери подходяща работа в родината и отначало живее за малко в Австрия, а след това се премества в Испания, където основава химическа компания. През 1947 г. по покана на правителството на Аржентина отива да живее в тази страна и работи като научен консултант в министерството на промишлеността.

Бергиус е женен за Отилия Кразерт. Семейството има двама сина и една дъщеря. Бергиус умира в Буенос Айрес.

Освен с Нобелова награда ученият е удостоен и с няколко други награди, сред които и престижния медал Либих на Германското химическо дружество. Присвоени са му и почетни степени на Хайделбергския и Хановерския университет.

Превод от руски: Павел Б. Николов