КОНОВАЛОВ ДМИТРИЙ ПЕТРОВИЧ (1856—1929)

Дми́трий Петро́вич Конова́лов (10 (22) марта 1856, село Ивановцы Екатеринославской губернии (ныне Днепропетровская область) — 6 января 1929, Ленинград) — русский, советский химик, метролог, специалист в области физической химии, термохимии и калориметрии, оказавший огромное влияние на развитие химической науки в целом, — на становление и развитие промышленности России, один из основоположников учения о растворах, химической термодинамики, общественный и государственный деятель, действительный член АН СССР (1923).

Биография

1873 — окончил Екатеринославскую гимназию с золотой медалью.
1873, осень — поступил на заводское отделение Санкт-Петербургского Горного института.
1878 — окончив с отличием Горный институт со званием горного инженера 1-го разряда (его имя как первого в выпуске было занесено на мраморную доску в актовом зале института), Дмитрий Коновалов поступил вольнослушателем на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета, где его учителем стал академик А. М. Бутлеров; высшую математику он изучал у П. Л. Чебышёва, курс физиологии читал И. М. Сеченов.
1880 — первый научный труд Д. П. Коновалова — «О прямом нитровании жирных углеводородов».
1880 — завершив занятия в университете, Д. П. Коновалов по рекомендации 2-го его учителя Д. И. Менделеева, незадолго перед тем вернувшегося из заграничной командировки, уехал в Страсбург (Германия), где под руководством А. Кундта начал работу по теме своей будущей магистерской диссертации — «Упругость пара растворов».
1881 — получил степень доктора философии и магистра естественных наук Страсбургского университета и вернулся в Петербург, где в 1882 году был назначен ассистентом по аналитической химии к Н. А. Меншуткину .
1884 — защитил магистерскую диссертацию «Об упругости пара растворов» (издана трижды: 1884, 1909 и 1928), в которой изложены законы (сформулированы в 1881—1884), получившие его имя, и принесшие ему мировую известность — им суждено было стать основополагающими в исследованиях многих учёных[2].
1885 — защита докторской диссертации — «Роль контактных действий в явлениях диссоциации», в которой он впервые ввёл понятие активной поверхности, имевшей большое значение для развития теории гетерогенного катализа и химической кинетики.
1886—1907 — профессор Петербургского университета.
1890—1907 — возглавил кафедру неорганической химии СПб университета — одну из старейших в России (основана в 1867), из неё впоследствии была выделена первая в России кафедра физической химии (1914)[3].
1894—1897 — профессор химии Института инженеров путей сообщения императора Александра I
1903—1905 — директор Петербургского горного института. Студенческие волнения 1904 года в институте петербуржцы называли «коноваловскими».
1907 — директор Горного департамента; присвоено звание заслуженного профессора Санкт-Петербургского университета.
1908—1915 — товарищ (заместитель) министра торговли и промышленности[4].
1915 — почётный председатель IX Международного Конгресса по прикладной химии в Санкт-Петербурге, проходившего с 8 по 14 августа;
1916—1918 — профессор Петроградского технологического института.
C 1918 — профессор Петроградского и Екатеринославского университетов.
1919—1922 — директор Научно-исследовательского химико-энергетического института в Екатеринославе. Участвует в восстановлении химической промышленности Украины.
1921 — избран членом-корреспондентом АН СССР.
С 1922 — Д. П. Коновалов президент Главной палаты мер и весов и профессор Петроградского технологического института.
1923 — действительный член Академии Наук СССР.
1926 — член коллегии Высшего Совета народного хозяйства СССР.
1922 — председатель химического отделения, а в 1923—1926 и в 1927—1928 — президент, 1928 — почётный член Русского физико-химического общества
1926—1928 — состоял в Международном комитете мер и весов.
1929 — Умер 6 января 1929 года в Ленинграде. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Санкт-Петербурге[5].

Вклад в науку

Дмитрий Петрович Коновалов

Научная деятельность Д. П. Коновалова чрезвычайно многогранна. Ему принадлежат многочисленные исследования в области физической химии, органической химии, технической химии, метрологии. Однако центральное место в научном творчестве Д. П. Коновалова всё-таки занимают его работы по различным вопросам именно физической химии. Достижения учёного в этой области составляют основное ядро его научного наследия — здесь круг его интересов очень широк: исследования Д. П. Коновалова относятся к таким важнейшим её разделам, как теория растворов, химическое равновесие, химическая кинетика и катализ и др.

В то время, как в физике мы имеем дело с непрерывно протекающими явлениями, с непрерывно изменяющимися сплошными величинами, химия всё своё внимание с самого начала сосредотачивает на величинах раздельных. Могущественный толчок новому объединяющему движению даёт учение об энергии и открытия С. Клер-Девилля явлений диссоциации. Химическое сродство определяется как вид энергии, подчинённый вместе с физическими действиями общему закону сохранения энергии. Возникают новые приёмы в расследовании явлений, приписываемых сродству, и особенности этих приёмов вызывают образование нового отдела науки — физико-химии. — Из выступления Д. П. Коновалова на X съезде русских естествоиспытателей и врачей[6]

Теория растворов

Развивая свою теорию растворов Д. И. Менделеев исходил из положения, что между соединениями и растворами отсутствует граница — процесс растворения определяют химические силы, которые и приводят к образованию конкретных соединений. Ещё в 1860-годы, когда он был занят исследованием водно-спиртовых растворов, Д. И. Менделеев следовал таким соображениям[7]. Начало исследования им растворов напрямую связано с учением о химическом соединении, однако во взглядах его тогда отсутствовала идея диссоциации и ассоциации, о чём свидетельствуют его лекции этого периода[8]. Формулировку своих взглядов на природу растворов как на соединения, находящиеся в состоянии диссоциации Д. И. Менделеев дал в 1870-е годы.

Д. П. Коновалов, приступая к исследованиям упругости пара растворов, и следуя менделеевским представлениям, пишет в магистерской диссертации[9]: ...Немногие учёные, отказавшись вовсе от попытки провести границу между химическими соединениями и растворами, характеризуют эти последние как химические соединения в состоянии разложения. Как на образец последовательности в этом отношении укажу на известное сочинение Д. И. Менделеева "Основы химии". ...Изучение растворов должно привести к разъяснению условий образования определённых химических соединений, к определению тех начал, которыми обуславливается существование лишь ограниченного числа устойчивых форм определённых химических соединений.

В то время, когда Д. П. Коновалов начал свою работу, концентрированные растворы исследовались в основном по удельным весам, и учёному принадлежит заслуга, заключающаяся в том, что он одним из первых начал систематическое использование наблюдений разнообразных свойств растворов (общее и парциальное давления, температура кипения, электропроводность, растворимость, осмотическое давление, калорические факторы). Опираясь на результаты изучения растворов по давлению пара и температуре кипения, Д. П. Коновалов приходит к убеждению, что изменение давления пара при образовании раствора может являться характеристикой химического взаимодействия его компонентов, а интенсивность взаимодействия таковых сказывается на их способности испаряться. Рассматривая растворы как частный случай химического равновесия, Д. П. Коновалов пришёл к тому, что изменение давления пара при изменении состава и температуры раствора отражает влияние их на его химическое равновесие; с целью определения влияния природы компонентов на характер их взаимодействия, он исследует водные растворы тех веществ, которые образуют гомологические ряды — предельные спирты и предельные кислоты.

Но основным результатом настоящего исследования явилось установление общих термодинамических положений — законов Коновалова. Открытие их произошло в тот момент, когда фактически ещё не были известны основные закономерности, управляющие фазовыми процессами. Работы Дж. Гиббса по термодинамике гетерогенных систем (1875—1878) ещё не были никому известны[10]. Влияние этих работ на учения о гетерогенных системах получило развитие только после 1893 года, благодаря работам Ван дер Ваальса и его учеников. В годы открытия Д. П. Коноваловым своих законов в науке ещё не были известны условия фазовых процессов.

Д. П. Коновалов, изучая давление, впервые сформулировал в простой количественной форме условия равновесия фаз в виде равенства парциальных давлений компонентов; это весьма общее положение дало ему возможность обоснования условия равновесия двух жидких фаз — расслаивающихся растворов, и условия устойчивости кристаллогидратов. Интересно, что одновременно с Д. П. Коноваловым Бакхёйс Розебом, один из основателей учения о фазовых равновесиях, эмпирически пытается найти условие устойчивости кристаллогидратов. Д. П. Коновалов в своём докладе на заседании РФХО показывает, что экспериментальные данные Б. Розебума, хорошо согласуясь с его теоретическими выводами, подтверждают их правильность.[11]

Кафедра физической химии

Историю кафедры физической химии Санкт-Петрбургского университета — первой в России, следует вести от основоположника самой этой дисциплины — Михаила Васильевича Ломоносова. Только более чем через сто лет, в 1859 году в химической лаборатории Санкт-Петербургского университета, Д. И. Менделеев приступил к физико-химическим исследованиям — «главному предмету» своих занятий, о чём в декабре 1860-го он пишет из Гейдельберга попечителю Санкт-Петербургского учебного округа И. Д. Делянову[12]. В 1882 году Д. П. Коновалов, первый продолжатель воззрений Д. И. Менделеева в развитии исследований растворов, был зачислен старшим лаборантом, а затем — ассистентом кафедры химии физико-математического факультета университета. А 24 октября 1884 года уже защитивший к тому времени магистерскую диссертацию приват-доцент Д. П. Коновалов был допущен к чтению лекций, и начал вести необязательный курс физической химии.

Д. И. Менделеев и Д. П. Коновалов на закладке новой университетской лаборатории. 1892. Санкт-Петербург

Потребность преподавания «новой» дисциплины, которая нуждалась также и в новой базе для практических занятий, была очевидной, но, как водится, не для администрации — только к концу 1880-х было принято решение о строительстве новой химической лаборатории. В 1890 году комиссия под председательством Н. А. Меншуткина, Д. П. Коновалова и И. И. Боргмана (в том же году Д. И. Менделеев был вынужден уйти из университета) приступила к разработке её проекта (арх. А. Ф. Красовский), а открыта она была во дворе «Двенадцати коллегий» 16 октября 1894 года, между тем, лаборатория для занятий собственно физической химией была организована лишь в 1910 году[13].

Чрезвычайные успехи физико-химии одна из выдающихся особенностей современного состояния физико-математических знаний... Во многих университетах Запада уже введено регулярное преподавание физико-химии... У нас в химической лаборатории выделена для занятий физико-химией лишь небольшая её часть... Возможно было бы устроить практические занятия в каком-нибудь временном помещении... Постановка дела должна представлять стройное, законченное целое, когда интерес к преподаванию и его научный уровень будут поддерживаться самостоятельными научными исследованиями, обставленными вполне современными научными средствами... — Из обращения Д. П. Коновалова к Совету физико-математического факультета [14]

Хоть Д. П. Коновалов и не застал открытия кафедры в качестве сотрудника университета, поскольку он к тому времени был обременён другими обязанностями, его роль в формировании этого научного подразделения очень велика. Д. П. Коновалов принимал активное участие в работе «Малого химического общества» — неофициальной студенческой организации, которая давала простор для научного творчества молодёжи. Сказалась и его требовательность на уровне подготовки будущих создателей и сотрудников кафедры — чтобы попасть в «физико-химическую республику» — так именовали лабораторию Д. П. Коновалова, необходимо было сдать экзамен по этому предмету[15]. Не случайно именно ученики Д. П. Коновалова Е. В. Бирон и М. С. Вревский, приложившие много сил для устройства лаборатории, более всего сделали и для создания кафедры: первый — ещё в 1891 году был лабораторным ассистентом Дмитрий Петровича, в 1902 году — вёл практикум, а осенью 1908 — разработал и вёл курс физической химии, ещё в 1910 году — добивался обязательного её курса, а второй — осенью 1914 года сумел, наконец, доказать необходимость учреждения и начал вести обязательный курс физической химии, что и считается началом существования кафедры этой науки в Санкт-Петербургском университете.

В 1914 году Д. П. Коновалову РФХО присудило только что учреждённую первую Большую премию им. Д. И. Менделеева «За совокупность его исследований в области растворов и за научно-педагогическую деятельность, результатом которой явилась оригинальная школа русских физикохимиков»[14][16][17].

Известный ученый-химик, доктор химических наук, директор Гор-ного института, академик. Окончил Петербургский горный институт в 1878 г. С 1899 г. по .1903 г. преподавал в нем химию, а с 1903 по 1905 гг. был его директором. Позже возглавлял кафедру химии Петербургского университета, являясь преемником Менделеева Д. И., и занимал пост Президента Главной палаты мер и весов.

Коновалов Д. П. стал всемирно известен своими классическими ис-следованиями в области растворов, где он блестяще развивал идеи Менделеева Д. И. о их химической природе. Установленные им зави-симости, широко известные как «Законы Коновалова», являются теоре-тической основой процессов перегонки и дистилляции жидкостей, ши-роко используются в химической технологии и металлургии. Его тру¬ды в дальнейшем получили свое логическое продолжение в работах других ученых и послужили основой для создания нового раздела хи¬мии, получившего название физико-химического анализа.

Основные научные труды:

Химическая технология, Л., Гос. изд., 1923, т. 1—2. Об упругости пара растворов. Л., АН СССР, 1928. Изд. 3-е.

Литература о нем:

Фигуровский Н. А. История химии. М., 1979. Баледин С. А., Бесков С. Д. Выдающиеся русские ученые-химики. М,, Просве¬щение, 1972.

******************