книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980). Т. 2 Развитие отдельных отраслей химической промышленности

готовление чистейших препаратов» [1]. Институт возглавили ученые МГУ

А.В. Раковскнй, В. В. Лонгинов, Е. С. Пржевальский.

ВИРЕА были предприняты первые попытки получения необходимых реактивов и их аналитического изучения. В период 1923—1924 гг. был создай фонд методик получения и анализа химических реактивов, имею­ щихся на предприятиях и в других научно-исследовательских институтах. Постепенно институт переходил к исследовательским функциям, проводя разработки рациональных методов получения и изучения научных основ использования реактивов, создавая систему стандартизации химических реактивов и обеспечивая их внедрение в аналитическую практику.

Изготовление незначительных количеств химических реактивов осу­ ществлялось на полукустарных установках с 1920 г. в Ленинграде на заводе «Красный химик», на опытном заводе Института прикладной хи­ мии и в Москве па Химико-фармацевтическом заводе им. Л. Я. Карпова

изаводе «Кооперахимия». На Украине производство химических реакти­ вов начиналось в 1928 г. в лаборатории Одесского химико-радиологическо­ го института.

В1926 г. в нашей стране была начата систематическая работа по стан­ дартизации химических реактивов, которая привела к созданию трехе гу-; пенчатой системы квалификации реактивов с установлением жестких ко­ личественных норм предельно допустимого содержания примесей вместо ранее применявшихся, нечетких «проб на пригодность». В это время были введены квалификации реактивов «чистый» («ч») и «чистый для анализа» («чда»), пригодных для всех видов аналитических определений, и «хими­ чески чистый» («хч») как реактив наивысшей очистки, достижимой при серийном производстве.

Из-за сложных условий работы в период восстановления народного хо­ зяйства производство химических реактивов развивалось сравнительно медленно, а ассортимент продуктов аналитического назначения (преиму­ щественно кислот, щелочей, неорганических солей и растворителей) со­ ставлял в 1922 г. 90 наименований и в 1927 г. 254 наименования.

Кроме того, считалось, что обеспечение химическими реактивами долж­ но осущес!вляться за счет «попутного» изготовления на фармацевтиче­ ских, химических и горно-металлургических предприятиях соответствую­ щих технических продуктов и дополнительной очистки их на месте ис­ пользования. В связи с этим с 1922 г. отдельные химические реактивы кратковременно изготовлялись па предприятиях различных отраслей про­ мышленности. Многие реактивы и препараты готовились в лабораториях Треста редких элементов, Уральского политехнического института и дру­ гих исследовательских институтов и вузов [2, с. 1603]. При создавшемся положении практически отсутствовала база для их производства.

После XIV съезда ВКП(б) началось широкое проведение научных ис­ следований в области химии и смежных наук. В период индустриализации

исследования в области аналитической химии всемерно содействовали развитию ведущих разделов науки и техники (металлургии, электротех­ ники, геохимии, физики и т. д.). При этом возросли требования к ассор­ тименту и качеству химических реактивов.

В свете решения первоочередной задачи индустриализации народно­ го хозяйства — его химизации — постановлением Совнаркома СССР

от 28 апреля 1928 г. определена необходимость «расширения произ­ водства химически чистых реактивов и лабораторного оборудования»

производство было намечено создать па предприятиях Государственного объединения медицинской промышленности —Госмедторгпрома (Химикофармацевтический завод им. Л. Я. Карпова, Московский алкалоидный завод). С 1930 г. оно было организовано на предприятиях Горно-химиче­ ского треста и на Свердловском заводе химических реактивов, созданном на базе опытного завода Уральского политехнического института.

Первым заводом, который начал систематическое изготовление орга­ нических реактивов (с 1935 г.), явился действующий и поныне Харьков­ ский завод химических реактивов, изготавливавший к концу 30-х годов более 100 наименований органических реактивов. С 1935 г. начал промыш­ ленное производство неорганических реактивов Сталинский азотный завод.

Свердловский завод химических реактивов, как и ИРЕА, в 1931 г. был передан Госмедторгпрому, а затем все эти предприятия были сосредоточе­ ны во Всесоюзном объединении химико-фармацевтической промышлен­ ности.

Постепенно за счет относительно устойчивого производства на ленин­ градском заводе «Красный химик» и других предприятиях расширился ассортимент и увеличился выпуск (особенно кислот) продуктов реактив­ ной чистоты —с 254 наименований в 1927 г. до 995 в 1940 г. [6]. Бо­ лее сложные органические соединения изготавливались заказной лабора­ торией ИРЕА, созданной в 1936 г.

В третьей пятилетке решениями XVIII съезда ВКП(б) было преду­ смотрено превратить химическую промышленность в одну из ведущих отраслей. В связи с ростом потребности в химических реактивах более чем в 3 раза были предприняты меры по организации очистки техниче­ ских продуктов на ряде предприятий с широким использованием методов, разработанных ИРЕА.

Начали приносить практические результаты научные исследования по внутрпкомплексным соединениям, особенно работы В. И. Кузнецова по теории функционально-аналитических группировок. Намечалось дальней­ шее увеличение производства химических реактивов и улучшение орга­ низационной структуры управления этим производством.

Однако Великая Отечественная война прервала осуществление третье­ го пятилетнего плана. Практически полностью были уничтожены ленин­ градский завод «Красный химик», Сталинский азотный завод и Харьков­ ский завод химических реактивов. Только небольшой Свердловский завод химических реактивов изготовлял продукцию, и в ИРЕА проводился синтез отдельных ее видов. Во время войны специалисты и рабочие от­ расли «самоотверженно трудились над решением проблем повышения скорости и точности методов анализа неорганических веществ, особенно полезных ископаемых, металлургических п химических продуктов» [2,

с.1607) и обеспечивали эти работы необходимыми реактивами.

В1945 г. возобновился выпуск реактивов на Сталинском азотном заво­ де и ленинградском заводе «Красный химик». В 1946 г. в системе хими­ ческой промышленности было создано Главное управление Главхимреактив с включением в его состав ИРЕА, завода «Красный химик», предприя­ тий в Свердловске, Сталино и Харькове, а позже и Московского химиче­ ского завода им. П. Л. Войкова, вырабатывавших ассортимент химиче­

ских реактивов, необходимых для обеспечения самых неотложных нужд народного хозяйства.

60-е годы были началом нового этапа в развитии химической промыш­ ленности, связанного с решениями майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС. Быстрое развитие атомной техники, радиоэлектроники и биохимии вызва­ ло необходимость получения материалов высокой чистоты с заданными свойствами. Потребовалось многократное увеличение выпуска известных продуктов реактивной чистоты, применявшихся ранее только в весьма не­ значительных количествах для обеспечения технологических нужд и ис­ пользуемых как химически чистое сырье, а также создание производства монокристаллов, сцинтилляторов, люминофоров, полупроводниковых ма­ териалов и ферритов.

Для получения этих видов продуктов реактивной чистоты в отрасли создавались новые научные учреждения и лаборатории. Вновь встал воп­ рос о необходимости организационного укрепления и формирования отрас­ ли химических реактивов как самостоятельного направления в химической промышленности. Включились в строй новые предприятия, проекты кото­ рых полнее учитывали особенности малотоннажных и многономенклатур­ ных производств, например, в Ставрополе, Ереване и Ангарске. При этом укрепилась неразрывная связь производства химических реактивов и осо­ бо чистых веществ с задачами развития аналитической химии и их вза­ имное обогащение.

Возросшие требования науки и техники к чистоте материалов заста­ вили аналитическую х и м и ю обратиться к определению малых количеств примесей в чистых. веществах. С развитием атомной промышленности потребовались высокочистые уран, торнй, бериллий, цирконий, ниобий и другие металлы. Для электронной техники были необходимы более чистые вещества —германий, кремний, арсенид галлия, фосфид индия и другие полупроводпикп. Жесткие требования в отношении чистоты предъявля­ лись также к люминофорам и сциитилляциониым материалам. Химиче­ ской промышленности необходимо было наладить изготовление особо чи­ стых химических реактивов и большого числа вспомогательных веществ.

В 1964 г. в рамках Главного специализированного управления химиче­ ских реактивов (Союзглавреактив) были объединены организация науч­ ных исследований, производство, строительство новых объектов и сбыт в области химических реактивов и особо чистых веществ. Эта централиза­ ция должна была содействовать быстрейшему удовлетворению растущих потребностей народного хозяйства.

Опыт дальнейшей работы подтвердил целесообразность централизации, позволившей решить не только проблему получения химических реакти­ вов и особо чистых веществ, но и непосредственно связанные с ними проблемы производства биохимических препаратов для научных целей, люминофоров, монокристаллов, сцинтилляторов и ферритов.

Поскольку ассортимент химических реактивов аналитического на­ значения для неорганических материалов к середине 60-х годов превы­ сил 1000 наименований, необходимо было выделить наиболее рациональ­ ный ассортимент, достаточный для всей суммы аналитических требований. Проведение такой работы в ИРЕА привело к созданию ра­ ционального ассортимента, сыгравшего существенную роль в использова­ нии химических реактивов и типизации методов химико-аналитического определения катионов в неорганическом анализе. В рациональный ас­ сортимент было включено 185 химических реактивов, применение которых обеспечивало возможность определения 78 элементов с точностью, необ­

ходимой для выполнения аналитических работ при обычных нормах ин­ струментальной техники.

Перечень химических реактивов, разработанных в СССР и применяе­ мых в аналитической практике, включал аитразохром (иа А1), экстрагент БТ-1 (на Са), мио-анибеск и МФП-аиибеск (иа Ха), мофапрозид (на 2п), нитроксамииазо (на Рй, Со, №, 2п), резарсон (иа 8п), сульфанитразо Э (на V, Мо, 8с), хромазол КС (на А1) и др. [6, с. 368].

На декабрьском (1963 г.) Пленуме ЦК КПСС было предложено для улучшения условий работы научно-исследовательских учреждений «ук­ репить экспериментальную базу институтов, лабораторий, обеспечить их новейшим оборудованием и химически чистыми реактивами» [7]. В све­ те этого решения в восьмой пятилетке отрасль получила дальнейшее раз­ витие, расширены ее производственные возможности, освоены вновь со­ зданные мощности и проведена реконструкция действующих цехов на ряде предприятий.

В эти годы была существенно расширена научно-техническая база отрасли и было начато более глубокое изучение требований, предъявля­ емых современным развитием науки и техники. Подъем аналитической химии был вызван необходимостью решения проблем полупроводниковой техники, потребовавшей сверхчистых материалов и методов их анализа, проблем геохимии, биогеохимии и космохимни, а также необходимостью изучения роли микроэлементов в сельском хозяйстве [2, с. 1605, 1607].

Решение кардинальных вопросов развития научных исследований в области химических реактивов и особо чистых веществ иа этом этапе ускорилось благодаря помощи ряда институтов Академии наук СССР и

ее ведущих ученых, в частности Института	геохимии и аналитической
х и м и и Академии наук СССР (ГЕОХИ) и	его директора академика

А. П. Виноградова. Плодотворное влияние на развитие научных исследо­ ваний и промышленное производство химических реактивов и особо чи­ стых веществ оказал академик И. П. Алимарии [8].

Большую роль в становлении основного научного учреждения отрас­ ли —ИРЕА —сыграли крупные ученые-организаторы В. В. Лонгинов, И. Г. Матвеев, В. Г. Брудзь и Е. А. Рябеико. В работе этого института активное участие принимали также лауреаты Государственных премий

СССР Р. П. Ластовскпй, М. С. Чупахпи, Г. Д. Гандлевский, Л. А. Ми­ хайлова, И. Г. Шафран, Е. А. Божеволыюв, А. А. Прянишников,

Н.М. Дятлова.

В1961 г. ИРЕА был преобразован во Всесоюзный научно-исследова­

тельский институт химических реактивов и особо чистых химических ве­ ществ (сокращение то же —ИРЕА), который должен был координиро­ вать все исследования по этой проблеме.

В ИРЕА был выполнен ряд значительных научных работ, в том чис­ ле важные работы по синтезу и применению органических реактивов.

Из работ ИРЕА следует отметить разработки реактивов: арсеназо I, Сериллои II, стпльбазо и другие азосоедипения.

В 60—70-х годах получила развитие теория действия органических реактивов (В. М. Дзиомко) и обоснована направленность поиска новых реактивов с жесткой структурой каркаса молекул. Были созданы новые реактивы с повышенной избирательностью, реактивы для экспрессного определения щелочных металлов и кальция, высокоселективный реактив краупцпанформазан для экспрессного определения лития, реактивы лю-

могаллион, люмомагнезоп, 8-д-тозпламинохинолпн п др. для люминесцентного анализа.

Совместно с кафедрой аналитической химии МГУ были внедрены в аналитическую практику высокоэффективные реактивы типа ]Ч-алкил-быс- (8-оксихинолил) амина. Были разработаны избирательные экстрагенты и реактивы для определения цветных и благородных металлов, готовые формы реагентов, химически закрепленных на твердых носителях, реак­ тивные бумаги многократного использования для быстрого полуколичественного определения меди и железа.

Е. А. Божевольнов создал теорию органических люминесцентных ре­ агентов, основанную на устранении внутренних безызлучательных пере­ ходов при образовании комплексных соединений, и предложил чувстви­ тельные реакции с их применением. Он разработал люминесцентные и люминесцентно-динамические методы определения субмикроколичеств различных катионов и органических соединений [9].

В девятой и десятой пятилетках (1971—1980 гг.) значительно расши­ рилось применение современных инструментальных и экспрессных, мето­ дов анализа и приборной техники. Для анализа материалов волоконной оптики и оптического стекловарения была создана аппаратура и разра­ ботан метод раздельного анализа углерода (с точностью 10-4%) на по­ верхности и в объеме окислов металлов.

В период 1971—1975 гг. систематически проводились работы по созда­ нию и совершенствованию методов атомной абсорбции, масс-спектрометрип, эмиссионного спектрального анализа, пьезокварцевого взвешивания, вы­ бора селективных растворителей для извлечения н высокочувствительного определения микрофаз в химических соединениях.

В период 1976—1980 гг. в области эмиссионного спектрального ана­ лиза были созданы методы определения микропримесей катионов в веще­ ствах особой чистоты с чувствительностью 10“5—10—7% и осуществле­ но применение методов анализа на основе атомно-абсорбционной и плазменно-фотометрической техники. Совершенствование химических ме­ тодов анализа анионов, а также разработка кинетического определения ионов переходных металлов и анионов с чувствительностью 10"с—10"7% и объемных методов определения основных компонентов с точностью до 0,1% обогатили аналитико-химическую практику применения химических реактивов и особо чистых веществ.

Метод искровой зондовой масс-спектрометрии был использован для анализа особо чистых веществ, а хроматографические — для анализа ор­ ганических примесей и труднолетучих органических веществ, а также для определения углерода и серы в неорганических соединениях с точностью 10~3—10""4 %. Исследования и совершенствование экстракционных, хроматографических и электрохимических методов концентрирования не­ органических веществ с последующим использованием эмиссионных спек­ тральных методик дало возможность определять микропримеси с чувстви­ тельностью 10"6—10”8%.

Научные исследования и промышленные разработки в области комп­ лексонов и комплексных соединений, которые ранее относились к узкому кругу задач, с 1963 г. охватили также область получения сорбентов ана­ литического назначения. Была создана теоретическая основа для широко­ го применения комплексоиов, комплексов и полимерных сорбентов, что открыло новые возможности для их использования в полупроводнике-

вой технике, теплоэнергетике, при космических исследованиях и в других областях техпики. Было проведено направленное исследование комплекс­ ных соединений с заданными свойствами (устойчивостью, реакционной

способностью, температурой разложения, растворимостью,	физическими
и электрохимическими характеристиками) на основе	комплексонов

(Н. М. Дятлова с сотрудниками) и осуществлено «конструирование» систе­ мы лиганда путем включения в систему хелата различных комплексообразующнх фрагментов.

В десятой пятилетке темп использования научных исследований воз­ рос благодаря тому, что разработанные в лабораторных условиях техно­ логические процессы проходили тщательную отработку на опытных заво­ дах институтов (ИРЕА, ВНИИ монокристаллов3 и др.). Кроме того, в общий промышленный комплекс был включен проектный институт Гипрохпмреактив (Харьков), что способствовало накоплению опыта и специализации.

В отрасли создается направление по разработке новых видов обору­ дования, в особенности для получения особо чистых веществ, в частно­ сти оборудования для кристаллизации, гранулометрии, сублимации, суш­ ки, а также по конструированию реакторов и автоклавов. В связи с этим проводились исследования по применению аппаратуры в процессах с ис­ пользованием благородных металлов, сплавов, особо стойких металлов, керамики, стекла, эмали, кварцевого стекла, углеграфита и полимерных материалов —фторопластов, полипропилена, стеклопластов.

Положительное влияние на работу отрасли оказывала постоянная связь ИРЕА с ГЕОХИ им. В. И. Вернадского АН СССР, ИОНХом им.

Н.С. Куриакова АН СССР, ИОНХом АН УССР и другими институтами

ивузами в области современных физико-химических методов исследова­ ния. Так, совместно с Институтом химии АН СССР (Горький) проводи­ лись работы по изучению влияния загрязнений, поступающих из материа­ лов аппаратуры, на процессы глубокой очистки веществ. С Институтом

теплообмена АН БССР изучались вопросы теории создания термодиффузиоиной аппаратуры и способов очистки веществ методами жидкостной термодиффузии в комбинации с дпстилляционнымп, сорбционными и дру­ гими процессами.

Использование современных химических реактивов и методов анали­ тической химии позволяет ускорить проведение и сократить трудоемкость анализа, что особенно важно при внедрении новых автоматизированных процессов производства. Однако, несмотря на имеющиеся успехи в этой области, производительность аналитических определений сравнительно низкая. Еще значительны затраты труда для клинических анализов при обслуживании населения в системе здравоохранения [10].

Дальнейшие пути развития аналитической химии, разработанные Научным советом по аналитической химии АН СССР, предусматривали как главную тенденцию «стремление к повышению точности анализа, его чувствительности, быстроты, стремление анализировать очепь малые про­ бы, проводить анализ без разрушения образца, автоматически и на рас­ стоянии» [11]. При этом указывалось, что в дальнейшем содержание основного вещества в анализируемом объекте должно определяться с от-

3 Всесоюзный научно-исследовательский институт монокристаллов, сцинтилляционпых материалов и особо чистых химических веществ.

носительной ошибкой менее 0,01—0,001%, а содержание примесей (в пре­ делах 10“5—10“°%) —с ошибкой 1 и 10% соответственно. Кроме того, требуется увеличение чувствительности обнаружения весьма малых ко­ личеств примесей (особенно органических) —10“15—10“16 г при кон­ центрации до 10“5.

XXV съезд КПСС обязал обеспечить максимальное удовлетворение по­ требностей народного хозяйства в продукции малотоннажной химиче­ ской промышленности, в том числе в особо чистых материалах [12]. Темпы роста выпуска продукции в области химических реактивов и осо­ бо чистых веществ видны по данным объема производства и обновления

основных фондов этой	отрасли промышленности,			приведенным ниже
(в %):
	1960 г.	1965 г.	1970 г.	1975 г.	1980 г.
Основные фопды	100	237,0	512,2	899,2	1253,5
Объем производства	100	195,2	399,9	733,9	980,0

В десятой пятилетке отрасль превратилась в крупный промышленный комплекс, включающий заводы, научпо-производственные объединения, институты, специализированную торговую сеть. В ее развитии большую роль сыграли творческие усилия многочисленных коллективов п их ру­ ководителей, в частности крупных организаторов Г. В. Уварова, Б. Л. Сасса, Г. В. Чучкина, Г. В. Смирнова и др.

Изменилось п размещение производства химических реактивов по со­ юзным республикам. Если в 1965 г. практически все производство хими­ ческих реактивов было размещено в РСФСР (56,6%) и на Украине (43,2%), то в 1970 г. даже при резко возросшем объеме производства доля РСФСР и УССР соответственно составила 47,2 и 24,8%. Значитель­ ная часть их производилась в Таджикской, Грузинской, Белорусской, Латвийской и Армянской союзных республиках, где были созданы спе­ циализированные предприятия или цехи по производству химических ре­ активов.

В 80-х годах перед отраслью стоит задача создать комбинированные методы анализа, позволяющие определять содержание основного вещест­ ва в анализируемом материале с относительным отклонением на уровне 10~4 и ппже, а при их содержании 10~5—10”9% —с относительным отклонением 0,01—0,1. При этом в методике химического анализа долж­ ны снизиться нижние границы определяемых относительных (до 10“10%) и абсолютных (до 10~17%) концентраций примесей.

Важной проблемой является создание новых экспрессных методов ана­ лиза, автоматизация химического анализа и аналитического контроля про­ изводственных процессов, разработка надежных дистанционных методов контроля с автоматизированными системами управления производством. Несмотря па все возрастающее значение физических и физико-химиче­ ских методов контроля, эти задачи не могут быть решены без повышения качественного уровня и развития ассортимента химических реактивов.

В ближайшие годы химизация коснется новых областей науки и тех­ ники, потребуется технологическое сырье для изготовления новых изде­ лий в электронике, электротехнике, оптике, химии, нефтехимии, медици­ не и биохимии с более высокими требованиями по чистоте. Резко возрас­ тет и станет более подвижным ассортимент реактивов и особо чистых