IV о химическом процессе.

ТРЕТЬЯ КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА

«Между теориею и действитель­ностью должно быть полное согла­сие — иначе ничего не стоит самое красивое теооетизиоование».

Д. И. Менделеев [1, с. i81

Приведенное здесь в качестве эпиграфа положение Д. И. Менделеева высказано в связи с обсуждением общего вопроса о формировании тео­рий. Оно не затрагивает непо­средственно какую-либо конк­ретную область науки. Меж­ду тем сторонники структур­ных теорий могли бы с пол­ным на то основанием при­нять это положение на свой счет. Ведь их утверждение о том, что структурные теории вызвали триумфальный марш органического синтеза, — все­го лишь эйфория, явившаяся следствием преувеличенной оценки логической стройности, эвристичности и даже эстети­ческих качеств этих теорий.

Конечно, нельзя игнориро­вать тот факт, что структур­ные теории в XIX в. стали фундаментом почти всего зда­ния современной органиче­ской химии, ибо именно они через разработанный на их основе препаративный орга­нический синтез обеспечили получение научной информа­ции о сотнях тысяч (а в XX в.

о шести миллионах) органи­ческих соединений. Но не следует закрывать глаза и на тот факт, что, достигнув столь поразительных успехов в «тон­ком органическом синтезе», химики-органики с начала XX в. по инерции самооболь­щения встали на путь абсолю­тизации структурных теорий. По принципу подавляющего большинства голосов, каковы­ми они обладали по отноше­нию ко всем другим химикам, им удалось материалом струк­турной химии заполнить до 80—90% объема учебников и учебных программ высших учебных заведений по общей химии. Исходя из того же принципа, они присвоили только своим лабораторным работам статус фундамен­тальных исследований, объ­явив перенесение результатов в промышленность простым «делом техники». Химическая технология по их воле была лишена прав на свои химиче­ские теории и фундаменталь­ные исследования.

105

Естественно, что такой эго­центризм был тормозом раз­вития химического производ­ства, и он не мог продолжать­ся долго. К 1950-м годам ста­ло очевидным то положение, что прежний лозунг хими­ков — «дайте нам воду, воз­дух и уголь, и мы на их осно­ве синтезируем любое химиче­ское соединение» — имеет лишь принципиальное, но от­нюдь не производственное значение. Действительно, хи­мики первой половины XX в. могли в лаборатории синтези­ровать из элементов многие сложные соединения, но таки­ми способами и с такими не­значительными выходами про­дуктов, что этот синтез никог­да не мог получить промыш­ленного значения. Но с реше­нием производственных задаь дело обстояло еще сложнее; химия первой половины XX в с ее структурным эпицентром не могла сколько-нибудь на­правленно осуществлять реак ции такого, например, типа:

несмотря на их крайнюю (в смысле структурной пере­стройки молекул) простоту и исключительно важное эконо­мическое значение.

И не этот ли синтез, путь которого из лаборатории в

Камнем преткновения до начала XX в. был синтез ам­миака из элементов:

промышленность благодаря альтернативам структурной химии был наиболее корот­ким, послужил одним из са­мых мощных стимулов к ко­ренному пересмотру воззре­ний на задачи и методы хи­мии, на связи химии с хими­ческой технологией?

Узловой проблемой, связы­вающей химию с химической технологией и химическим про­изводством, является пробле­ма масштабного перехода от лабораторного эксперимента к промышленному реактору. Структурные теории вовсе не касались этой проблемы. Ре­шение ее, по крайней мере со второй четверти XX в., всецело приходится на химическую тех­нологию, которая выступает в качестве главной предпосылки развития химической термоди­намики, химической кинетики, макрокинетики, т. е. всех тех разделов современной химии, которые составляют учение о химическом процессе.

В отличие от структурных теорий, рассматривающих ре­акционную способность хими­ческих соединений в однофак-торном аспекте, т. е. в зави­симости лишь только от структуры их молекул как по­тенциальных реагентов, уче­ние о химическом процессе рассматривает химические свойства изучаемых соедине­ний как многофакторную функцию, обусловленную не только структурными особен­ностями их молекул, но и теми условиями, в которых они пре­терпевают качественные пре­вращения. Поэтому переход

106

от структурной химии к уче- нию о химических процессах — это восхождение на принци­пиально иной, неизмеримо бо­лее высокий уровень химиче­ских знаний, где осуществля­ется максимально разносто­роннее изучение химических объектов. «Чтобы действи­тельно знать предмет, — го­ворит В. И. Ленин, — надо охватить, изучить все его сто­роны, все связи и «опосредст­вования». Мы никогда не до­стигнем этого полностью, но требование всесторонности предостережет нас от ошибок и от омертвения» *.

Учение о химическом про­цессе в том виде, в каком оно сегодня функционирует в ка­честве системы химических знаний, формировалось в те­чение почти целого столетия, начиная с 1880-х годов. Не смотря на то, что это учение мы рассматриваем как еди­ную концептуальную систему, составляющую один дискрет­ный уровень химических зна­ний, в целом ее нельзя пред­ставить как плавно поднима­ющуюся кривую познания. Развитие представлений о хи­мическом процессе как очень сложном объекте, подобно развитию структурной химии, происходило как экстенсивны­ми, так и интенсивными путя­ми: каждое новое открытие, если оно вносило коренные из­менения во взгляды на объ­ект, неизменно приводило к появлению таких представле­ний, которые утверждали неч­то принципиально новое и бо-

лее общее, ограничивая тен­денции к абсолютизации изве­стного. Именно таким образом формировались представления о влиянии на направление и скорость химического процес­са температуры, давления, концентрации реагентов и т. д. Так, если в конце XIX в. плат­формой всего учения о хими­ческом процессе считалась теория химического равнове­сия, то затем оказалось, что она является лишь частно­стью по отношению к более общей неравновесной химиче­ской кинетике. Или другой пример: еще в 1930-х годах идея активированного комп­лекса казалась непреложным законом, которому подчиняет­ся всякое химическое взаимо­действие, приводящее к новым продуктам. Но сегодня, когда стали осуществляться процес­сы при температурах ниже 10 К, т. е. вблизи абсолютно­го нуля, и выше 1000 К, т. е. в области плазменных состо­яний, открыты новые законы химической кинетики, по отно­шению к которым постулаты теории абсолютных скоростей реакций являются лишь част­ностью. Произошло своеобраз­ное диалектическое отрица­ние всей аррениусовой кине­тики. В современной теории химической технологии, кото­рая наиболее адекватно опи­сывает реальные химические процессы в промышленных реакторах, имеет место диа­лектическое отрицание многих положений классического уче­ния о катализе.

* Ленин В. И. Поли. собр. соч. Т. 42. С. 290.

107