Антон Любке - Техника и человек в 2000 году

Взаимодействие одного вещества с другим называется в химии химической реакцией. Без этого процесса, каких существует тысячи, мы не имели бы химии в современном ее развитии, ибо тысячи продуктов, как краски, мыла, кислоты и т. д., были бы человечеству в настоящее время совершенно неизвестны. Действие одного вещества на другое может быть незначительным или большим, медленным или бурным. Оно может быть ослаблено, если-между веществами находится хотя бы тончайший изолирующий слой; оно становится более интенсивным, если соответствующие вещества растворены в воде; реакции вообще не происходит, если в соприкосновение друг с другом вступают химически не реагирующие друг с другом вещества. Мы можем изготовлять некоторые газовые смеси и спокойно сохранять их долгое время, хотя при других условиях те же газы представляют огромную опасность; можно хранить сильно взрывчатые вещества, которые взрываются при определенных условиях и при прикосновении к ним. Различное расположение атомов в веществах создает в одних неустойчивые, а в других устойчивые комплексы (группы) молекул. Неустойчивые группы молекул очень легко распадаются при небольшом даже воздействии на них.

Одной из элементарнейших истин является положение, что теплота помогает осуществлению реакций или ускоряет их, тогда как холод задерживает реакции. Влияние тепла на реакцию образования воды и значение тепла при превращении воды в пар было известно уже Джемсу Ватту при сооружении им первой паровой машины. Давление, сильное встряхивание или электрические разряды также вызывают перемещение молекулярных комплексов. При сильном давлении возможно самовозгорание угольных залежей, сжижение воздуха; электрическая искра применяется в шахтах для воспламенения взрывчатых веществ и т. д. Все эти явления объединяют под понятием катализа в широком смысле этого слова.

Химии однако известны не только возможности при названных условиях вызвать реакцию, но и вещества, которые преобразовывают при более низкой или средней температуре другие вещества. Эти вещества, которые сами не изменяются, но одним соприкосновением с другим веществом производят свое действие, называются катализаторами. Достаточно совершенно незначительного количества катализатора, чтобы в кратчайший срок осуществить подобный загадочный процесс. Проф. Анри стоит на верном пути, пророча воде и ее химическому использованию широкие перспективы в будущем, ибо сама вода в химической науке давно уже известна в качестве необходимого катализатора, причисляемого к катализаторам общего действия, тогда как катализаторами специального действия наука стала пользоваться лишь в последние годы — с прогрессом техники. Как известно, существует целый ряд важных фабричных процессов, которые не осуществимы без применения катализаторов, так как без них они протекали бы слишком медленно. Известный способ Габер-Боша добывания аммиака из азота и водорода основан, например, на участии в соответствующем процессе одного из таких катализаторов — обычно урана. Кроме этого примера, можно назвать сколько угодно других.

Аналогичные процессы имеют место в сотнях других случаях, когда к известным веществам прибавляются кислоты; железо, медь, алюминий, ртутные соли, перекись марганца сплошь и рядом употребляются в качестве ускорителей реакций; медные соединения применяются при производстве анилиновой черной краски; окись кобальта, пятиокись ванадия, вольфрамовые кислоты и др. служат сильными катализаторами в самых различных химических процессах.

Проф. Анри, опираясь на теорию катализаторов, говорит, что в природе должны быть вещества, которые могут в сильной степени ускорять процесс распада воды на ее составные части, водород и кислород, — процесс, при обыкновенной температуре протекающий бесконечно медленно; получающиеся при указанных ускоренных реакциях газы смогут применяться в двигателях внутреннего сгорания для автомобилей и т. д.

Несмотря на возражения как теоретического, так и практического характера, выдвигаемые против плана Анри, имеется основание предполагать, что идея Анри в недалеком будущем перейдет из области проекта в действительность. Доказательством этого служит всем известный факт, что легко взрывающийся гремучий газ представляет собою не что иное, как смесь водорода и кислорода.

В известном смысле водяной мотор, проектируемый Анри, уже осуществлен, если и не для автомобилей, то во всяком случае для дирижаблей, где имеется возможность брать с собою в больших количествах газ, получаемый с помощью воды. Как известно, конструкторы дирижаблей уже долгие годы мечтают о замене бензинового мотора какой-либо другой машиной или о замене бензина другим топливом. Несмотря на то, что бензин является наиболее концентрированным топливом, а бензиновый мотор самым легким, все-таки воспламеняемость бензиновых паров, образующихся при сгорании в моторе, несет с собою чрезвычайную опасность для дирижабля. Если вспомнить, что цеппелин «Америка» при перелете через океан взял с собою 30 000 кг бензина, то ясно становится, какой источник опасности представляет собою подобная масса легко воспламеняющегося вещества. Лишь в 1926 г. на верфях в Фридрихсгафене, где строятся цеппелины, удалось бензиновый мотор заменить в новых дирижаблях совершенно новым двигателем внутреннего сгорания, питаемым газовой смесью.

Д-р Эккенер, пилот цеппелина «Америка», пишет о новом горючем следующее: «Многими делались попытки заменить бензиновый мотор мотором, работающим на сырой нефти, но с отрицательным результатом, так как вес мотора, работающего на сырой нефти, слишком велик. Конструкторы дирижаблей особенно в Англии, пытались разрешить вопрос в том смысле, что начали в моторах пользоваться газом, предназначенным для поддерживания дирижабля в воздухе (водород). Этим путем надеются, по крайней мере, значительно сократить необходимый запас бензина, заменив его отчасти несущим газом, часть которого освобождается во время плавания. Воздухоплавательная компания „Цеппелин“, которая уже довольно давно занимается этой проблемой, нашла, наконец, подходящее горючее в виде тяжелых, так называемых углеводородных газов, удельный вес которых в общем равняется единице и которые при испытании в моторах дали уже чрезвычайно благоприятный результат. Применение этих углеводородных газов связано с целым рядом весьма важных преимуществ: в виду того, что их удельный вес, как сказано, приблизительно равен удельному весу атмосферного воздуха, их применение в моторах не уменьшает и не увеличивает веса дирижабля, как это имеет место при пользовании бензином. Дирижабль сохраняет всегда статическое равновесие, и вследствие этого достигается увеличение средней быстроты его движения. Далее, в соответствии с требованием большей безопасности, устраняется опасный и занимающий много места бензин.