БОШ, КАРЛ

БОШ, КАРЛ (Bosch, Carl), (1874–1940). Нобелевская премия по химии, 1931 (совместно с Ф.Бергиусом).

Родился 27 августа 1884 в Кёльне в семье Карла Боша, торговца санитарно-техническим оборудованием, и Паулы Лебст. У него были 4 младших брата и сестра. С ранних лет хорошо успевал по естественным наукам, техническим дисциплинам и мечтал стать химиком.

В течение года Бош работал на металлургическом заводе, а с 1894 по 1896 изучал металлургию и машиностроение в Техническом университете в Шарлоттенбурге (теперь это часть Берлина). Закончив его, приступил к изучению химии в Лейпцигском университете и в 1898 защитил диссертацию по органической химии.

В следующем году Бош поступил работать на завод по производству красителей концерна БАСФ в Людвигсхафене-на-Рейне. Начинал он с промышленной разработки синтетического индиго по Байеру (Нобелевская премия, 1905). Далее, занявшись проблемой связывания атмосферного азота, ставил опыты с цианидами и нитридами металлов.

Уровень профессиональной подготовки Боша позволил ему в 1907 создать и возглавить экспериментальную лабораторию, предназначенную для проверки эффективности метода производства цианамида бария.

В начале 20 в. практические запросы промышленности и техники требовали налаживания производства аммиака, который были необходим для нужд сельского хозяйства и для военных целей. Решающий прогресс в разработке синтеза аммиака был достигнут в 1909 профессором химии Технического университета в Карлсруэ Ф.Габером (Нобелевская премия, 1918).

В 1909 компания БАСФ (Badische Anilin & Soda-Fabrik) приобрела у Габера патент на разработанный им процесс синтеза и поставила перед своим сотрудником Бошем задачу превратить этот способ в промышленно рентабельный. Метод синтеза аммиака по Габеру требовал не только необычайно высоких давления и температуры, но и использования двух редких и дорогих катализаторов – осмия и урана.

Для решения поставленной задачи было необходимо располагать огромным количеством чистого и недорогого газообразного водорода, дешевыми, эффективными и имеющимися в достаточном количестве катализаторами, а также оборудованием, способным выдерживать высокие давления и температуры.

Бошу и его сотрудникам удалось получить необходимые объемы водорода, выделив его из водяного газа (смеси водорода и окиси углерода, которая образуется при пропускании паров воды над раскаленным углем). Затем они занялись поисками недорогих катализаторов, способных заменить предложенные Габером осмий и уран.

И, наконец, Бош усовершенствовал конструкцию аппаратуры, способной выдержать высокие давления и температуры, необходимые для осуществления процесса Габера.

Основная трудность заключалась в конструкции катализаторной реакционной колонны. При высоких давлениях и температурах водород проникает сквозь железные стены колонны, превращая железо в хрупкий сплав, который разрушается. Бош разделил воздействие температуры и давления, создав двухстенный контейнер, между стенками которого оставалось кольцевидное пространство. Водород диффундировал через внутренний цилиндр, но не через внешний. Металлурги БАСФ сварили мягкую, хромированную сталь с пониженным содержанием углерода для внутреннего цилиндра, а для внешнего – прочную углеродистую сталь. В то время как во внутреннем цилиндре при давлении в 200 атмосфер и температуре 500° С шла реакция между водородом и азотом, в пространство между цилиндрами подавалась смесь газообразных водорода и азота под давлением в 200 атмосфер. Таким образом, внутренняя стенка была защищена от резких перепадов давления, а внешняя подвергалась воздействию высокого давления, но не высокой температуры.

В 1913 БАСФ построила в Оппау, близ Людвигсхафена-на-Рейне, первый завод для промышленного производства синтетического аммиака. При заводе Бош создал лабораторию, где проводились исследования каталитических методов, проверялось правило фаз для солевых удобрений, занимались фотохимией и полимеризацией. Он также организовал лабораторию биологических исследований в Оппау, а в 1914 – экспериментальную сельскохозяйственную станцию в Людвигсхафене.

Следующей технологической разработкой Боша явился синтез мочевины из углекислого газа и аммиака, ставший промышленным процессом в 1913.

Назначенный в 1919 управляющим заводами БАСФ, Бош начал работать над неорганическим методом синтеза метанола. Метанол требовался для производства формальдегида, необходимого для получения многих органических соединений, особенно полимеров и удобрений. В 1923 Бош и его сотрудники синтезировали метанол, осуществив реакцию окиси углерода и водорода при высоком давлении в присутствии катализатора. Вскоре после этого они нашли оптимальные условия промышленного получения метанола.

В 1925 Бош был назначен президентом БАСФ. Он стимулировал и поддерживал исследовательскую работу над множеством тем. Так, после того как в 1925 Ф.Бергиус продал БАСФ свои патенты по гидрогенизации угля, его работу продолжил К.Бош. Бош предложил своим сотрудникам доказать техническую осуществимость превращения каменного угля в жидкое топливо. В 1926 Матиас Пиер (Matthias Pier, 1882–1965), один из учеников В.Нернста (Нобелевская премия, 1920), который в БАСФ руководил научно-исследовательской деятельностью, усовершенствовал процесс Бергиуса и добился увеличения выхода бензина. Два года спустя в г. Лёйне был построен завод по производству масел из угля.

В 1931 Бошу и Бергиусу совместно была присуждена Нобелевская премия «за заслуги по введению и развитию методов высокого давления в химии».

В 1935 Бош стал председателем совета директоров концерна ИГФИ, а два года спустя – преемником Макса Карла Эрнста Людвига Планка (Нобелевская премия по физике, 1918) на посту президента Общества кайзера Вильгельма (теперь – Общество Макса Планка) и занимал эти два поста одновременно.

Бош коллекционировал насекомых, растения и минералы, вел наблюдения в собственной обсерватории в Гейдельберге и оказывал постоянную финансовую поддержку астрофизической обсерватории Альберта Эйнштейна (Нобелевская премия по физике, 1921) в Потсдаме.

Скончался 26 апреля 1940 Гейдельберге.

Работы: Stickstoff in Wihtschaft und Technik // Naturwissenschaften. 1920. Bd. 8; Probleme Grosstechnischer Hydrierung – Verfahren // Chemische Fabrik. 1934. Bd. 7.

Кирилл Зеленин