Nikołaj Kobozew (naukowiec)

Nikołaj Iwanowicz Kobozew
Николай Иванович Кобозев
Urodzić się	Nikołaj Iwanowicz Kobozew 12 maja 1903 ( 12.05.1903 ) Moskwa , Imperium Rosyjskie
Zmarł	24 lutego 1974 ( 25.02.1974 ) (w wieku 70) Moskwa, Związek Radziecki
Alma Mater	Uniwersytet Państwowy w Moskwie
Znany z	Elektrokataliza
Współmałżonek	Estera (Ekaterina) Halbreich
Dzieci	1
Kariera naukowa
Pola	Chemia fizyczna
Instytucje	Uniwersytet Państwowy w Moskwie
Doradca doktorski	Jewgienij Szpitalski
Inni doradcy akademiccy	Nikołaj Zeliński

Nikolay Ivanovich Kobozev ( rosyjski : Николай Иванович Ко́бозев ; 12 maja 1903, Moskwa - 24 lutego 1974, Moskwa) był sowieckim fizyko-chemikiem , jednym z pionierów elektrokatalizy , założycielem Zakładu Katalizy i Elektrochemii Gazów w Państwie Moskiewskim Uniwersytet .

Tło i życie osobiste

Kobozew urodził się w zamożnej rodzinie charkowskiego prawnika . Jego ojciec, Ivan Josefovich Kobozev (1874, Charków – 1943, Moskwa) jest absolwentem Charkowskiego Cesarskiego Uniwersytetu. Jego matka, Sophia Adolfovna Feist (zm. 1952), była wnuczką urodzonego w Niemczech zegarmistrza z Taganrogu , Franza Feista (1805–1888). Jej rodzina była luterańska . Jej ojciec, Adolf Feist, był najpierw nauczycielem języka niemieckiego; w 1891 został członkiem zarządu Charkowskiego Banku Ziemskiego. Ciotka jego matki, Maria Feist, była ukochaną Aleksandra Czechowa .

Dziadek Mikołaja, Josef Alekseevich Kobozev (1846, Biełgorod – 18 lipca 1901, Charków) przeniósł się do Charkowa w latach 60. XIX wieku, gdzie zajął się handlem tekstyliami i mąką. W 1889 został członkiem zarządu Drugiego Charkowskiego Towarzystwa Wzajemnego Kredytu. W 1892 został wybrany do Charkowskiej Dumy Miejskiej .

Według niezależnego badacza Igora Maslenkowa, najwcześniejszym przodkiem Kobozewa był chłop pańszczyźniany potomka bojara z Biełgorodu , Artema Pischyulina, osiadłego we wsi Melehovo. Jego wnuk Dmitrij Kosmin syn Kobyzew (1697–1752) został kupcem w Biełgorodzie. Jego żona, Agrafena Fedotovna Maslova (1689–1770), była córką miejscowego biednego szlachcica. Ich syn, Stepan, również był kupcem; był żonaty z córką innego kupca z Biełgorodu, Stephanidą Rodionovną Dubininą. r . był solnym sołtysem w Biełgorodzie . Syn tego ostatniego, Nikołaj Jakowlewicz (1781–1834), również był kupcem, ale jego syn Aleksiej Nikołajewicz (1804–?) opuścił cech kupiecki, by w 1858 r. Stać się zwykłym burakiem.

W 1903 roku jego ojciec przeniósł się do Moskwy, gdzie pracował jako prawnik ( prisjazhny poverenny ) w Administracji Moskiewskiej Kolei Vindavo-Rybinsk. Po rewolucji październikowej 1917 pracował jako prawnik w Ministerstwie Transportu.

Brat Nikołaja, Wsiewołod (1905–1939), był inżynierem w sowieckim Ministerstwie Transportu, szefem wydziału elektryfikacji. Był żonaty z córką Wissariona Karandejewa , profesora moskiewskich wyższych kursów kobiecych. Za udaną elektryfikację jarosławskich kolei otrzymał od Stalina złoty zegarek. Ale w 1937 został aresztowany, aw 1939 rozstrzelany .

Jego drugi brat, Borys, był muzykiem; zmarł w 1918 roku na grypę hiszpankę . Miał też siostrę Innę, która przez większość życia ciężko chorowała.

Kobozev był żonaty z Esterą (Ekateriną w rosyjskim prawosławiu ) Efimovną Halbreich pochodzenia żydowskiego . W 1946 r. Mieli syna Aleksieja (1946–2015), który miał córkę. Linia jego brata jest kontynuowana w linii męskiej.

Od wczesnego dzieciństwa Kobozew chorował na poliomielitis . Od lat dwudziestych cierpiał na szereg poważnych chorób, w tym powikłania polio. W pewnym momencie swojego życia poruszał się na wózku inwalidzkim i musiał spotykać się ze swoimi uczniami w domu. Miał długie okresy pobytu w szpitalach lub leżał w łóżku dochodząc do siebie. W 1973 roku był całkowicie przykuty do łóżka. Jego żona przez całe życie była lojalna i wspierająca.

Osiągnięcia naukowe

W 1924 Kobozew ukończył Wydział Fizyki i Matematyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego (MSU). W tym samym roku wstąpił na studia podyplomowe w Naukowo-Badawczym Instytucie Chemii pod opieką prof. Jewgienija Szpitalskiego . Od 1929 był wykładowcą w Katedrze Chemii Fizycznej MSU. W 1935 zaczął organizować laboratorium katalizy nieorganicznej na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym. W tym samym roku uzyskał stopień doktora nauk chemicznych, stopień naukowy profesora i został aktywnym członkiem Instytutu Chemii MSU, bez obrony pracy doktorskiej . W latach 1925-1935 propagował zaawansowane idee naukowe na konferencjach , zorganizował specjalne warsztaty katalizy na Wydziale Chemii Fizycznej MSU oraz dział katalizy w Państwowym Instytucie Azotowym, przyciągający wielu studentów.

teorie

Kataliza

Głównym celem Kobozeva była kataliza i termodynamika . Głównym problemem w rozwoju katalizy był brak jednej uogólnionej teorii. Kobozev uważał, że teorie katalizy jego czasów nie były w stanie stworzyć wspólnego mechanizmu, ponieważ nie wyjaśniły natury i struktury aktywnych centrów. Główny problem współczesnych teorii katalizy upatrywał w koncepcji krystaliczności aktywności katalitycznej. W 1934 roku wprowadził termin elektrokataliza .

W 1939 r., łącząc metodę analizy kinetycznej z katalizą heterogeniczną , wprowadził teorię zespołów aktywnych , która dotyczyła tego, ile atomów katalizatora metalicznego może wytworzyć centrum aktywne katalitycznie.

W swoich badaniach oszacował minimalną liczbę aktywnych katalitycznie atomów w agregatach dla niektórych reakcji chemicznych. Twierdził, że aktywne centra były uwzględniane raczej przez energię niż struktury krystaliczne.

Minimalną grupę atomów wykazujących aktywność katalityczną nazwał zespołem aktywnym . Uważał jednak, że ruch tak aktywnych zespołów ograniczają specjalne obszary migracyjne . Kobozev pokazał, w jaki sposób można określić liczbę atomów w aktywnym zespole i średnią szybkość obszaru migracji na podstawie zmiany aktywności właściwej I po rozprowadzeniu katalizatora na powierzchni nośnika. Jego badania ujawniły związek między typową katalizą heterogeniczną a aktywnością złożonych katalizatorów enzymatycznych . W 1936 r. wraz z AM Dubrovskaya Kobozev wykazał, że regularne promotory na powierzchni katalizatora występują w większym stężeniu niż wewnątrz fazy, podczas gdy w niektórych przypadkach obecność promotora na powierzchni powoduje spadek aktywności katalitycznej.

Odkryto, że w katalizie heterogenicznej ciało stałe angażuje się w reakcję nie całą powierzchnią, ale niewielką częścią niektórych aktywnych pierwiastków powierzchniowych działających w tle dużej nieaktywnej masy krystalicznej katalizatora. Kobozew zauważył, że dla niektórych katalizatorów powierzchnia aktywna wynosi tylko 0,05%, dlatego przypuszczał, że takie aktywne centra nie są krystaliczne, ale małe skupiska przypadkowych atomów. W konsekwencji doszedł do wniosku, że aktywność katalityczna zachodzi nie w fazie krystalicznej, ale amorficznej, przedkrystalicznej.

Zauważył też, że faza krystaliczna zbudowana jest ze struktury komórkowej, czyli mozaikowej – agregatu złożonego z zamkniętych komórek („obszarów migracji”) otoczonych energetycznymi i geometrycznymi barierami nieprzepuszczalnymi dla atomów powierzchni, pozostając tym samym odizolowanymi. Wchodząc w obszar migracji, jakby wgłębienia, atomy gromadzą się na dnie, czyli w miejscu maksymalnego adsorpcyjnego , tworząc skupiska. Tak utworzone zespoły atomów o określonym składzie są aktywnymi centrami na nieaktywnym nośniku katalitycznym Kobozew badał rozpuszczanie substancji czynnej na obojętnym nośniku i odkrył, że zwiększone rozpuszczanie powodowało wzrost aktywności katalitycznej, podczas gdy minimalna zawartość substancji czynnej powodowała powstawanie maksymalnie aktywnych katalizatorów. Kobozew zaproponował również wzór obliczający liczbę atomów zaangażowanych w aktywne centra.

Badania Kobozeva wykazały, że najbardziej aktywne zespoły składały się z 2 lub 3 atomów, co odpowiadało teorii Balandina.

Kobozev i jego uczniowie argumentowali, że aktywacja cząstek katalizatora do reakcji ma dwa czynniki: adsorpcję , czyli oddziaływanie jonu lub atomu z cząstkami katalizatora, oraz tworzenie centrum aktywnego, czyli oddziaływanie cząstek katalizatora, które jednak może grać osobno.

Aktywność katalizatora można znacznie zwiększyć poprzez włączenie większych i nietrwałych termodynamicznie mas, które nazwał on pogorszeniem (1946), gdy wzrost aktywności katalizatora jest spowodowany komplikacją jego cząsteczki (wzrostem masy cząsteczkowej). Dlatego on i jego współpracownicy próbowali wyjaśnić nadaktywność enzymów w katalizie.

Teoria zespołów aktywnych Kobozewa była sprzeczna z ówczesnymi pracami na temat związku między aktywnością a dyspersją w katalizie, które dowodziły, że aktywność katalityczna ciała stałego wzrasta wraz ze wzrostem stopnia dyspersji.

Dalsze badania związku między dyspersją a aktywnością katalityczną wykazały, że struktury krystaliczne rzeczywiście mają aktywność katalityczną, a jego teoria nie została zaakceptowana. Udowodniono, że katalizatory Kobozeva mają niewielki potencjał produkcyjny, podczas gdy katalizatory krystaliczne stosowane w przemyśle były w pełni akceptowane ze względu na ich wysoką wydajność.

Uważa się, że teoria Kobozeva ma praktyczne zastosowanie tylko wtedy, gdy ilość metalicznego katalizatora jest niewielka, a obiekt ma kształt bloku.

Kobozew wyraził ideę odzyskiwania energii , która utrzymywana przez grupę atomów połączonych z centrum aktywnym może częściowo aktywować cząsteczki nowego substratu stykającego się z katalizatorem.

Kobozew brał udział w pracach profesora Szpitalskiego nad teorią produktów pośrednich w katalizie homogenicznej . Opierając się na katalitycznej i enzymatycznej degradacji nadtlenku wodoru , Kobozev pokazał, w jaki sposób badanie wyników badań kinetycznych może ujawnić skład chemiczny i właściwości fizyczne tych produktów pośrednich, które wcześniej były tylko niejasno zakładane w literaturze.

Termodynamika

Kobozev aktywnie studiował termodynamikę i etropię . Uważał, że ani komórki, cząsteczki , ani atomy nie mogą uwzględniać rozumowania . Aby to wyjaśnić, wprowadził pojęcie specjalnych cząstek zwanych psychonami . W 1948 r. wprowadził także koncepcję wektorowo- brązowego ruchu , mającą na celu ustalenie, co w układzie nerwowym rządzi zachowaniem żywej istoty. Uważa się, że jego praca nad wektorowo-browniowskim ruchem była prekursorem cybernetyki .

Kobozew miał specyficzną koncepcję czasu w odniesieniu do relacji życia i śmierci. Podział czasu na translacyjny (czas rozwoju kolektywnego) i rozproszony (czas rozwoju osobistego). Uważał, że rozumowanie człowieka jest ściśle związane z teraźniejszością, a śmierć jest odłączeniem się człowieka od „węzła” (klubok ) czasu obecnego. W 1954 roku opracował koncepcję zaawansowanego kompleksu ( operezhayuschiy kompleks ) w kinetyce chemicznej i pracował nad problemem czasu w mechanice kwantowej .

Jeśli chodzi o rozumowanie, Kobozev uważał, że nie można go wyewoluować z informacji i że jest ono dane człowiekowi od urodzenia. Uważał również, że każda grupa etniczna (rasa) miała swoje własne symboliczne środki komunikacji wyrażone w języku od stworzenia, a nie rozwinęła się w toku ewolucji.

Wprowadził warunki ujemnej entropii , którą uważał za istotną część logiki, oraz antyentropii , która blokowała myślenie systemowe.

Studia stosowane

W latach trzydziestych powstał Instytut Przemysłu Azotowego na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, do którego Kobozew został zaproszony jako kierownik katedry katalizy. Jego prace koncentrowały się na azotu , elektrokrakingu metanu do acetylenu , konwersji wybuchowej metanu, a także syntezie ozonu i syntezie nadtlenku z wodoru w wyładowaniu. Kobozew wraz ze współpracownikami opracował metody badania kinetyki i wprowadził teorię katalizy energetycznej wyjaśniającą mechanizm aktywacji w reakcji w wyładowaniu, a także mechanizm dodatków aktywujących reakcję, takich jak pary rtęci w elektrokrakingu metanu czy azot w syntezie ozonu. W laboratorium udało się zsyntetyzować kwas azotowy , nitrol i bezwodnik azotowy . Kobozew zainicjował pierwszą w Związku Radzieckim synteza acetylenu z naturalnego metanu. Kobozew zasugerował wykorzystanie wyładowań elektrycznych do otrzymywania aktywnych gazów w plazmie wodorowej, produktach dysocjacji wody itp. Pod kierunkiem Kobozewa przeprowadzono eksperymenty, w wyniku których powstała pierwsza generacja 100% ozonu. W 1960 roku zainicjował pierwszą ogólnoradziecką konferencję poświęconą ozonowi.

W 1947 założył Laboratorium Katalizy i Elektrochemii Gazów, którego celem były tajne badania dla rządu. Początkowo laboratorium powierzono zadania związane z paliwem rakietowym, ale później profesorowi Kobozewowi udało się zainicjować podstawowe badania z zakresu katalizy, elektrochemii gazów i termodynamiki . W 1950 r. kierownik laboratorium i jego personel otrzymali nagrodę państwową .

W sumie Kobozev był autorem 12 koncepcji. Kobozew opublikował około 400 prac naukowych. Spośród jego uczniów 12 uzyskało stopień naukowy doktora.

Krytyka i wsparcie

Za to, że był nieco niekonwencjonalnym naukowcem, był ostro krytykowany przez niektórych kolegów. W 1950 r. radziecki chemik V. Goldansky opublikował artykuł zatytułowany „Pseudonauka profesora NI Kobozewa”, w którym badania Kobozewa nazwano „quasi-nauką”, a porównano go z fizycznymi idealistami. Autor publikacji wyraził obawę, że koncepcje Kobozeva mogą mieć negatywny wpływ na jego studentów i współpracowników, odwracając ich od „prawdziwej nauki”.

Wśród przeciwników Kobozewa był elektrochemik i akademik Aleksander Frumkin . Polemika między nimi odzwierciedlała schizmę polityczną i naukową między radzieckimi naukowcami akademickimi skupionymi na wynalezieniu bomby atomowej a naukowcami z uniwersytetu moskiewskiego. Podsumowaniem ich konfliktu były próby udowodnienia drugiemu, że nie ma racji w fundamentalnych kwestiach. Jednak to A. Frumkin zasugerował, aby Kobozew został zatrudniony w Instytucie Chemii Fizycznej Karpowa i porzucił Uniwersytet Moskiewski, na co Kobozew odmówił.

W 1938 roku starzy i sławni rosyjscy naukowcy ND Zelinsky i NS Kurnakov zarekomendowali 34-letniego Kobozeva pełne członkostwo w Sowieckiej Akademii Nauk , ale został odrzucony. Było cztery lub pięć prób. Według żony Kobozewa albo Frumkin, albo Nesmeyanov powiedzieli, że ponieważ Kobozew jest chory, nie będzie uczestniczył w spotkaniach, a jego kandydatura nigdy więcej nie była rozpatrywana.

W 1946 r. ND Zelinsky tak powiedział o Kobozewie: „Nauka radziecka może być dumna z pracy Kobozewa… jako wielkiego sukcesu. Osobiście polecam prace profesora NI Kobozewa do nagrody Stalina w dziedzinie chemii i uważam, że zasługują na tak wysoką nagrodę . " Kobozew sam odrzucił tę inicjatywę; w liście z 23 marca 1954 r. uzasadniał odrzucenie jego kandydatury do nagrody stalinowskiej tym, że nie złożył prac naukowych za 1953 r. i nie przeszedł oceny w Radzie Naukowej Uniwersytetu Moskiewskiego.

Kobozew znalazł się w konflikcie ze słynnym fizykiem Lwem Landauem . Na jednej z konferencji Landau ostro skrytykował prezentację VK Semenchenko. Później Kobozew oświadczył, że nie wygłosi przemówienia, jeśli Landau nie przeprosi. Landau spełnił żądanie Kobozewa, ale ten ostatni spotkał się od tego czasu z silnym sprzeciwem sowieckiego społeczeństwa fizyków, co negatywnie wpłynęło na jego karierę akademicką.

Kobozew i Sołżenicyn

Aleksander Sołżenicyn poznał Kobozewa w sierpniu 1960 roku przez Natalię Reszetowską , byłą doktorantkę Kobozewa i pierwszą żonę A. Sołżenicyna. Reshetovskaya przyniosła rękopis Sołżenicyna (później zatytułowany „Jeden dzień Iwana Denisowicza”) swojemu byłemu profesorowi. Kobozew bardzo zainteresował się pomysłami Sołżenicyna i poprosił żonę o wprowadzenie. Rodzina straconego brata Kobozewa przechowywała wszystkie podstawowe rękopisy Sołżenicyna w latach 1962-1969.

Ze względu na ciężki stan zdrowia Kobozewa spotykali się tylko w jego mieszkaniu prawie każdego wieczoru, aż do jego śmierci. Sołżenicyn wyznał w swojej relacji, że Kobozew wywarł ogromny wpływ na jego poglądy i „był najmądrzejszym człowiekiem, jakiego kiedykolwiek spotkał”. Sołżenicyn wielokrotnie próbował pomóc profesorowi w jego zdrowiu, w tym znalazł lekarzy i zagraniczne lekarstwa, ale nic nigdy nie pomogło.

W anglojęzycznym pamiętniku Sołżenicyna Invisible Allies profil Kobozewa i ich przyjaźni obejmuje rozdział 2.

Bibliografia

• Kobozev NI Badanie termodynamiki informacji i rozumowania. Moskiewski Uniwersytet Państwowy, 1971. [rosyjski]
• Kobozev NI Problemy porządku i nieporządku w termodynamice chemicznej, 1961. [rosyjski]
• Kobozev NI O fizyczno-chemicznym modelowaniu procesów informacyjnych i wnioskowania // Journal of Physical Chemistry. # 2, 1996. [rosyjski]
• Kobozev NI Paradoks myślenia, 1971. [rosyjski]
• Kobozev NI, Zubovich IA Problem mikrodawek w chemii i biologii (substancje wzrostowe jako aktywatory systemów katalitycznych //Biokhimiya, grudzień 1951. [rosyjski]
• Filipow Yu. V., Kobozev NI Elektryczna synteza ozonu. Wpływ temperatury elektrody na powstawanie ozonu//Russkij Zhurnal Phisiko-khimiji. # 35, 1961. [rosyjski]
• Kobozev NI Katalizator i enzym. Problem nadaktywności substancji organicznych// Przegląd Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego ( Uchennye zapiski MGU ). Chemia nieorganiczna i fizyczna. # 174, 1955, s. 125–153. [rosyjski]
• Kobozev NI Wybrane prace w 2 tomach. Moskiewski Uniwersytet Państwowy, 1978. [rosyjski]
• Kobozev NI Katalizatory adsorpcyjne i teoria centrów aktywnych//Sovremennye problemy fizicheskoy chimii. Moskiewski Uniwersytet Państwowy, 1968. Tom 3, s. 3–60.
• Vigdorovich VI, Tsygankova LE, Vigdorovich MV Wykorzystanie teorii zespołów aktywnych do wyjaśnienia logiki dyfuzji wodoru przez membranę // Vestnik TGU (Tomsk State University), tom 7, wydanie 3, 2002. s. 329–335.
• Frumkin AN, Jofa ZA. Bagotsky VS (1952) NI Kobozev: adsorpcyjna teoria przepięć // Zhurnal Fizicheskoy Khimii. 26: 1854–1870 [po rosyjsku]