В первой четверти XIX века к наиболее важным научно-техническим проблемам, имевшим большое практическое значение, относилось создание эффективной технологии переработки платины.
Ученые многих стран вели длительные поиски методов получения чистой и ковкой платины, пригодной для изготовления изделий. При этом пытались применять различные способы. Например, парижский ювелир Жанетти предложил сплавлять платину в муфельных печах с мышьяком и поташом, но это был сложный и небезопасный процесс (при высокой температуре выделялся сильно ядовитый мышьяк).
Этот метод, длительное время широко применявшийся во Франции при изготовлении платиновых сосудов и других приборов, используемых в химических лабораториях, считался крупным открытием. В дальнейшем французские химики Бреан и Воклен и известный химик англичанин Волластон разработали новые методы получения чистой платины, однако свои изобретения они держали в секрете. Очисткой платины занимались и такие прославленные ученые, как шведский химик Я. Берцелиус и англичанин Г. Деви, Но никто не достиг каких-либо существенных успехов.
Более или менее систематическое изучение платины в нашей стране началось в первой половине XIX века. Открытие уральской платины в виде спутника золота вместе с осмистым иридием (1819 г.) послужило толчком к добыче и исследованию «белого металла», как тогда называли платину. Находки платины на Урале привлекли внимание правительства. Последовало высочайшее повеление «искать платину и представлять ее в Петербург».
1825 год считается годом начала промышленной добычи уральской платины. В течение этого года было получено 11 пудов драгоценного металла, в то время как на южноамериканских приисках ежегодная добыча составляла менее 1 пуда.
«Угрюмый Урал, — писал «Горный журнал», — согнул твердый хребет свой... и сделался данником могущественной России, а впоследствии времени ея арсеналом и сокровищницею, ...чтоб Сибирское богатство было еще ближе к Американскому, не доставало ему из металлов платины, а из камней алмазов: ныне платина найдена».
Правительство было озабочено уже не столько разведками новых месторождений, сколько поисками путей практического использования богатейших запасов российской платины.
На очереди стала задача найти лучший способ очищения металла от примесей и получить ковкую платину. Возник вопрос о создании первого в России научного центра, где были бы сосредоточены все исследования и эксперименты, связанные с нуждами горнорудной и химической промышленности. В Департаменте горных и соляных дел был разработан проект новой химико-металлургической лаборатории в составе Петербургского горного кадетского корпуса. Осуществление этого проекта возложили на Соболевского, который был хорошо известен в столице своими разносторонними знаниями и организаторскими способностями. С этого времени дальнейшая научная деятельность Соболевского тесно связывается с Горным корпусом (Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова), сыгравшим важную роль в развитии отечественной науки и техники.
Соболевский руководил строительно-архитектурными, механическими и водопроводными работами при сооружении будущей лаборатории. Казалось, эти работы были далеки от основного круга его научных интересов. Но Соболевский был неутомим в любом деле, за которое он брался. Строительные работы были выполнены в назначенный срок и с большой тщательностью. До этого Соболевский ознакомился с описанием многих зарубежных лабораторий. Использовал он также и свой производственный опыт. Б первых трех сооруженных гражданских зданиях он установил «паровой снаряд» (паровой котел), обслуживавший не только учебное, но и подсобные помещения (кухню, баню, прачечную) и «огненно-действующие водопроводы», обеспечивавшие все помещения водой.
При непосредственном участии Соболевского за короткий срок был возведен отдельный трехэтажный каменный флигель, в котором разместилась Соединенная лаборатория Горного кадетского корпуса и Главная горная аптека. В соответствии с утвержденным положением в лаборатории должны были проводиться следующие работы: «1) испытания и разложения руд, солей и всяких минералов, открываемых в России; 2) опыты, касающиеся до усовершенствования проплавки и промывки руд, выварки солей и прочих металлургических операций». Кроме того, предусматривались учебные занятия для слушателей Горного кадетского корпуса по курсу всеобщей химии, металлургии и пробирному искусству.
По важности выполненных исследований и разнообразию тематики это был первый русский научно-исследовательский институт металлургии, обогащения полезных ископаемых и галургии. Лабораторию можно назвать прообразом научно-исследовательского учреждения.
Соболевского ценили за большие знания, неиссякаемую энергию, любили за твердость убеждении, скромность и благородство. И когда в 1820 году строительство лаборатории было закончено и возник вопрос о кандидатуре на должность руководителя нового научного учреждения, мнения виднейших ученых и департамента совпали: возглавлять Соединенную лабораторию должен Соболевский.
К началу своих первых опытов по переработке платины Соболевский полностью ознакомился с работами не только русских и зарубежных современников, но и своих предшественников. Он делал многочисленные выписки из книг и журналов, тщательно сопоставлял наблюдения и выводы. Ученый не принимал на веру готовые результаты, а подвергал их опытной проверке и критической оценке. Он не шел проторенной дорогой, а искал принципиально новых путей в создании нового способа обработки сырой платины, В стенах лаборатории кипела трудная, но полная энтузиазма работа. Днем и ночью ставились все новые и новые опыты, делались различные пробы.
Соболевский вел лабораторный журнал, куда ежедневно заносил все свои наблюдения, накопляя новые и новые факты. Но главная графа журнала — «Выводы» — оставалась незаполненной. После некоторых раздумий Соболевский предложил своим сотрудникам Любарскому и Сысоеву расплавлять очищенную платину в угольно и набойке. Опыт дал обнадеживающие результаты. Его многократно повторяли и каждый раз получали платину требуемой чистоты.
Разработка способа очистки сырой платины была лишь первым и, пожалуй, наименее сложным шагом в изобретательском труде Соболевского. Оставалось главное — получить ковкую платину, а из нее изделия высокого качества.
Наступили напряженные дни всепоглощающей работы. Чтобы получить ковкую платину, Соболевский провел две главные операции: спрессовал губчатую порошкообразную платину и затем подверг ее спеканию. Для этого были изготовлены железные пресс-формы — квадратная, овальная и кольцеобразная. Последняя оказалась наиболее удобной. Ее плотно заполняли очищенной губчатой платиной и на холоду подвергали сильному механическому уплотнению. Под винтовым прессом получались плотные блестящие металлические кружки. Но ковкостью платина еще не обладала: от сильного удара кружки разламывались и крошились. Необходимо было придать им прочность, монолитность. Это было достигнуто термической обработкой — спеканием. Платиновый кружок нагревали до белого каления и потом подвергали давлению на том же прессе.
Через два года после опубликования в «Горном журнале» технологии переработки платины по методу Соболевского из зарубежной печати стало известно о способе, предложенном Волластоном и долгое время применявшемся в Англии. Химическая часть метода Волластона и Соболевского во многом совпадала, но металлургическая обработка плагины по способу Соболевского существенно отличалась от английской и имела явные преимущества. Волластон прессовал губчатую платину в горячем состоянии (это представляло тогда большие трудности), а Соболевский прессование платиновой губки проводил на холоду и полученные брикеты прокаливал. На это важное обстоятельство, намного упрощающее процесс, Соболевский обратил внимание в докладе на заседании Ученого комитета.
Некоторое время за границей открытие способа переработки платины приписывали Волластону. Но затем неопровержимые факты заставили и иностранных авторов признать приоритет Соболевского.
...В конференц-зале Петербургского горного кадетского корпуса состоялось годичное собрание Ученого комитета по горной и соляной части. Впервые за четырехлетнее существование комитета на собрании было так много публики. Прибыли все члены комитета, чиновники министерства финансов. Департамента горных и соляных дел, Монетного двора, видные петербургские ученые.
На собрании с увлекательным докладом об истории платинового дела и о том, как в Соединенной лаборатории был разработан метод очистки и обработки сырой платины, выступил Соболевский. Тут же были продемонстрированы изготовленные из платины предметы: жетоны, проволока, чаши, тигли, медали и кружки для питья.
С открытием наиболее рационального и оригинального способа химико-металлургической обработки платины в России начала развиваться новая отрасль химической промышленности.
Открытие Соболевского рассматривалось как крупное научно-техническое событие. Имя исследователя получило мировую известность и много лет не сходило со страниц русских и иностранных журналов.
Известный химик и физик, член-корреспондент Академии наук, профессор Петербургского университета П. П. Щеглов писал:
«С величайшим удовольствием спешу сообщить о важной химической новости соотечественникам моим. Недаром говорит пословица, что великие открытия оканчиваются большей частью великой простотою. Все почти европейские знаменитые химики в течение семидесяти пяти лет старались найти простейший и легкий способ отделить чистую платину от сопровождающих ее обыкновенно в природе других минералов и приводить в ковкое состояние, но доселе усилия их были безуспешны... Слава и честь П. Г. Соболевскому...»
«Ему обязана Россия за введение искусства очищать и обрабатывать платину»,— сказал на годичном собрании управляющий Горным департаментом.
Открытие Соболевского получило высокое признание даже в правительственных кругах, Николай I заинтересовался его исследованиями и впервые за время своего царствования, в феврале 1828 года, посетил Горный кадетский корпус и осмотрел Соединенную лабораторию. В его присутствии проводились опыты по обработке платины.
Придавая особо важное значение использованию огромных запасов русской платины, министр финансов Канкрин обратился к царю со следующей запиской:
«Обработка платины долгое время почти исключительно принадлежала одной Франции... В России, хотя и были прежде покушения обрабатывать платину, но безуспешно; к настоящим же опытам получения оной приступлено уже в 1825 году, т. е, тогда, как открыта самая добыча платины в России. Сперва искусство очищения сего металла в большом виде оставалось неизвестным. Наконец, в конце 1826 года Обер-Берг-Пробирер Соединенной Лаборатории Департамента Горных и Соляных дел и Горного Кадетского Корпуса Обер-Берг-мейстер Соболевский изобрел весьма простой, легкий и удобный способ обработки платины, посредством которого с 12 мая 1826 года по первое ноября сего года очищено и обращено в ковкое состояние до 97 пуд. сырой платины. Сим изобретением Обер-Берг-мейстер Соболевский принес существенную пользу России, доказав на опыте обширные сведения свои в науках...»
Когда поисковые исследования были уже позади, всех заинтересовал вопрос, как найти широкое применение огромным запасам платины. Ежегодно добывали в среднем 100 пудов, разрабатывая самые богатые, нетронутые россыпи.
В стране образовался крупный запас чистой платины. Правительство решило получить от нового металла максимальный доход, создать новую отрасль промышленности, где платина нашла бы применение.
Министр финансов Канкрин решил применить платину для чеканки монет и поставил ее наравне с золотом и серебром. Соболевскому поручили сделать пробную партию монет. Опыт оказался удачным: было изготовлено несколько образцов платиновых монет серебристого цвета, С 1828 года платиновые монеты начали чеканить при помощи специальных машин.
Чеканка платиновых монет по методу, разработанному Соболевским, стала крупным событием в истории русской платины.
История этого открытия примечательна тем, что от первого наблюдения до промышленного применения в больших масштабах оно было осуществлено одним и тем же лицом, сочетавшим талант ученого-исследователя и технолога-практика.
Всемирно известный немецкий ученый-естествоиспытатель Александр Гумбольдт (1769—1859) внимательно следил за развитием платинового дела. Он побывал во Франции, в Англии и в других странах, посетил платиновые россыпи в Колумбии. В 1829 году по приглашению русского правительства он приехал в нашу страну и в течение восьми месяцев изучал Урал, Алтай и некоторые другие районы России.
Приезду прославленного ученого, которого в то время называли «Аристотелем XIX века», придавали большое значение. Говорили, что его советы помогут «проложить нам путь к лучшему устройству и усовершенствованию».
Гумбольдт хорошо знал работы Соболевского и был о них высокого мнения.
Издатель «Русского архива» П. Бартенев приводит беседу немецкого ученого с министром финансов Канкриным, который как-то сказал Гумбольдту, что намерен выписать для работы на Петербургском монетном дворе опытного горного инженера из Германии. «Помилуйте, граф,—ответил Гумбольдт,— что вы хотите делать! Да где же искать хороших горных инженеров, как не в России, где им практика такая огромная? Притом у вас есть инженер, который теперь, может быть, один из первых в Европе». «Кто же это?» «Полковник Соболевский».
