Борис Павлович Белоусов. Открытие автоколебательных химических реакций
Всем привет, в рамках темнедели я бы хотел рассказать историю про открытие автоколебательных химических реакций (это когда в сложной смеси реагентов концентрация одного из них, натурально, колеблется). Фактическим первооткрывателем этих реакций является Борис Павлович Белоусов – когда-то юный революционер, после революции ушедший в военную химию и дослужившийся до комбрига в нынешней Академии РХБЗ. С уходом с действительной службы он устроился в медицинский «ящик» (закрытый институт), где занимался исследованиями в области токсикологии и радиационной медицины.
Просто ради интереса он занимался биохимией, в частности – пытался отыскать неорганический аналог цикла Кребса (он же цикл трикарбоновых кислот, ключевой этап клеточного дыхания, заключающийся в окислении ацетильных CH3CO-групп до углекислого газа через 8 стадий в митохондриях клеток). В эти годы уже было известно, что реакции в живых организмах ускоряются белками-ферментами, многие из которых содержат атомы металлов, и Белоусов решил провести реакцию между лимонной кислотой, одним из промежуточных соединений в цикле, бромат-анионом BrO3- в качестве окислителя и церием в качестве катализатора (ускорителя реакции). К его удивлению, он час наблюдал периодическое изменение окраски раствора в пробирке от желтой окраски окисленного церия до бесцветной с выделением углекислого газа.
Белоусов тщательно изучил это явление: измерил зависимость периода колебаний от температуры и кислотности среды, продемонстрировал возможность перезапуска колебаний добавлением закончившегося реагента, набросал возможный механизм реакции, по совету коллеги показал возможность замены церия на ферроин – железосодержащий комплекс, меняющий цвет от голубого до красного при окислении/восстановлении, получил серию последовательных фотографий с секундомером, развертку колебательного процесса и даже вертикальный цилиндр с распространяющимися полосами разных цветов. Фактически он предвосхитил все выполненные на тему автоколебательных реакций работы до 1973 года, наработав материала на дюжину статей.
Однако ничего из этого не было принято к публикации в научных журналах: редакторы отказались верить в реальность открытия (а неофициально, насколько я знаю, считали, что «да что этот сапог мог открыть»). История про его эксперименты стала довольно абстрактной байкой, ходившей в 50-х по физфаку и биофаку МГУ, а также в ИБФ АН СССР в Пущино. В конце 50-х автора таки вычислили и уговорили отправить сведения хоть куда-то, в нерецензируемый «Сборник рефератов по радиационной медицине за 1958 г.», в котором оно и затерялось бы. В 1961 году этот рецепт достался в качестве темы работы аспиранту-биохимику Анатолию Михайловичу Жаботинскому, ученику профессора Шнолля. Жаботинский вступил в переписку с Белоусовым и сослался на него в своей работе, вызвавшей лавину интереса к автоколебательным реакциям сначала в СССР, потом и на Западе. Вживую они так никогда и не встретились.
Белоусов умер в 1970 году, до широкого признания его открытия. В 1980 году ему посмертно совместно с Жаботинским и коллегами дали Ленинскую премию. Жаботинский всю жизнь до 2008 года продолжал работать над автоколебательными реакциями и распространением химических волн, до 1991 года – в СССР, после – в США.
На первом фото Борис Белоусов в середине 50-х. Второе фото – Анатолий Жаботинский, начало 80-х годов. Третье фото и ссылка на Ютубчик – это иллюстрации автоколебательных реакций. Ютубчик – канонический вариант реакции Белоусова-Жаботинского
https://youtu.be/jRQAndvF4sM
