ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Воспоминания о П.А.Ребиндере
А.В. Перцов

Воспоминания лекционного ассистента

На протяжении 7 лет мне довелось исполнять обязанности ассистента на лекциях Петра Александровича Ребиндера; это были не только обычные лекции общего курса, но и его разнообразные выступления с популярными лекциями в Политехническом музее, на Химфаке МГУ перед учителями и на курсах повышения квалификации, на телевидении и в других аудиториях. Мне не раз говорили и П.А., и другие сотрудники кафедры, что надо опубликовать описание лекционных демонстраций, но все руки не доходили; в какой-то мере постараюсь восполнить здесь этот пробел.

Итак, лекции П.А. делились на два, существенно разных для меня, как ассистента, типа – лекции общего курса и популярные, или обзорные. Начну с первых – лекций по коллоидной химии для студентов химического факультета МГУ в Южной химической аудитории (ЮХА) - П.А. всегда читал лекции там, поскольку в этой аудитории был (ныне, увы, погибший) прекрасный немецкий эпидиаскоп с удобными эпи- и диапроекциями, использовавшимися для демонстрации. Лекционные демонстрации включали в себя три элемента: плакаты, кинофильмы и опыты.

Плакаты, общим числом несколько десятков, были изготовлены под руководством П.А. и Бориса Яковлевича Ямпольского профессиональными художниками при переезде в новое здание – на хорошей бумаге с марлевой подкладкой, с хорошими рейками сверху и снизу, они были очень хороши и П.А. ими заслуженно гордился. Поскольку не всегда мне удавалось выяснить, чему будет посвящена следующая лекция, я обычно сам отбирал нужные – с формулами, графиками и иллюстрациями. Иногда, правда, не угадывал – ожидал, что П.А. перейдет к новому материалу, а он "застревал" на старом – начинал повторять изложенное в предыдущей лекции по-новому, ссылаясь при этом на известную кулинарную книгу Елены Молоховец: "Судак по-польски другим манером". Один раз это кончилось небольшим курьезом, связанным с плакатами.

Началось все с того, что по какой-то причине П.А. объявил дополнительную лекцию во внеурочное время; однако у него, по-видимому, не нашлось времени для ее подготовки и он начал "другим манером" излагать материал предыдущей – адсорбцию ПАВ. При этом он впервые сказал, что для адсорбционной изотермы Лангмюра в точке пересечения асимптот адсорбция равна половине предельной. После лекции подошел студент и показал, что на нашем роскошном плакате изотерма идет гораздо выше; впрочем такая же ошибка повторяется почти во всех учебниках и только мы в нашем учебнике ее устранили.

Кинофильмов было несколько. Один из них – "Броуновское движение" приходилось заказывать в Главном здании. Приходил киномеханик с пленкой и из кинопроекционной за аудиторией показывал фильм на большом экране; моей заботой было согласовать время прихода киномеханика и показа фильма с изложением лекции, что, из-за увлеченности П.А., было совсем не просто. Это был старый, потрепанный фильм с хорошими натуральными кадрами броуновского движения.

Несколько фильмов я показывал сам с помощью старенького, но очень удобного - можно было менять скорость показа - 16 мм кинаповского кинопроектора. Среди них были любимые П.А. два фильма, снятые моим братом Н.В.Перцовым для Брюссельской международной выставки; фильмы были снабжены французскими титрами, что тоже очень нравилось П.А. Первый демонстрировал проявление эффекта Ребиндера на металлических монокристаллах, в частности переход от хрупкого разрушения к пластическому течению покрытых ртутью монокристаллов цинка при повышении температуры; эту часть фильма брат снимал, используя в качестве нагревателя перевернутый маленький электрический утюжок. Нередко П.А. после демонстрации фильма просил повторить "живьем" опыт по растяжению в ленту чистого монокристалла и хрупкому разрушению со сколом монокристалла, покрытого ртутью или галлием.

Вторым фильмом было "Разрезание ртути" – стабилизация разреза тонкого слоя ртути в чашечке Петри с помощью раствора сапонина. Петр Александрович всегда с экспрессией комментировал возникающие картинки – невозможность схождения четырех разрезов в одной точке; огиву, образующуюся при двойном разрезании поперек кругового разреза; очковую змею (разрез, кончавшийся маленьким кружком, и постепенно сокращавшийся) и др. Здесь также нередко П.А. просил меня повторить опыт "живьем", что я обычно встречал без всякого энтузиазма. Во-первых, ртуть после опытов приходилось долго отмывать, т.к. образующаяся при многочисленных переливаниях эмульсия никак не хотела разрушаться. Во-вторых, ртуть все-таки и в изрядных количествах: разольешь – хлопот не оберешься. В третьих, уж очень много забот – за 20-ти минутный перерыв между лекциями надо принести в аудиторию плакаты, киноаппарат, причиндалы для опытов, развесить плакаты, установить и проверить киноаппарат, подготовиться к показу опытов, а после окончания лекции все это унести.

Впрочем, я уже перешел к описанию опытов; расскажу теперь о них более полно в том порядке, в каком они встречались в курсе, точнее говоря, по порядку лекций, который установился в последние годы. Дело в том, что в первые годы моего ассистирования П.А. начинал лекции с теории броуновского движения – раздела науки, развитие которого пришлось на юношеские годы П.А. Он так увлекался изложением, что ему часто не хватало времени для изложения более современных разделов курса. В конце концов преподаватели уговорили П.А. начинать лекции с поверхностных явлений и поверхностно-активных веществ – темы еще более любимой П.А. Это было связано с тем, что после моего назначения заведующим общим практикумом я смог перестроить работу практикума так, что все студенты начинали работу с этой темы и по ней сдавали коллоквиум, что позволяло согласовать работу практикума, лекции и коллоквиумы.

Вводная лекция по старой традиции сопровождалась демонстрацией набора разноцветных золей, изготовленных неизвестно когда. Золи были в хороших цилиндрах с притертыми пробками и с помощью луча света от какого-либо проектора демонстрировалось рассеяние в них света; моим нововведением было изменение направления луча – я стал светить сверху, сняв предварительно пробку – при этом светился весь цилиндр, причем для бесцветных золей цвет рассеянного света изменялся сверху вниз от голубого до красноватого. Демонстрировалось и образование золя канифоли при выливании спиртового раствора канифоли в воду – здесь также я стал использовать вертикальный луч света. Обычно во вводной лекции показывались и другие опыты – по адсорбционному понижению прочности, структурообразованию в глинистых суспензиях и др., которые потом повторялись в других разделах курса.

Несомненно коронными были демонстрации в разделе "Поверхностные явления и адсорбция". С помощью слайдоскопа или в большом сосуде на столе демонстрировался опыт Плато – сферическая капля анилина на границе, размазанной за счет диффузии - между чуть более плотным и чуть менее плотным, чем анилин, водными растворами поваренной соли. С помощью слайдоскопа я наладился показывать и возникновение критических эмульсий в системе вода-фенол: сделал плоскую толстостенную запаянную ампулу с этой смесью, которую предварительно нагревал в горячей воде выше критической температуры и вставлял в слайдоскоп; по мере охлаждения прозрачный раствор сначала мутнел, становился совсем непрозрачным, а затем расслаивался на две прозрачные фазы.

Но самые главные опыты – по двухмерным адсорбционным слоям нерастворимых поверхностно-активных веществ (ПАВ): оттеснение монослоем олеиновой кислоты порошков талька и кристаллвиолета, "танец камфары", лодочка. Эти опыты показывались с помощью диапроекции на очень удобном для этого немецком эпидиаскопе.

Главное условие успешного выполнения – чистота поверхности от следов ПАВ: если поверхность загрязнена, тальк и кристаллвиолет покрывают ее неравномерно. П.А. с экспрессией комментирует: "Если хозяйка возьмет чистейшее полотенце и вытрет им посуду – опыт не удастся: посуду надо сушить, а не вытирать". Приходится до лекции хорошо мыть чашечки Петри, несколько раз обливать их водой перед опытом (а на выезде часто с водой проблемы), и, самое главное, налив последнюю порцию воды, немного слить ее через край – следы ПАВ "убегают" на новую поверхность, очищая остающуюся. Опыт с тальком иногда показывался два раза – с малым и большим количеством талька. В первом случае олеиновая кислота с огромной скоростью сметает тальк к краям, а во втором тальк уплотняется и образуется звездообразная поверхность чистой воды с разломами, как во льдах при движении ледокола. Наиболее требовательным к чистоте воды был опыт по оттеснению олеиновой кислотой кристаллвиолета – самые ничтожные следы загрязнений приводят к тому, что порошок не распространяется равномерно по всей поверхности, а остается отдельными пятнами; если этот опыт завершался успешно я вздыхал с облегчением. При демонстрации этого опыта П.А. особо подчеркивал, что олеиновая кислота сметает не только частицы порошка, но и тонкий слой воды, который успевает окрашиваться растворяющимися кристаллами – сбоку появляются идущие в объем воды окрашенные полосы.

При показе "танца" камфары, насыпанной на поверхность воды, П.А. демонстрировал свое знакомство с современными молодежными течениями, говоря, что частицы исполняют бешеный твист. Порадовавшись картине беспорядочного движения, П.А. давал команду прикоснуться к поверхности стеклянной палочкой, смоченной олеиновой кислотой, моментально прекращавшей движение частиц; П.А. с трагическими интонациями в голосе говорил, что вместо бешеного твиста теперь модель картины Левитана "Над вечным покоем".

Однако, наиболее эффектным, по моему мнению, был опыт с движеним легкой лодочки по поверхности воды при направленном выбросе адсорбционных слоев камфары из отверстия в корме лодочки; здесь я всячески проявлял свою фантазию, что вызывало одобрение П.А. и публики. Прежде всего я придумал новую конструкцию высокоскоростной лодочки с широким выхлопным отверстием. Делалась она так.

Из алюминиевой фольги вырезалась лодочка и в ней делался прямоугольный вырез с узкой "кормой". Затем одна бритва клалась на лодочку, так, что край бритвы совпадал с внутренним краем кормы, вторая бритва подсовывалась под неё и корма загибалась до угла около 45о к плоскости лодочки. Затем делался еще один такой же изгиб, так что кормовая перемычка оказывалась перпендикулярной лодочке, но не касалась ее. Это была очень ответственная процедура. Если подожмешь слишком сильно – перегородка коснется основания и возникнет мениск, закрывающий выхлопное отверстие. Если загнешь слабо – будет большой зазор и кристаллики камфары выскочат из выхлопного отверстия. А когда сделано хорошо - тонкая вертикальная перегородка почти не видна зрителю, но хорошо удерживает кристаллики камфары, широкое отверстие обеспечивает сильный поток "двухмерного ракетного горючего" и, кроме того, лодочку удобно переносить на поверхность воды за эту перегородочку.

Но самое трудное было зарядить лодочку "горючим". Для этого использовалась стеклянная палочка с оттянутым и загнутым кончиком – смочив его водой (прямо в чашечке Петри), можно взять несколько отобранных более крупных (чтобы не выскочили под перегородкой) кристалликов камфары. После этого надо было попасть палочкой с кристалликами в полость в лодочке. Но это не так-то просто: когда приближаешься к ней, диффузионный перенос камфары через воздух приводит к появлению адсорбционного слоя и лодочка, к радости зрителей, начинает удирать от зарядного устройства. После нескольких попыток, сопровождаемых одобрительными или ехидными замечаниями П.А. и смехом зрителей, наконец удается попасть, кристаллики отлипают и лодочка начинает с бешеной скоростью носиться по поверхности – вдоль стенки, как лошадь на цирковой арене.

Я обычно пускал две лодочки - вторую при этом надо было снаряжать в центре чашечки - тогда на нее меньше влияет уже носящаяся по кругу. Если они бегали в одну сторону, то происходило соревнование – какая лодка удачнее и быстрее; если навстречу, то бурный смех в зале вызывало то, что лодка, проходившая дальше от стенки "шарахалась" от другой. Постепенно я усложнял картину: добавлял несколько кристалликов камфары и лодочки "шарахались" от них, присыпал отдельные участки поверхности тальком - если его мало, то видны струи из сопла, если много - образуются "льдины" и лодочки медленно, как ледоколы, протискиваются через них, и продравшись снова резво бежали по свободной поверхности. Порадовавшись и заявив, что можно один (с ударением на этом слове) раз не посетить Третьяковскую галерею, а посмотреть эти опыты (студенты и другие слушатели со смущением вспоминали когда они последний раз там бывали, а некоторые и бывали ли вообще), П.А. командовал прекратить спектакль олеиновой кислотой. И снова трагическим голосом: "Над вечным покоем".

Между прочим, отталкивание лодочки от находящихся в воздухе кристалликов камфары послужило мне аргументом в споре с П.А. Дело в том, что он много лет говорил, что танец камфары и движение лодочки со временем прекратятся, после того как вся поверхность покроется монослоем камфары, а олеиновая кислота просто делает это быстрее. Я был с такой интерпретацией опыта не согласен, считая, что очень важна не только сильная поверхностная активность, но и летучесть камфары, благодаря чему поверхность непрерывно самоочищается – неудаляющийся монослой, по моему мнению, не мог дать столь длительного и практически незатухающего движения. Сколь я помню, П.А. в конце концов согласился с таким объяснением этого опыта.

Несколько раз я демонстрировал и весы Лангмюра (правда в несколько упрощенном виде); для этого использовал обычную фотокювету, на противоположных концах которой были закреплены концы парафинированной нитки, длина которой была немного больше ширины кюветы – это был измерительный барьер. Динамометром служил шпиц Фигуровского с загнутым концом, натягивавший нить в середине. При нанесении на поверхность олеиновой кислоты передвижение второго барьера приводило к заметному смещению нити и увеличению изгиба динамометра, что существенно – обратимому. Удавалось наблюдать и образование полислоев при увеличении давления выше критического значения, отвечающего коллапсу монослоя - если посыпать поверхность все тем же тальком, видно, как образуются складки и затем выпрямляются после уменьшения нагрузки.

Ряд опытов демонстрировался при изложении устойчивости дисперсных систем, в том числе образование пены и ее гашение с помощью изоамилового спирта, а также коагуляция; П.А. нравилось, когда коагуляция демонстрировалась с помощью слайдопроектора в тонкой кювете - видно резкое помутнение золя (обычно As2S3), затем появление и постепенный рост хлопьев и их оседание. П.А. часто говорил о преимуществе слова "флокулы" перед "хлопья": первое имеет единственное число, тогда как "хлопок" – совсем другое.

При рассказе о структурообразовании коронным опытом было структурирование суспензии бентонита: П.А. энергично тряс узкий демонстрационный цилиндр, подчеркивая при этом, что по звуку суспензия ведет себя как жидкость, затем выливал суспензию в более широкий стакан и, выждав достаточное время, переворачивал стакан с застывшей суспензией над головой какой-либо миловидной студентки из первого ряда к общей радости остальной аудитории. Позже я, себе на горе, сделал вибратор с питанием от ЛАТРа; в закрепленный на вибраторе стакан заливалась суспензия и после ее застывания вставлялась рифленая металлическая пластинка с флажком: после включения вибратора пластинка постепенно погружалась. П.А. любил этот опыт, я не очень – уж очень тяжело было все это таскать, особенно на выездные лекции.

Конечно, большим успехом пользовалась демонстрация эффекта Ребиндера на цинковых пластинках; часто П.А показывал этот опыт в двух вариантах – сначала на узких пластинках вручную, а потом на более широких через эпидиаскоп. В первом варианте П.А. давал какому-либо студенту согнуть чистую пластинку или, напрягаясь, гнул ее сам; я в это время на другой пластинке процарапывал чем-нибудь острым окисный слой, для его достаточно полного удаления смачивал маленький участок поверхности раствором щелочи и наносил маленькую каплю так называемой пятиградусной смеси – раствора индия и олова в галлии. Затем П.А. легко и изящно ломал эту пластинку к радости студентов. Во втором варианте более широкая пластинка ломалась мной на специальной подставке в эпипроекции; потом я поворачивал две половинки сломанной пластинки боком, чтобы показать, что разрушение произошло почти без пластического деформирования цинка.

Очень любил показывать П.А. и другую иллюстрацию эффекта Ребиндера – понижение прочности фильтровальной бумаги водой. До меня обычно бумажки закреплялись в виде колечек на плоской пружине, так что после разрыва бумажек пружинки подпрыгивали - кажется в таком виде опыт придумал мой брат Н.В.Перцов или Е.Д.Щукин. Я сделал эксперимент более масштабным и шумным: использовались широкие (сантиметров 10) и длинные листы фильтровальной бумаги, закреплявшиеся на штативе, стоящем на краю лекционного стола так, чтобы листы бумаги свешивались за краем стола. Снизу к бумаге подвешивались плиты от небольших лабораторных штативов; при этом надо было подобрать ширину бумаги и вес штатива, чтобы обеспечить нужную прочность. Обычно вешалось две бумаги.

Первую П.А. с помощью стеклянной палочки смачивал водой; бумага рвалась и плита, к радости студентов, с грохотом падала на пол. Потом П.А. говорил, что дело не в том, что бумага стала мокрая, а что именно вода понижает прочность гидрофильной бумаги. Он смачивал другой лист бумаги углеводородом, который не вызывал разрыв. Самой волнительной была следующая часть эксперимента – на смоченную углеводородом часть бумаги наносилась стеклянной палочкой узкая полоска воды. После этого П.А. мастерски "заговаривал зубы" студентам, выжидая, когда вода сработает, а я переживал – правильно ли подобрал ширину бумаги. Если все было удачно – бумага неожиданно рвалась, плита с грохотом падала, вызывая общее, в том числе и мое, ликование. Иногда пауза затягивалась, П.А. не выдерживал, касался бумаги мокрой палочкой еще раз и в этот момент она рвалась.

Пожалуй, это основные опыты общего курса, хотя иногда показывались и некоторые другие. Они же демонстрировались и на популярных и обзорных лекциях, подготовка которых была куда более сложной и трудоемкой задачей.

За несколько дней до таких лекций я обращался к П.А. с вопросом, на который заранее знал ответ: "Какие опыты показывать". Ответ, как правило, был стандартный: "Все". И дальше уж я сам, сообразуясь с обстоятельствами (в частности со степенью удаленности аудитории и условиями доставки необходимых причиндалов), отбирал опыты, а иногда и придумывал что-нибудь новое. Из последнего я больше всего горжусь демонстрацией эффекта Ребиндера на Международном конгрессе механиков в аудитории 01 Главного здания МГУ – одном из первых международных конгрессов в нашей стране после долгого перерыва. Не откажу себе в удовольствии рассказать об этом подробнее.

Когда П.А. попросил показать на его докладе развитие трещины в цинковой пластине под действием капли галлия, я за несколько дней пошел в эту аудиторию и обнаружил, что в ней не привычный для меня по химфаку хороший немецкий эпидиаскоп, а наш, в который в эпипроекции просунуть руки никак невозможно – надо делать специальную приставку. Мне такую приставку сделать удалось, превратив эпидиаскоп в машину для испытания на изгиб: вместо стекла, к которому прижимают при показе фотографии, вставил дюралевый уголок, края пластины привязал к подъемному столику, так что опуская его мог нагружать пластину. Но ... аппетит приходит во время еды – коли уж ломаю не руками, то пластину решил взять пошире, да еще и закоптил узкую полосу вдоль будущей линии распространения трещины. Поскольку на той же эпи-системе П.А. показывал и графики (слайды тогда только-только входили в моду, а уж о ксерокопировании прозрачек и речи быть не могло), я попросил П.А. оставить мне время для установки моей приставки; увлеченный докладом, он, естественно, такого времени мне почти не оставил, так что я все устанавливал в изрядной спешке.

Но получилось все просто здорово: на черном фоне блестела маленькая серебристая капелька, затем при нагружении появилась тонкая серебристая трещинка, которую почти никто не видел; мне удалось, когда трещина дошла почти до самых концов пластины, резко нагрузить (такая перегрузка вызывает ветвления трещины) – с двух концов трещина разветвилась и сразу широко раскрылась. Зал (механики со всего света!) ахнул: на черном фоне возникла покрытая жидким галлием широченная серебряная трещина – дело или проклятие всей жизни большинства присутствующих; я еще нагрузил – и пластина развалилась, упав со стуком – гром аплодисментов. Профессор Л.И.Миркин потом говорил мне, что аплодисменты были на конгрессе всего два раза – президенту Келдышу и нам с П.А.

Зная за собой склонность пытаться придумывать что-нибудь новое, я обычно старался начинать подготовку к лекции попозже: иначе можно завозиться с какими-нибудь новациями, они могут не получиться, а на подготовку более отлаженных демонстраций времени может не хватить. Но бывало и так: П.А. почти бежит по коридору раздеваться в кабинет – опаздывает на лекцию – и по дороге мне говорит, что хорошо бы показать новый опыт. "К первому часу Вы не успеете, но ко второму - хорошо бы". Приходилось крутиться.

Конечно, с лекционными демонстрациями было связано много волнений, иногда огорчений, но часто и радости. Не раз получал аплодисменты аудитории. Так что несмотря на все трудности я рад, что прошел через эту школу и это общение с таким замечательным человеком, каким был Петр Александрович Ребиндер.

Несмотря на еженедельные встречи с П.А. мне никогда не удавалось обсудить с ним мои научные проблемы: после окончания лекции пока я снимал и уносил плакаты и все остальное, П.А. оказывался окруженным толпой, через которую проникнуть не было никакой возможности. Единственное достаточно длительное обсуждение с ним вдвоем было у меня, когда я подготовил программу реорганизации практикума по коллоидной химии – грандиозные наполеоновские планы, из которых осуществлено процентов 10, что, впрочем, неплохо. Он подробно прочитал все написанное мною, внес исправления – в частности, он был очень недоволен, что руководителем группы по подготовке к написанию учебника я предложил сделать Щукина, а не его, и внес соответствующее исправление; к сожалению, это не осуществилось. Очень памятен мне его вопрос о моем отношении к представлениям об осмотической и упругой составляющих расклинивающего давления в пленках, стабилизированных высокомолекулярными ПАВ; я ему сказал, что я считаю эти подходы количественным описанием структурно-механического барьера. Именно после этой встречи он сказал моей маме горькие для меня слова, что у Саши гораздо больше педагогических успехов, чем научных.

Собственно научные дискуссии были у меня с ним только совместно с Е.Д.Щукиным и А.И.Русановым и касались они "проблемы 1/3". Дело в том, что Анатолий Иванович опубликовал статью, в которой работу образования частицы он записал как 1/3 от произведения поверхностного натяжения на поверхность частицы s, вместо s, как, в частности, писалось в статьях Ребиндера и Щукина по лиофильным дисперсным системам и в проектах моих статей (большей частью так и не опубликованных). Однажды Щукин позвонил мне из ИФХ с каким-то обсуждением этой проблемы, и я сказал, что если я не прав, то уйду в дворники. Щукин передал мои слова П.А., находившемуся рядом; тот был ужасно ими недоволен. Я могу с точностью до 10 метров показать место на боковой дорожке от Главного здания МГУ к Москве-реке, где я понял, что правильно и то и другое, просто Русанов перешел к "Гиббсовским координатам" – взял в качестве системы сравнения фазу, по отношению к которой частица является критическим зародышем.

Через некоторое время после этого я вернулся днем с конференции по графиту и мне дома сказали, что только что звонил П.А.: они с Русановым и Щукиным обсуждают эту проблему и велят мне скорее приехать. Когда я вошел в кабинет, П.А. с ехидной улыбкой спросил меня: "Где же Ваша метла?"; я ответил: "Петр Александрович, рано". Потом Русанова позвали к доске и П.А. с обычной экспрессией спросил: "Анатолий Иванович, если от объемной фазы отрывается частица, какую надо затратить работу?". Русанов написал "s". "Но вы же говорили, что 1/3 этой величины". "Нет, Петр Александрович ..." и дальше последовало длинное объяснение; П.А. смущенно посмотрел на меня и вопрос о метле отпал.

В связи с этим рассказом отмечу одну характерную черту П.А.: несмотря на близкие родственные отношения и большую разницу возрастов, он категорически отказывался говорить мне "ты" и соглашался на это только при условии, если и я буду говорить ему "ты", что было, конечно, совершенно немыслимо.

Таков был этот замечательный человек, один из тех людей, воспоминание о которых согревает душу.


Перцов Александр Валериевич
доктор химических наук, зав. лабораторией физико-химической механики кафедры коллоидной химии МГУ




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору