Но после получения исходных веществ перед Сергеем Васильевичем встал новый вопрос, как количественно, то есть числовой мерой, оценить способность того или иного углеводорода к полимеризации? Как сравнивать способность к полимеризации различных соединений?
Его предшественники, работавшие в этой области, ограничивались только грубой, приблизительной качественной оценкой процесса. Они ограничивались констатацией: имеет или не имеет место полимеризация того или иного соединения. Если они замечали, что углеводород загустевает при хранении или из него выпадает полимер в виде осадка, они писали— полимеризация идет. Их не занимал вопрос, влияет или не влияет на полимеризацию такой могучий фактор ускорения химических реакций, каким является нагревание. Они не пытались выяснить скорость процесса полимеризации и ее изменения, зависящие от химической структуры исходного полимеризуемого вещества. А ведь это одна из основных проблем органической химии, поставленных еще замечательными русскими химиками А. М. Бутлеровым и В. В. Марковниковым, — проблема взаимного влияния атомов в молекуле органического вещества на его реакционную способность. И сегодня она не только не снята с «повестки дня» работы химиков, но, наоборот, приобрела особую актуальность в наш «век полимеров».
Недаром в 1954 году Николай Николаевич Семенов, ныне лауреат Нобелевской премии, в своей книге «О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности» писал:
«Реакционная способность представляет собой в настоящее время чисто качественное понятие. Необходимо строго количественно охарактеризовать реакционную способность, например, путем нахождения констант скоростей соответствующих реакций, их энергий активации и стерических факторов. Иначе говоря, необходимо широко внедрять в органическую химию методы химической кинетики, необходимо слить в одно целое химическую кинетику и учение о реакционной способности».
А ведь свои исследования в области полимеризации, которые ставили именно эту задачу, Сергей Васильевич Лебедев начал проводить примерно на пятьдесят лет ранее! Можно себе представить, как далеки были остальные химики-органики от количественной оценки реакционной способности…
Напомним, что эта проблема относилась к смежной области физико-химии, а в Петербургском университете эта наука долгие годы читалась как необязательный факультативный курс, и только в 1911 году в темном и сыром подвале старинного помещения времен Меншикова, предназначенного для игры в мяч (jeu de paume), была организована лаборатория вновь основанной кафедры физической химии.
Состояние развития физической химии очень беспокоило научную общественность России, и вот, когда в декабре 1911 года происходил в Петербурге в стенах университета 2-й Менделеевский съезд, для елки этого съезда была написана юмористическая пьеса в трех актах под названием «Трагедия физической химии, или роковая дырка в университетском чулке». В печатном издании этой пьесы указано: «Шутка в 3-х действиях Б. В. Вызова и компании».
Эту шутку нельзя рассматривать как простое изощрение в остроумии. Она, безусловно, в юмористической форме отражала те беспокойства русских ученых на создавшееся положение в развитии физической химии, которые были характерны для того времени. Действие в этой пьесе происходило в Петербургском университете и действующими лицами были: Физика, Химия, Физико-химия, Гигиена, Университет, Немец (увозивший к себе Физико-химию), Городовой, Студент и другие…
В третьем акте сцена представляла лабораторию в же-де-поме. На столе, кроме штативов с пробирками, ничего нет. Когда по ходу действия на сцену входили Физико-химия с Университетом, а за ними Физика, Химия и Гигиена, появлялся Городовой, и пьеса заканчивалась следующей сценой: «Городовой
Эта шутка отражала протест химиков против формального и бездушного отношения царских министров и официальных кругов «Императорской» Академии наук к жгучим запросам развития русской науки. Это был протест против искусственного торможения прогрессивного научного направления — физической химии, развитие которой было необходимо для решения стоящих перед химией сложных задач.
Хотя Сергей Васильевич не принимал участия в составлении и написании этой шутки, но он не в меньшей степени, чем авторы пьесы, чувствовал те пагубные последствия для русской химии, которые создавались из-за недостаточного развития физико-химических исследований. Выбрав кинетический метод оценки реакционной способности двуэтиленовых углеводородов в процессе полимеризации, С. В. Лебедев продолжал в исследованиях по органической химии линию, начатую еще Н. А. Меншуткиным, чей курс органической химии он слушал, будучи студентом университета.
Необходимой предпосылкой изучения химической кинетики, определения скоростей реакции полимеризации, как уже было сказано, является получение исходных углеводородов высокой степени чистоты. При изучении скорости реакции при различных температурах возникала еще одна трудность: необходимо было строго выдерживать температуру во все время процесса, длительность течения которого при полимеризации углеводородов ряда дивинила измеряется сутками.
В наше время в лабораториях, изучающих кинетику химических реакций, имеется аппаратура, автоматически обеспечивающая строгое соблюдение температуры во все время процесса, вне зависимости от его продолжительности. Применяемые для этой цели шкафы-термостаты снабжены регулирующими и регистрирующими приборами. Как и всякие другие стандартные приборы, их выпускает промышленность. При проведении длительных экспериментов в современные лабораториях обеспечивается круглосуточное дежурство квалифицированного обслуживающего персонала.
Совсем в иных условиях приходилось работать С. В. Лебедеву. Собственными руками изготовлял он термостаты и регулирующие устройства, придумывая подчас оригинальные конструкции. Один из этих изобретенных им видов термостатов и посейчас верой и правдой служит в лаборатории высокомолекулярных соединений Ленинградского университета. Ему уже перевалило за полвека.
Эксперименты по изучению кинетики полимеризации требовали от Сергея Васильевича не только терпения и изобретательности, но много сил и энергии. Его рабочий день не был регламентирован во времени, и он часто задерживался в лаборатории за проведением эксперимента далеко за полночь.
Вот как об этом рассказывает Анна Петровна Остроумова-Лебедева:
«Вспоминаю такой эпизод, характеризующий его увлечение работой. Я сижу дома и поджидаю к ужину Сергея Васильевича. Он не идет. Уже очень поздно. Давно пробило 12 часов. Не дождавшись его прихода, я ложусь на кровать и засыпаю. Среди ночи я просыпаюсь и вижу, что его кровать пуста. Смотрю на часы: пять часов ночи. Очень встревоженная, я одеваюсь и решаюсь идти к нему в университет, узнать, не случилось ли с ним чего-нибудь. Я бывала в его лаборатории и видела какую-то большую машину, которую Сергей Васильевич из осторожности устроил в подвале лаборатории, и когда я туда однажды зашла, он предупредил меня до нее не дотрагиваться— это было бы опасно для жизни. Я знала, что он там совершенно один, так как служителя лаборатории Сергей Васильевич на ночь отпускал. Мы жили тогда на Александровском проспекте (ныне проспект Добролюбова). Надо признаться, я со страхом пошла по пустынным улицам города. Нигде ни души. Была зима. Перейдя Неву по Биржевому мосту на Васильевский остров, я свернула направо и прошла мимо здания Таможни и мимо галерей с арками старинного гостиного двора и вышла на площадь, на которую выходил университет и его длинный двор. Подойдя к калитке, я только протянула руку постучать в нее, как она в это время мгновенно распахнулась и из нее выскочил
