Vitaly Khlopin

Vitaly Grigorievich Khlopin
Рожденный	26 января [ OS 14 января] 1890 г. Пермь , Российская Империя.
Умер	10 июля 1950 г. (10 июля 1950 г.) (60 лет) Ленинград , СССР
Национальность	Русский
Альма-матер	Санкт-Петербургский Императорский университет , Гёттингенский университет
Награды	, , Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.»,
Научная карьера
Поля	Химия , Радиохимия
Учреждения	Радиевый институт
Докторанты	Zinaida Yershova , Joseph Starik

В.Г. Хлопин на 1-м Всесоюзном совещании по редким элементам, 1925 г.

Виталий Григорьевич Хлопин (русский: Вита́лий Григо́рьевич Хлопин) (январь 1890 — 10 июля 1950) — российский и советский учёный-радиохимик, профессор, академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда (1949), режиссёр. Радиевого института АН СССР (1939-1950). Он был одним из основоположников советской радиохимии и радиевой промышленности, получил первые отечественные препараты радия (1921), один из основателей Радиевого института и ведущих участников атомного проекта, основатель школы советских радиохимиков.

Биография

Он родился 14 (26) января 1890 года в Перми , в семье врача Григория Витальевича Хлопина (1863-1929). С 1905 года Хлопины жили в Петербурге .

Краткая хронология его жизненного пути:

• 1897 г. - начал учиться в частной мужской школе в Юрьеве;
• 1908 г. - окончил 12-ю Петербургскую гимназию;
• 1911 г. - окончил химический факультет Геттингенского университета.
• 1911—1913 — в Петербургском клиническом институте великой княгини Елены Павловны. вел практические занятия по химическим методам санитарных анализов;
• 1912 г. - окончил с дипломом первой степени физико-математический факультет Петербургского университета по химии;
• 1912-1917 - оставался в университете на кафедре общей химии в качестве ассистента, где под руководством Л. А. Чугаева готовился к преподавательской деятельности (первые работы с Л. А. Чугаевым по синтезу комплексных соединений платонитрита с дитиоэфирами);
• 1913-1916 - занимался экспериментальными исследованиями по химии соединений платины и анализу редких элементов;
• 1914, 1915 - лаборант Петроградской Центральной городской химической лаборатории;
• 1915 — по предложению академика В. И. Вернадского начал работать в Радиологической лаборатории Академии наук (организованной осенью 1911 года в бывшей мастерской А. И. Квинджи на Васильевском острове ) в качестве специалиста-химика (до 1921 года);
• 1915, 1916 - по предложению Химического комитета при Государственной академии наук проводит экспериментальные работы по получению продуктов военно-химического значения (некоторые удушающие вещества) и по разработке методов получения чистой платины из русского сырья, и по поручению Центральная лаборатория Центральной лаборатории Военно-морского ведомства участвует в разработке способа получения азида натрия;
• Осень 1916 г. - Военно-химический комитет направлен специалистом-химиком начальником санитарно-эвакуационной части в «Урмийскую экспедицию для обследования борно-кислых источников Карского района и района Урмийского озера»;
• 1916 - член Комиссии по изучению естественных производительных сил России (НКФС);
• 1917 - до ликвидации Комитета военно-трудовой помощи - секретарь его химического отдела и председатель Комиссии по светящимся соединениям; в октябре участвовал в работе Конгресса по технической обороне государства; ассистент I кафедры общей химии Петроградского университета (до 1924);
• 1918-1919 - летом он был избран комиссаром Совета, образованного при НПФР для организации первого в России Радиевого завода. Общее руководство вопросами, связанными с химической и административной стороной дела, было поручено В.Г. Хлопину; в декабре был избран представителем CNPF в Совет Радиевой ассоциации; с января 1919 г. он был членом Совета Химического отделения Русского технического общества; с июля 1918 по сентябрь 1919 года он был членом Совета Платинового института;
• 1918-1934 - член редколлегии Химико-технического издательства, впоследствии преобразованного в издательство "Хемтеорет";
• 1920 г. - избран профессором кафедры общей химии Уральского государственного университета (не имея возможности выехать на Урал, вынужден был оставить свою должность);
• 1921 г. - 1 декабря В. Г. Хлопин получил первые высокоактивные препараты отечественного радия;

1922-1934 - начальник газового отдела НПФР, - Геохимического института АН СССР (Ленинград);

• 1922 г. - начал научные исследования в Радиевом институте в Петрограде (Ленинграде);
• 1922-1935 - заместитель директора, заведующий химическим отделом; с 1924 г. (одновременно в Ленинградском университете) заведовал газовым отделом Геохимического института АН СССР и гелиевой лабораторией треста «Союзгаз»;
• 1924 г. — В. Г. Хлопин выдвинул идею, что процесс фракционной кристаллизации обусловлен распределением вещества между двумя несмешивающимися фазами (кристаллами и насыщенным раствором) — законом распределения микрокомпонентов между жидкой и твердой фазами ( закон Хлопина ); с лета проводит встречи со студентами физико-математического факультета МГУ ;
• 1924—1930 — доцент Ленинградского государственного университета ;
• 1924-1933 - член Научно-технического совета по гелию при Гелиевом комитете ВСНХ; принимал активное участие в поиске и изучении месторождений гелия и разработке аналитических методов определения гелия;
• 1925 г. - на IV Менделеевском съезде выступил с докладом «Достижения в области радиоактивных веществ в СССР»; научная поездка в Германию;
• 1928-1934 - член Комитета по химизации народного хозяйства при Совнаркоме СССР (далее - при Президиуме Госплана СССР);
• 1929 , 1930 — начальник гидрохимических работ Алагезской партии АН СССР;
• 1930-1936 - постоянный консультант по радиевой промышленности на заводе "Редкие элементы" (существовал до 1931 г., с 1931 г. на его базе создан Гиредмет) Союзредмета (тогда Главредмета);
• 1931 , 1932 — научный руководитель Геохимического института АН СССР;
• 1933 г. - член-корреспондент АН СССР; член Научно-технического совета по гелию при Госплане СССР;
• 1933 - 1938 - консультант лаборатории треста "Союзгаз", позже "Гелиогазразведка" (Ленинград);
• 1934-1937 - профессор Ленинградского государственного университета;
• 1935 г. - утвержден Президиумом АН СССР со степенью доктора химии-философии;
• 1936- 1946 - директор Радиевого института АН СССР (Ленинград);
• 1937 г. - большое внимание уделяет изучению химической природы продуктов искусственного распада урана и тория, что стало возможным благодаря облучению их препаратов на циклотроне, запущенном в Радиевом институте - первом в Европе;
• 1938 г. - консультант Государственного института редких и мелких металлов Наркомата редких и мелких металлов (Москва);
• 1939 г. - действительный член Академии наук СССР;
• 1940 г. - председатель Комитета по урановой проблеме при Президиуме АН СССР;
• 1941, 1942 - в эвакуации в Казани, руководил деятельностью Радиевого института; заместитель председателя Комиссии АН СССР по мобилизации ресурсов Поволжья; заместитель академика-секретаря химического отделения Академии наук СССР;
• 1943 г. — Сталинская премия третьей степени за разработку способа промышленного получения радия;
• 1945 г. - в Ленинградском университете В.Г. Хлопин возглавил первую в СССР кафедру радиохимии, где прочитал первый в Советском Союзе курс лекций по радиоактивности - началась подготовка нового поколения радиохимиков для научных организаций и атомной промышленности;
• 1947 г. - В. Г. Хлопин и Е. К. Герлинг разработали новый метод определения геологического возраста по ксенону, накопленному при спонтанном делении урана.

Умер 10 июля 1950 года и похоронен в Ленинграде, на Некрополе мастеров искусств Александро-Невской лавры[14].

Семья

• Отец - Григорий Витальевич Хлопин (1863-1929).
• Мать - Екатерина Александровна, урожденная Кавадерова (1865-1945) - выпускница Высших женских курсов в Петербурге (словесно-исторический и физико-математический факультеты), занималась журналистикой. (на момент ссылки Г. В. Хлопина на Урал в 1886 г.), с 1905 г., когда Хлопины жили уже в Петербурге, Екатерина Александровна занималась благотворительной деятельностью. Она умерла в дороге при реэвакуации Государственного радиевого университета из Казани в Ленинград.
  • Брат - Николай Григорьевич Хлопин, гистолог.

Khlopin was first married to Nadezhda Pavlovna Annenkova (daughter of the Narodovtsy P. S. Annenkov[clarification]).

• Дочь (1913 г.р.), которую крестили в церкви Куоккалы.
• В 1920 году он женился на Марии Александровне Пасвик.

Научные работы

Самостоятельную научную деятельность В. Г. Хлопин начал еще студентом в 1911 году - в лаборатории своего отца в Клиническом институте он проводил работы, результаты которых были опубликованы в статье «Об образовании окислителей в воздухе под действием ультрафиолетовых лучей». ".

В этих исследованиях В. Г. Хлопин впервые доказал образование в атмосферном воздухе под действием ультрафиолетовых лучей не только перекиси водорода и озона, но и оксидов азота, последнее утверждение положило начало длительной дискуссии, продолжавшейся до 1931 года, когда Д. Форлендер ( нем . D Форлендер ) доказал правильность наблюдений В. Г. Хлопина.

Круг интересов В. Г. Хлопина не ограничивается строго какой-либо одной областью. Это определяется школой, которую он прошел под руководством Л. А. Чугаева и В. И. Вернадского соответственно - по общей химии и геохимии, что, в свою очередь, позволило В. Г. Хлопину развить собственное научное направление - создать первую отечественную школу радиохимики.

Работа с Л.А. Чугаевым.

На начальном этапе своей научной деятельности (1911-1917) В. Г. Хлопин занимался главным образом проблемами неорганической и аналитической химии. В 1913 г. вместе с Л. А. Чугаевым работал над синтезом комплексных соединений платонитрита с дитиоэфирами. Из его дальнейших работ особенно важны те, которые направлены на разработку нового метода получения различных производных одновалентного никеля и создание прибора для определения растворимости соединений при различных температурах.

К наиболее интересным работам этого периода относится открытие Л. А. Чугаевым и В. Г. Хлопиным гидроксопентаминового ряда комплексных соединений платины, сделанное в 1915 г.; Любопытно, но методологически, с точки зрения теории познания, вполне естественно, что исторически оно было совершено несколько раньше открытия Л. А. Чугаевым и Н. А. Владимировым пентаминового ряда, названного впоследствии солями Чугаева.

В этот период научной деятельности В. Г. Хлопина особое место занимают две работы: 1. Действие сероводородной натриевой соли на металлические селен и теллур, приведшее к разработке удобного метода получения теллурида и селенида натрия и удобному синтезу органических соединений теллура и селена (1914 г.), 2. О действии гидросульфуронатриевой соли на соли никеля в присутствии азотистой натриевой соли. Работа привела к синтезу производных одновалентного никеля (1915), которые значительно позже (в 1925) были получены в Германии С. Маншо с сотрудниками действием оксида углерода и оксида азота на соли никеля.

Здесь, на этом же кафедре, уже в Первую мировую войну по заданию Химического комитета Главного артиллерийского управления В. Г. Хлопин выполнил свою первую технологическую работу - разработал способ получения чистой платины из русского сырья. Важность этой работы была обусловлена ​​резким сокращением импорта. Его участие в нескольких экспедициях, направленных на выявление природных богатств России, было подчинено решению тех же задач. Он писал обзоры о редких элементах: боре, литии, рубидии, цезии и цирконии.

At V. I. Vernadsky’s laboratory

Эта встреча предопределила всю дальнейшую научную деятельность В. Г. Хлопина. В лаборатории, основанной Владимиром Ивановичем Вернадским, проводилось систематическое исследование радиоактивных минералов и горных пород, поиск которых в России осуществлялся экспедициями, организованными также по его инициативе. В.И. Вернадский был первым русским учёным, осознавшим важность открытия радиоактивности: «...Для нас совсем не безразлично, как будут изучаться радиоактивные минералы России... Теперь, когда человечество вступает в новую эпоху лучистой - атомной энергии мы, а не другие, должны знать, должны узнать, что в этом отношении таит в себе почва нашей родной страны".

В 1909 году В.И. Вернадский возглавил исследования явлений радиоактивности в России, под его председательством была организована Радиевая комиссия - все работы были объединены под эгидой Академии наук, была основана Радиологическая лаборатория, с 1914 г. Стартовала Радиевая экспедиция Академии наук». В упомянутой речи В. И. Вернадский отмечает особенности нового направления научных исследований: «Это открытие произвело огромный переворот в научном мировоззрении, вызвало создание новой науки, отличной от физики и химии, — учения о радиоактивности, поставили перед жизнью и техникой практические задачи совершенно нового рода...».

В 1915 г. В.И. Вернадский привлек к работе в Радиологической лаборатории В.Г. Хлопина. В.Г. Хлопину суждено было стать первым, а на многие годы - ведущим специалистом в новой дисциплине. Но исследования в области радиоактивности, изучение уже открытых в то время в России новых радиоактивных элементов находились еще в состоянии начального организационного периода - отечественных препаратов радия для лабораторных экспериментов не было; однако уже были известны месторождения полезных ископаемых и руд - сырья для последовательного развития научных работ в этом направлении, систематического изучения радиоактивных минералов. Ведущие специалисты профиля - профессора К.А. Ненадкевич и А.Е. Ферсман. - были приглашены к участию в настоящей работе.

В рамках освоения фундаментальных направлений деятельности, которые для В. Г. Хлопина стали делом всей его жизни, он развивает исследования научного и прикладного характера, в том числе методы геохимии радиоактивных элементов и благородных газов, аналитической химии и термодинамики; в то же время у ученого развивается самостоятельное направление, что дало предпосылки для формирования научной школы. К началу 1920-х годов сложились четыре основных направления, что, в свою очередь, привело к созданию независимой школы: 1. радиевая технология ; 2. химия радиоэлементов и прикладная радиохимия ; 3. геохимия радиоэлементов и благородных газов ; 4. аналитическая химия .

Первый опытный радиевый завод

В 1917 году чисто научный интерес к изучению радия сменился практической необходимостью использования его в военных целях — в военное ведомство и оборонные организации поступили сведения о том, что радий используется для производства легких соединений. Необходимость извлечения радия из отечественного сырья стала острой. Крупная партия радийсодержащей руды Тюя-Муюнского месторождения хранилась на складе частной коммерческой фирмы «Ферганское общество по добыче редких металлов». Эта организация из-за отсутствия в России специалистов-радиохимиков готовила сырье для отправки в Германию для технологического извлечения из него конечного продукта, но этому помешала война, а затем Февральская революция 1917 года.

Съезд технической защиты государства в октябре 1917 года решил организовать специальный радиевый завод под непосредственным управлением Академии наук, но Октябрьская социалистическая революция вновь сняла этот вопрос с очереди. В январе 1918 г. В. Г. Хлопин опубликовал статью «Несколько слов о применении радиоактивных элементов в военной технике и о возможном будущем радиевой промышленности в России». в которой он охарактеризовал значение и перспективность использования радия в военно-стратегических целях. Весной того же года Президиум Всероссийского совета народного хозяйства (ВСНХ) постановил секвестировать радиоактивное сырье, принадлежащее «Ферганскому обществу»; в апреле химический отдел РЦНЕ, возглавляемый профессором Л.Я. Карпов поручил Академии наук организовать завод по извлечению радия из отечественных уран-ванадиевых руд и обеспечить научный контроль за производством; на совещании специалистов, созванном 12 апреля Комиссией по изучению естественных производительных сил России (НПФР) под руководством Н. С. Ковалева. С. Курнакову, В. Г. Хлопину и Л. И. Богоявленскому было доложено о результатах проведенных работ по получению радия из доступного сырья; в июле 1918 г. была избрана специальная комиссия, Технический совет, а позднее Совет по организации радиевого завода при Академии наук, которая постановила организовать научно-исследовательскую лабораторию, специальный Радиевый отдел (при Комиссии) во главе с В. И. Вернадским. был создан под председательством А. Е. Ферсмана, старшего минералога Академии наук, профессора Высших женских курсов. Ее уполномоченным по организации радиевого завода был назначен секретарь кафедры, специалист Радиевой лаборатории Академии, ассистент кафедры общей химии Петроградского университета 28-летний В. Г. Хлопин. Его основательная теоретическая подготовка и владение методами тонкого химического анализа, умение эффективно решать практические задачи, опыт работы в экспедициях полностью оправдывали его участие в столь ответственном деле. Л. Н. Богоявленский, На должность начальника завода был приглашен специалист по этому вопросу.

"October 28, 1918.
Uralsovnarkhoz (Perm), Usolsk executive committee, Management of Berezniki soda plant.
 «I order the Berezniki plant to immediately begin work on the organization of a radium plant according to the resolution of the Vysovnarkhoz. The necessary funds have been allocated by the Council of People's Commissars. The work should be carried out under the direction and responsibility of chemical engineer Bogoyavlensky, to whom I propose to render full assistance.
 Chairman of the Council of People 's Commissars Lenin»".

Lenin V. I. Complete Collected Works, vol. 50, p. 375.

В 1918 году все радиоактивные остатки, находившиеся в Петрограде, были эвакуированы вглубь страны — сначала на Березниковский содовый завод в Пермской губернии, а в мае 1920 г. уже новым директором завода И.Я. Башилова, - на Бондюжский химический завод им. Химоснова (ныне Химзавод имени Л.Я. Карпова в Менделеевске), где только осенью 1920 г. удалось ввести в строй временную опытную установку по выделению радия.

Технология радиоактивных веществ

В. Г. Хлопин разработал метод механического обогащения для улучшения качества сырья сульфатов бария-радия, богатого кремнеземом (совместно с инженером С. П. Александровым). Позднее ученый преобразовал метод Кюри-Дебьерна перевода сульфатов в карбонаты при условии насыщения сульфатов кремнеземом - путем соединения соды с едким натром (совместно с П. А. Волковым).

На основании теоретических предположений В. Г. Хлопин предложил несколько способов фракционной кристаллизации солей бария-радия, исключающих упаривание растворов, - путем повышения концентрации того же иона на холоде: фракционное осаждение хлоридов соляной кислотой (1921), фракционное осаждение хлоридов соляной кислотой (1921), дробное осаждение бромидов (совместно с М. А. Пасвиком, 1923), фракционное осаждение нитратов (совместно с П. И. Толмачевым, с А. П. Ратнером, 1924-1930). А. Пасвик, 1923), фракционное осаждение нитратов (совместно с П. И. Толмачевым, с А. П. Ратнером, 1924-1930), фракционное осаждение хроматов (М. С. Меркулова), фракционное осаждение хлоридов хлоридом цинка (И. Я. Башилов и Ю. С. Вильнянский, 1926). .

В 1924 г. В. Г. Хлопин создал общую теорию процесса фракционной кристаллизации, которая значительно облегчила расчет технологического процесса в целом и разработку необходимой аппаратуры для его осуществления в частности. Ряд вариантов традиционной схемы кристаллизации был основан на расчетах, применяемых в заводской практике. В дальнейшем эта теория была применена и развита во Всероссийском научно-исследовательском институте химических реактивов и особо чистых химических веществ для получения химически чистых веществ методом перекристаллизации.

Химия радиоэлементов и прикладная радиохимия

В этой области В.Г. Хлопин с коллегами и учениками (М.С. Меркулова, В.И. Гребенщиков и др.) разработали методику изучения процесса изоморфного соосаждения микрокомпонентов и пути достижения равновесия в системе твердая фаза-раствор, - влияние многих были установлены факторы, влияющие на этот процесс, и доказана гипотеза В. Г. Хлопина (1924) о подчинении процесса фракционной кристаллизации закону распределения вещества между двумя несмешивающимися фазами (закону Хлопина). Показана возможность использования метода изоморфной сокристаллизации не только для выделения радиоактивных элементов, но и для изучения их состояния в жидкой и твердой фазах - для определения их валентности. В. Г. Хлопин и А. Г. Самарцева этим методом установили существование соединений двухвалентного и шестивалентного полония. Изучен также процесс адсорбции кристаллических осадков поверхностью - распределение между газовой фазой и кристаллическим осадком, а также между солевым расплавом и твердой фазой.

Таким образом, в этом разделе исследования В.Г. Хлопина затрагивают следующие ключевые вопросы:
1. условия достижения истинного (термодинамического) микрокомпонентного равновесия между кристаллической твердой фазой и раствором;
2. использование радиоэлементов в качестве индикаторов при определении механизма изоморфного замещения диссоциированных ионов;
3. применение общих законов изоморфного замещения для разработки метода фиксации химических соединений, присутствующих в крайне малых количествах и нестабильных в твердой фазе, установления их валентности и химического типа, - для выявления новых химических равновесий как в твердой фазе и в растворе;
4. условия адсорбционного равновесия между твердой кристаллической фазой и раствором.

Термодинамическое равновесие микрокомпонента

Строго экспериментально установлено, что:
а) При достижении истинного (термодинамического) равновесия между кристаллической твердой фазой (электролитом) и раствором микрокомпонент, присутствующий в растворе и изоморфный твердой фазе, распределяется между двумя несмешивающимися растворителями по закону Бертло - Нернста и при этом во всех известных случаях в простой форме: Ск/Ср=К или

${\frac {x}{a-x}}=D{\frac {y}{b-y}}$

где x – количество микрокомпонента, перешедшего в кристаллы, a – общее количество микрокомпонента, y и b – соответствующие значения для макрокомпонента.
б) Механизм достижения истинного равновесия между кристаллической фазой и раствором сводится к процессу многократной рекристаллизации твердой фазы, заменяющему в рассматриваемом случае практически отсутствующий в обычных условиях процесс диффузии в твердом состоянии. Рекристаллизация при субмикроскопических размерах кристаллов протекает чрезвычайно быстро, поэтому при кристаллизации из пересыщенных растворов рекристаллизация и установление равновесия заканчиваются на стадии, когда кристаллиты достаточно малы.

в) В случае медленной кристаллизации не из пересыщенных растворов, а из насыщенных, в частности, вследствие медленного испарения, истинное равновесие между кристаллами и раствором не наблюдается и происходит распределение микрокомпонента между твердой фазой и раствором. в данном случае по логарифмическому закону Госкинса и Дернера, развитому на основе идеи непрерывного ионного обмена между гранями растущего кристалла и раствором

$\ln {\frac {a}{a-x}}=\lambda \ln {\frac {b}{b-y}}$

Здесь, как и выше: а - общее количество микрокомпонента, х - количество микрокомпонента, перешедшего в твердую фазу, б - общее количество макрокомпонента, у - количество макрокомпонента, перешедшего в твердую фазу.
г) Резкое изменение величины D при изменении температуры или состава жидкой фазы является показателем наступления нового химического равновесия в растворе или в твердой фазе. Случай распределения микрокомпонента между кристаллической твердой фазой и раствором (по закону Бертло - Нернста или Госкинса- Дернера ) может служить свидетельством образования между микрокомпонентом и анионом или катионом твердой фазы кристаллизующихся соединений. изоморфно твердой фазе.

Радиоактивные элементы как индикаторы

Радиоактивные элементы ( Ra и RaD ) были использованы В. Г. Хлопиным и Б. А. Никитиным в качестве индикаторов при определении природы нового типа смешанных кристаллов Грамма. Эти исследования показали принципиальную разницу между истинными смешанными кристаллами в духе Эйльхарда Мичерлиха , когда замена одного компонента на другой выражается в форме иона на ион, или атома на атом, молекулы на молекулу, и смешанных кристаллов нового типа. вид, при котором такое простое замещение невозможно, и происходит за счет очень малых размеров готовых участков кристаллической решетки каждого компонента. Ученые показали, что смешанные кристаллы нового типа принципиально отличаются от истинных смешанных кристаллов наличием низкого предела смешиваемости – они вообще не образуются при низкой концентрации одного из компонентов. В этом случае они подобны аномальным смешанным кристаллам (как показали экспериментально В. Г. Хлопин и М. А. Толстая) и относятся к последним примерно как коллоидный раствор со взвесью. Эти работы (о строении и свойствах смешанных кристаллов нового вида и аномальных смешанных кристаллов) привели В. Г. Хлопина к мысли о необходимости классификации изоморфных тел не путем рассмотрения строения изоморфных смесей в статическом равновесии (как это было сделано, например, по В. Г. Гольдшмидт и его школа), а по методам замещения компонентов — с учетом динамики образования изоморфной смеси. При этом все изоморфные тела строго делятся на две группы по способу замещения:

а) Изоморфные соединения в духе Э. Мичерлиха, истинно изоморфные. Замещение при образовании смешанных кристаллов такими соединениями происходит по первому принципу: ион на ион и т. д. К таким кристаллам относятся указанные выше законы распределения. Такие соединения имеют схожий химический состав и молекулярную структуру.

б) все остальные изоморфные соединения, когда образование смешанных кристаллов обусловлено вторым принципом: замещением узлов элементарной ячейки или близких к ним (смешанные кристаллы нового типа или изоморфные 2-го рода по В. Г. Гольдшмидту) , вплоть до микроскопически-аномальных смешанных кристаллов типа FeCl ₂ — NH ₄ Cl, Ba(NO ₃ ) ₂ , Pb(NO ₂ ) ₂ , метиленового синего K ₂ SO ₄ - Понсоро и др., проявляющих неоднородность).

---

3.Благодаря работам, рассмотренным в двух предыдущих параграфах, В.Г. Хлопину удалось представить в новом виде закон Э. Мичерлиха, позволяющий судить о составе и молекулярном строении неизвестных соединений на основании их образования. изоморфных смесей с соединениями, состав и молекулярное строение которых известны. В. Г. Хлопин предложил метод изоморфной сокристаллизации из растворов для фиксации невесомых и неустойчивых химических соединений и определения их состава. Метод позволил обнаружить и определить состав индивидуальных соединений двухвалентного и шестивалентного полония (В. Г. Хлопин и А. Г. Самарцева).

---

4. Изучая адсорбцию изоморфных ионов на поверхности кристаллических осадков, В. Г. Хлопин показал, что адсорбционное равновесие устанавливается через 20–30 мин; Адсорбция изоморфных ионов не зависит от заряда поверхности адсорбера, когда его растворимость не изменяется. Правильно воспроизводимые результаты исследования адсорбции и полная обратимость этого процесса достигаются только в том случае, если поверхность адсорбера остается неизменной на протяжении всего эксперимента - если растворимость адсорбера остается неизменной; при изменении состава жидкой фазы или при других дополнительных условиях, когда изменяется растворимость адсорбера, адсорбция приобретает более сложный характер, что сопровождается сокристаллизацией, искажающей результаты. С аналогичным явлением, изучая кинетику адсорбции, столкнулся Л. Имре. В. Г. Хлопин дал формулу для определения поверхности кристаллических выделений путем адсорбции на них изоморфного иона и экспериментально подтвердил ее применимость (В. Г. Хлопин, М. С. Меркулова).

Геохимия радиоэлементов и благородных газов

В этой области в творчестве В. Г. Хлопина получили развитие следующие направления: 1. миграция радиоэлементов, в частности – относительно недолговечных в земной коре; 2. исследование радий-мезоторийсодержащих вод; 3. Определение геологического возраста по радиоактивным данным; 4. Распространение гелия и аргона в природных газах страны; 5. Влияние природных вод на геохимию благородных газов; 6. Распространение бора в природных водах.

Миграция радиоэлементов

Ученый первым обратил внимание на особую важность изучения миграции относительно короткоживущих радиоэлементов в земной коре для решения общих геологических и геохимических задач (1926). В. Г. Хлопин указал на ряд вопросов этих дисциплин, предполагающих решение предлагаемыми методами: определение последовательности геологических и геохимических процессов, определение абсолютного возраста относительно молодых и очень молодых геологических образований и ряд других тематических направлений. Экспериментальному изучению подверглись миграции урана и радия.

Исследования радиоактивной воды

Обширные исследования по установлению присутствия радия, урана и продуктов распада ториевого ряда в природных рассолах Советского Союза проводились под руководством В. Г. Хлопина; Многочисленные экспедиции выявили новую форму накопления в природе радия и его изотопов в рассолных водах типов Na, Ca и Cl. В этих исследованиях принимали участие его ученики и коллеги: В.И. Баранов, Л.В. Комлев, М.С. Меркулов, Б.А. Никитин, В.П. Савченко, А.Г. Самарцева, Н.В. Тагеев и другие.

Определение геологического возраста радиометрическим методом

Эти работы касаются, с одной стороны, рассмотрения основ метода и анализа характера погрешностей, а с другой стороны, экспериментального определения возраста уранитов из разных пегматитовых жил как по соотношению уран/свинец, так и по соотношению уран/свинец. кислородным методом Лана, который был развит и усовершенствован в работах В. Г. Хлопина. Ученый руководил исследованиями в этом направлении в Радиевом институте - по гелиевым и свинцовым методам, что дало определение геологического возраста некоторых формаций. К этому циклу следует отнести работы (совместно с Е. К. Герлингом и Е. М. Иоффе) по миграции гелия из минералов и горных пород и влиянию газовой фазы на этот процесс.

Распределение гелия и аргона в природных газах СССР.

В. Г. Хлопин начал изучать распространение гелия в свободно выделяющихся газах страны в 1922-1923 гг. В 1924 г. он вместе с А. И. Лакашуком открыл гелий в газах Новоузенского уезда Саратовской губернии; а в период с 1924 по 1936 г. В. Г. Хлопин и его ученики (Е. К. Герлинг, Г. М. Ермолина, Б. А. Никитин, И. Е. Старик, П. И. Толмачев и др.) проанализировали множество проб природных газов и на основе этих данных создали карту распространения. Впервые в районе Коканда выявлен новый тип газовых струй, получивший название «воздушные струи» и характерный для широких горных котловин (1936 г.).

Природные воды и геохимия благородных газов.

Работы настоящего направления явились прямым следствием предыдущего раздела, на основе которого В. Г. Хлопин пришел к представлению о непрерывном газообмене между внутренней и внешней газовой атмосферой, о роли природных вод, в частном случае - в обмен благородными газами (кроме гелия) между наружным воздухом и подземной атмосферой. В соответствии с этими представлениями в подземных газовых атмосферах происходит постепенное обогащение аргоном, криптоном и ксеноном — обеднение неона по отношению к их содержанию в воздухе. Связь

${\frac {Ar}{N_{2}}},{\frac {Kr}{Ar}},{\frac {Xe}{Kr}}$

в подземной атмосфере больше, чем в воздухе. Установлено, что растворенные в нижних слоях глубоких природных водоемов газы резко обогащены тяжелыми благородными газами.

Бор в природных водах

Началом этого направления геохимии послужили работы по борно-кислым источникам в Северо-Западной Персии и Закавказье; позднее эти исследования были распространены на другие районы СССР. Установлено, что бор является типичным элементом в водах нефтеносных районов, обогащенных ими. В. Г. Хлопин также впервые отметил необходимость поисков борсодержащих соединений в Эмбинском и Гурьевском уездах Уральской области, где много позже было открыто Индерское месторождение.

Аналитическая химия

Работы В.Г. Хлопина в этой области касаются газового, объемного, гравиметрического и колориметрического анализа.

Газовый анализ. В. Г. Хлопин разработал приборы для экспресс-оценки количества гелия и неона в газовых смесях (В. Г. Хлопин, Е. К. Герлинг, 1932). Эти приборы настолько упростили анализ благородных газов, что позволили включить его в общий метод газового анализа.

Объемный анализ. В. Г. Хлопин впервые в СССР внедрил метод дифференциального восстановления и дифференциального окисления с одновременным определением нескольких катионов в смеси (1922 г.) и экспериментально освоил одновременное определение ванадия, железа и урана - волюметрические методы определения. были предложены ванадия и урана.

Гравиметрический анализ. В.Г. Хлопин разработал количественный метод выделения четырехвалентного урана в форме UF ₄ NH ₄ F. ¹ / ₂ H ₂ O из шестивалентного урана и трехвалентного и двухвалентного железа.

Колориметрический анализ. Ученые предложили метод определения небольших количеств иридия в присутствии платины.

Под руководством В. Г. Хлопина были разработаны также несколько методов анализа: объемный метод определения малых количеств бора, объемный метод определения ${\ce {SO4^2-}}$ и ${\ce {Mg^2+}}$, гравиметрические методы определения урана, колориметрический метод определения фтора и другие.

Урановая проблема и атомный проект

В процессе изучения естественной радиоактивности — изучения излучения радиоактивных элементов и радиоактивных превращений — были открыты новые природные радиоактивные элементы, систематизированные в радиоактивные группы — уран и торий, к которым относится третье, так называемое актиниевое семейство — актиниды (такое название было предложенный С.А. Щукаревым). Открытие Ф.Содди закона радиоактивных смещений позволило предположить, что конечными стабильными продуктами распада элементов всех трёх семейств являются три изотопа одного и того же элемента — свинца .

Модель атома Бора основана на исследовании естественной радиоактивности, которое показало сложность строения атома, при распаде которого образуются атомы других элементов, что сопровождается тремя видами излучения: α , β и γ. . Нейтрон-протонная теория строения атомного ядра обязана своим возникновением открытию новых элементарных частиц, входящих в состав ядра: нейтрона ( ¹ ₀ n) и протон ( ¹ ₁ р), что стало возможным благодаря искусственному расщеплению атома под действием α-частиц (1919 г.): ¹⁴ ₇ Н+ ⁴ ₂ He→ ¹⁷ ₈ О+ ¹ ₁ H, сопровождавшийся высвобождением протона (вскоре были проведены эксперименты с рядом других легких элементов).

Дальнейшие фундаментальные исследования в этой области показали, что у легких элементов число нейтронов в ядре равно числу протонов; а по мере перехода к тяжелым элементам нейтроны начинают доминировать над протонами, и ядра становятся нестабильными — они становятся радиоактивными.

В рамках атомного проекта он был членом технического совета. и отвечал за деятельность радиевого института. Усилиями В. Г. Хлопина и первого секретаря Ленинградского обкома и горкома ВКП(б) Алексея Кузнецова Радиевый институт получил дополнительные помещения. Решение о выделении помещений было принято Особым комитетом в ноябре 1945 года и осуществлено председателями Оперативного бюро Совнаркома РСФСР А. Н. Косыгиным и представителем Госплана в Особом комитете Н. А. Борисовым.

Педагогическая, административная, общественная и редакционная деятельность

После окончания Петербургского университета В. Г. Хлопин был оставлен на кафедре профессора Л. А. Чугаева, но, еще будучи студентом, в 1911 году вел практикум по химическим методам санитарных анализов с врачами Петербургского клинического института, а продолжил этот курс практической подготовки в 1912 и 1913 годах.

С 1917 по 1924 год В. Г. Хлопин служил ассистентом кафедры общей химии в университете, а с 1924 года в должности доцента начал преподавать специальный курс по радиоактивности и химии радиоэлементов - первый в СССР; поскольку краткие и неполные сведения и конспекты существовали только в зарубежной литературе, этот курс был полностью разработан В. Г. Хлопиным, который преподавал его до 1930 г., а с 1934 г. возобновил преподавание в качестве профессора до 1935 г. Весной 1945 г. ученый организовал и возглавил кафедру радиохимии Ленинградского университета.

Курс лекций по радиохимии, разработанный В. Г. Хлопиным совместно с Б. А. Никитиным и А. П. Ратнером, лег в основу обширной монографии по химии радиоактивных веществ.

В. Г. Хлопин принимал активное участие в работе Русского физико-химического общества, а после преобразования последнего во Всесоюзное химическое общество входил в состав Совета Ленинградского отделения организации, а позднее был его председатель.

В Академии наук В. Г. Хлопин был членом Аналитической комиссии, Комиссии по изотопам, Комиссии по развитию научного наследия Д. И. Менделеева . С 1941 по 1945 год В. Г. Хлопин в должности заместителя академика-секретаря вел большую работу в Отделении химических наук АН СССР. Во время Восточного фронта ( Вторая мировая война ) В. Г. Хлопин занимал должность заместителя председателя Комиссии по мобилизации ресурсов Поволжья и Прикамья и председателя ее химического отдела.

В течение многих лет он был членом редакционного совета Химико-технического издательства (Химтеорет). Ученый был ответственным редактором журнала «Успехи химии» и входил в редколлегии журналов: «Доклады АН СССР», «Известия АН СССР (Отдел химических наук)», «Вестник АН СССР». Общая химия» и «Журнал физической химии».

Виталий Григорьевич Хлопин обучал студентов по всем важнейшим направлениям научной деятельности, многие из которых стали не только самостоятельными научными исследователями, но и создателями собственных научных направлений и школ.

Награды и научное признание

• Герой Социалистического Труда (29.10.1949);
• три ордена Ленина (10.6.1945; 21.3.1947; 29.10.1949);
• Сталинская премия третьей степени (1943 г.) — за разработку способа промышленного получения радиотория.
• Сталинская премия первой степени (1946) — за научные исследования в области химии радиоактивных веществ, результаты которых изложены в статьях: «Радиоактивные методы определения абсолютной поверхности кристаллических суспензий», «Адсорбция радия на сульфат свинца», «Превращение элементов и периодический закон» (1939—1944).
• Сталинская премия первой степени (29.10.1949) — научный руководитель разработки технологического процесса выделения плутония из металлического урана на заводе «Б».
• Малая премия Д. И. Менделеева за работы по радию (1924);
• Заслуженный деятель науки РСФСР (1940);
• Первый чтец Менделеева (1941).

Адреса в Санкт-Петербурге

• 1922-1941, 1945-1950 - улица Рентгена, 3;
• 1922-1941, 1945-1950 - Kamennoostrovsky Avenue, 23;
• 1908-1941, 1945-1949 - Universitetskaya embankment, 7;
• 1913-1941 - Bolshaya Zelenina street, 13;
• 1945-1950 - Lesnoy Avenue, 61 (House of Specialists).

Память

Именем В.Г. Хлопина названы:

• Постановлением Президиума АН СССР Радиевому институту присвоено имя В. Г. Хлопина (1950).
• За лучшие работы в области радиохимии (1950) учреждена премия В. Г. Хлопина.
• С 1970 года в Радиевом институте проводятся Хлопинские чтения по радиохимии и химии редких элементов.
• Улица Хлопина — в Калининском районе с 1972 года, от Политехнической до Гжатской улицы.
• Радиевый институт им. В.Г. Хлопина – 2-й Муринский проспект, дом 28;
• Радиевый институт им. В. Г. Хлопина (историческое здание) — улица Рентгена, дом 1 (подробнее об этом здании см. статью Улица Рентгена).

Мемориальные доски

• Мемориальная доска на здании Радиевого института
• В 1952 г. на здании по ул. Рентгена, 3 установлена ​​мемориальная доска (арх. З. М. Виленский).
• A memorial plaque was installed on the building at 23 Kamennoostrovsky Prospekt in 1990 (sculptor E. N. Rotanov, architect S. L. Mikhailov).
• В 1996 году на здании по адресу Университетская набережная, 7 была установлена ​​мемориальная доска с ошибочными датами в тексте: «В этом здании с 1908 по 1949 годы проживал выдающийся учёный, организатор атомной промышленности, основатель кафедры радиохимии В.Г. Хлопин». учился и работал». (В 1941-1945 годах эвакуировался в Казань .)

В 1950-е годы на доме по Лесному проспекту, 61 была установлена ​​мемориальная доска с текстом: «В этом доме с 1945 по 1950 год жил выдающийся русский химик Виталий Григорьевич Хлопин».