Главная → Использование → Статьи, информации

Карпачев Сергей Васильевич (1906-1987)

Один из основателей школы высокотемпературной электрохимии Сергей Васильевич Карпачев родился 9 марта 1906 г. в Костроме.  Окончил Уральский политехнический институт (1930). В  1932 -1948 гг. заведовал лабораторией электрохимии расплавленных солей Уральского физико-технического института, который впоследствии вошел в состав Уральского филиала АН СССР. В 1941-1948 гг. - заведующий  кафедрой физической химии Уральского государственного университета (УрГУ), с 1946 по 1947 гг. - проректор по научной работе,  с 1956 по 1963 гг. - ректор университета. В  1949 - 1956 гг. выполнял важные государственные задания по созданию оборонной техники. За большие заслуги в развитии науки и оборонной техники,  решении проблем, связанных с созданием ядерного щита в СССР дважды удостоен почетного звания лауреата Государственной премии (1950, 1951).  С 1963 по 1977 гг. директор Института электрохимии УНЦ АН СССР. С 1965 по 1984 гг. заведующий лабораторией электрохимической кинетики твердых электролитов. Член - корреспондент АН СССР (1970). Длительное время С.В. Карпачёв возглавлял секцию твердых электролитов Научного совета АН СССР по физической химии  ионных расплавов и твердых электролитов, был членом Международного электрохимического общества. Награжден орденом Ленина, четырьмя орденами Трудового Красного Знамени, орденом "Знака Почета" и медалями.

Научная деятельность С.В. Карпачёва была связана с электрохимией расплавленных солей и твердых электролитов. Его работы, посвященные изучению технологических процессов получения магния и алюминия, способствовали решению ряда теоретических и практических задач электрохимической технологии получения этих металлов. Выполненные под руководством С.В. Карпачёва исследования электродной поляризации в расплавах, контактной разности потенциалов металлов и другие работы не потеряли своего значения до сих пор и внесли значительный вклад в мировую электрохимическую науку.

С.В. Карпачёв автор пионерских работ в области электрохимической кинетики в твердых электролитах. Им впервые получены данные по емкости двойного электрического слоя в твердых электролитах, закономерности кинетики обменных реакций кислорода между электролитом и газовой фазой.

В филиале РГАНТД хранятся 17 заявок,1 поданных С.В. Карпачевым в соавторстве с разными специалистами в 1935-1976 гг. Первая из этих заявок на изобретение  «Прибор  для определения процентного содержания глинозема» была подана в Бюро Новизны Комитета по изобретательству при СТО СССР 10 мая 1935 г. в соавторстве с Н.М. Канчинским.2  В описательной части изобретения авторы упоминают предлагаемые ими ранее «приборчики», которые  оказались непригодными в условиях работы промышленной ванны  «в  виду того, что при опускании в расплавленный электролит прибор быстро обрастал коркой застывшего электролита, что делало измерения почти невозможными».3  «В настоящее время нами найден материал более или менее стойкий в расплавленном криолите. В связи с этим мы предложили другую конструкцию прибора, чем та, с которой мы работали».4 Рассмотрев заявку и все материалы к ней, экспертиза Бюро новизны установила, что авторам ранее уже было выдано авторское свидетельство № 41241 на «Способ определения содержания глинозема в электролите алюминиевых ванн». И так как это авторское свидетельство вполне защищает основную сущность нового предложения, то в выдаче авторского свидетельства было отказано.5

В 1941-1947 гг. С.В. Карпачев совместно с С.И. Ремпелем подали в Бюро изобретательства НКЦМ три заявки.  Первая, на «Способ обезвоживания карналита»,  с приоритетом  от 2 апреля 1941г., была зарегистрирована под № 42554.6 Рассмотрев предложение, Бюро Изобретательства НКЦМ постановило выдать неподлежащее опубликованию авторское свидетельство, о чем было сообщено изобретателям.7  А 15 октября 1943 г. из Бюро экспертизы и регистрации изобретений Государственной плановой комиссии при СНК СССР в Бюро по делам изобретательства Наркомата цветной металлургии (НКЦМ) пришло сообщение, что «выданное Вами  гр. Карпачеву С.В. и Ремпелю С.И. авторское свидетельство на «Способ обезвоживания карналлита» от 2 апреля 1941 г. за В/номером 42554/1890 зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР и внесено в реестр изобретений Союза ССР за № 4336с».8 Секретность с изобретения была снята 30 декабря  1943 г.9

Заявку «Газовый замыкатель»  профессора, доктора химических наук С.В. Карпачева и  кандидата технических наук С.И. Ремпеля тоже ждала удача. Кстати, эта заявка в разное время 25 июня и 20 июля 1943 г. была отправлена авторами в отдел изобретений НКО СССР10. После рассмотрения БИ НКО, обе заявки - № 8279 с приоритетом  от 30 июня 1943 г.11 и № 8333 с приоритетом от 7 августа 1943 г.,12 получив гриф секретности,  для определения новизны были направлены в отдел изобретений Госплана при СНК СССР.13  Бюро экспертизы и регистрации изобретений Госплана СССР посчитало возможным выдать авторское свидетельство на  «Замыкатель тока замедленного действия» (по заявке №  8289).14Учитывая, что предложение по заявке № 8333 является дальнейшим развитием предложения заявителей по более ранней заявке № 8279, Бюро экспертизы и регистрации Госплана СССР посчитало возможным заявку № 8333 прекратить, присоединив ее к заявке № 8279.15

Третья заявка С.В. Карпачева и С.И. Ремпеля на изобретение «Способ увеличения электропроводности электролита алюминиевой ванны» от 28 июня 1947 г.16, несмотря на положительные рецензии авторского свидетельства не получила.

В 1958 г. был создан Институт электрохимии УНЦ (с 1992 г. -  Институт высокотемпературной электрохимии), ставший  лидером в СССР и позже в СНГ в области исследования свойств твердых оксидных электролитов и электродных процессов в ячейках на твердых оксидных электролитах. Решающее влияние на формирование электрохимии твердых электролитов как самостоятельного направления электрохимии оказал С.В. Карпачев.

25 ноября 1959 г. группа сотрудников Института электрохимии Уральского филиала АН СССР в составе 4-х человек: заведующего лабораторией С.Ф. Пальгуева,17 старших научных  сотрудников С.В. Карпачева и  З.С. Волченковой и аспиранта А.Д. Неуймина18 подали в Комитет по делам изобретений и открытий при СМ СССР  две заявки: «Новый класс твердых электролитов для высокотемпературных топливных элементов» (№ 704443)19 и «Новый тип твердого окисного электролита для высокотемпературных топливных элементов» (№704493).20 Обе заявки на предполагаемые изобретения  были признаны неподлежащими опубликованию и разглашению, о чем авторы были извещены.21

12 июля  1960 г. Комитет по делам изобретений и открытий при СМ СССР отправил изобретателям авторское  свидетельство № 21257, выданное им по заявке  № 704443.22

13 сентября 1960 г. в адрес соавторов было отправлено авторское свидетельство № 21450 на изобретение по заявке № 704493.23

В соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 20 мая 1960 г. № 531 заместителем Председателя Комитета  Е.Артемьевым было рекомендовано директору Уральского филиала АН ССС Н.В. Деменеву использовать эти изобретения при проведении исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию высокотемпературных топливных элементов.24

Исполняя эти рекомендации, 29 декабря  1964 г. директор Института электрохимии УФАН СССР профессор С.В. Карпачев сообщил в  Государственный Комитет по делам изобретений и открытий СССР о широком использовании твердых электролитов в Институте электрохимии Уральского филиала АН СССР  (г. Свердловск), во Всесоюзном  научно-исследовательском институте источников тока (г. Москва) и в Научно-исследовательском институте ГИПРОНИИГАЗ (г. Саратов).25

В 1967-1972 гг. С.В. Карпачев совместно с Л.Д. Юшиной и др. подали  9 заявок на изобретения по твердым электролитам и низкотемпературных гальванических элементов: «Химотронное26 устройство с твердым электролитом»,27 «Гальванический  элемент с твердым электролитом»,28 «Катод для низкотемпературных гальванических элементов»,29 «Низкотемпературный тонкопленочный гальванический элемент», 30 «Пленочный элемент с твердым электролитом»,31 «Катод для низкотемпературных гальванических элементов»,32 «Батарея низкотемпературных гальванических элементов»,33 «Катод для низкотемпературных гальванических элементов»,34 «Электрохимический конденсатор с твердым электролитом».35 Несмотря на акты испытаний, многочисленные положительные отзывы, только на последнюю заявку с приоритетом  от 1 июля 1976 г. было выдано авторское свидетельство на «Электролитический конденсатор».36

Разве могли предположить тогда  эксперты, что имя одного  из соавторов, молодого  кандидата химических наук Л.Д. Юшиной37  вскоре  войдет в историю мировой науки. Ныне доктор химических наук, профессор, академик Российской академии Естествознания Людмила Дмитриевна Юшина - главный научный сотрудник Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН). Она является одной из ведущих представителей Уральской научной школы высокотемпературной электрохимии38. Экспериментальные и теоретические исследования, проводимые Л.Д.Юшиной на протяжении более 50 лет, и полученные ею результаты отнесены  к физической химии и электрохимии расплавов, твёрдых электролитов (ТЭЛ) и суперионных проводников.  Л.Д.Юшина одна из тех  учёных, исследования которых создали основы нового научного направления - электрохимии твёрдых электролитов. По материалам исследований Л.Д.Юшиной опубликовано 180 работ в отечественных в международных журналах, издана монография «Твердотельная хемотроника39»,  получено 12 авторских свидетельств на изобретения и один патент. В 2007 г. Президиум РАЕ наградит Л.Д. Юшину за развитие изобретательской деятельности именной медалью им. Альфреда Нобеля40.

26 февраля 1976 г. А.И. Иоффе, С.В. Карпачев и Д.С. Рутман подали в Государственный Комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий заявку на предполагаемое изобретение «Огнеупорный электропроводный материал».41 Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорных изделий и твердых электролитов для электрохимических источников тока, электронагревателей сопротивления и анализаторов кислорода.  В приложенной справке о творческом участии каждого из соавторов в создании изобретения отмечалось: «Иоффе Александр Ильич – предложил и обосновал введение в материал окиси скандия; Карпачев Сергей Васильевич – разработал количественное соотношение компонентов в материале; Рутман Дмитрий Самойлович – сформулировал решение задачи с точки зрения неаддитивности действия окиси иттрия и окиси скандия на свойства двуокиси циркония».42  После рассмотрения всех материалов заявки экспертами, было принято решении о выдаче  авторского свидетельства № 576304.43

1 сентября 1978 г. был зарегистрирован приоритет  изобретения «Способ полученных комплексов алкоксидов циркония с металлами», заявленного сотрудниками Института элементоорганических соединений  (ИНЭОС) АН СССР В.А. Сергеевым, Брайниной Э.М., Е.М. Пискуновой, А.С. Коганом и сотрудниками  Института электрохимии УНЦ АН СССР С.В. Карпачевым и А.И. Иоффе.44 Как предполагали авторы, «заявляемое изобретение может быть использовано для изготовления  твердых электролитов на основе двуокиси циркония в монолитном и пленочном состоянии»45. Однако, отдел органической химии и нефти ВНИИГПЭ не нашел оснований для выдачи авторского свидетельства.46

Будучи блестящим эрудитом, Сергей Васильевич Карпачев, не скупясь,  делился своими идеями. Развитие его идей уже содержится в дюжине монографий, десятки докторов и кандидатов наук с гордостью называют себя учениками Карпачева. Под руководством С.В. Карпачёва защищены 28 кандидатских диссертаций. Восемь его учеников стали докторами наук и возглавили научные коллективы. Наряду с большим научным талантом и страстной преданностью науке, он обладал редким даром - быть всегда доброжелательным и чрезвычайно человечным. Один из его учеников, В.Н. Чеботин47, вспоминал о нем: «Он научил меня не столько науке, сколько человечным быть в науке!»   

                                                                                                                                       


1 Филиал РГАНТД в г. Самаре. Ф. Р-1. Оп. 6-5. Д.2660; Оп. 50-5. Д.57, 2822; Оп. 81-5. Д.1640; Оп. 88-5.            Д.1787, 1790; Оп. 312-5. Д.1434; Оп. 337-5. Д.565; Оп. 343-5. Д.951; Оп. 358-5. Д.893; Оп. 399-5. Д.323, 324; Оп. 400-5. Д.577, 709, 711; Оп. 445-5. Д.668; Оп. 471-5. Д.1340

2Там же. Ф. Р-1. Оп. 6-5. Д.2660. Л. 1

3Там же. Л. 4

4Там же.

5Там же. Л. 15-15об.

6Там же. Оп. 50-5. Д. 57. Л. 1.

7Там же. Л. 8

8Там же. Л. 12

9 Там же. Л. 1

10Там же. Д. 2822. Л.1, 6

11 Там же. Л. 8

12 Там же. Л. 3

13Там же.  Д.2822. Л. 3

14Там же. Л. 12

15Там же. Л. 5

16Там же. Оп. 81-5. Д.1640

17В нашей стране исследования, связанные с твердыми оксидными электролитами начались в лаборатории электрохимии Института химии Уральского филиала АН СССР, и связаны они, прежде всего, с именем С.Ф. Пальгуева, внесшего большой вклад в формирование представлений о природе проводимости в твердых оксидах и закономерностях протекания электродных реакций. Пальгуев Сергей Федорович - доктор химических наук, научный советник Института высокотемпературной электрохимии.

18Начало работ по практическому использованию твердых оксидных электролитов в электрохимических устройствах и прежде всего в датчиках состава газов связано с именем А.Д. Неуймина. В 1982 году в Институте электрохимии УНЦ была создана лаборатория электрохимических устройств, которой  с момента образования до 2002 года заведовал кандидат химических наук А.Д. Неуймин.

19Там же. Оп. 88-5. Д. 1787. Л.2

20Там же. Д. 1790. Л.2

21Там же. Д. 1787. Л.5; Д. 1790. Л.5

22 Там же. Д. 1787. Л.14

23Там же. Д. 1790. Л.22

24Там же. Д. 1787. Л.15; Д. 1790. Л.23

25Там же. Д. 1787. Л.18

26Так в документе

27Филиал РГАНТД. Ф. Р-1. Оп. 312-5. Д.1434

28Там же. Оп. 358-5. Д.893

29Там же. Оп. 399-5. Д.323

30Там же. Д. 324

31Там же. Оп. 400-5. Д.709

32Там же. Д.711

33Там же. Д.577

34Там же. Оп. 445-5. Д.668

35Там же. Оп. 343-5. Д.951

36Там же. Л.26

37 Юшина Людмила Дмитриевна -  доктор химических наук, профессор,  академик РАЕ (2006), член Европейской Академии Естествознания (2006). Член Нью-Йоркской Академии Наук (1997). В 2000 г. Международный биографический Центр (Кембридж, Англия)  «За вклады в Науку» наградил ее  Дипломом и серебряной Медалью «Выдающиеся люди 20-го столетия» и присвоил ей титул «Международной женщины тысячелетия». Американский биографический Институт - ABI (США) наградил её золотой «Медалью чести» (2001). ABI (США) удостоил Л.Д. Юшину Диплома и Медали «Гении 21го столетия» и  Орденом «Международных Посланников» (2008). Международный биографический Центр (IBC, Англия) включил Л.Д. Юшину в число   «Лидирующих учёных Мира» (2005) и  наградил её Дипломом «Выдающиеся учёные 21-го столетия» (2007) и  Дипломом за «Выдающееся служение человечеству» (2008). В 2007 г. Президиум РАЕ присвоил Л.Д. Юшиной почётное звание «Заслуженного деятеля Науки и Образования».

38 Эта научная школа создавалась на протяжении десятилетий трудами многих крупных ученых, таких, как член-корреспондент РАН С.В. Карпачев, д.х.н. О.А. Есин, д.х.н. В.П. Кочергин, д.х.н. В.А. Кузнецов, д.х.н. М.В. Смирнов, д.х.н. С.Ф. Пальгуев и, конечно, трудом их многочисленных учеников и последователей.

39Хемотроника - научно-техническое направление, занимающееся вопросами исследования, разработки и применения приборов и устройств автоматики, измерительной и вычислительной техники, действие которых основано на электрохимических процессах и явлениях, имеющих место на границе электрод — электролит при пропускании электрического тока.

40Медаль имени  Альфреда Нобеля учреждена Президиумом Российской Академии Естествознания (РАЕ). Медалью награждаются ученые и специалисты за вклад в развитие изобретательства.

41Филиал РГАНТД. Ф. Р-1. Оп. 337-5. Д. 565. Л. 1.

42Там же. Л. 28.

43Там же. Л. 45.

44Там же. Оп. 471-5. Д. 1340. Л. 3.

45Там же. Л. 16.

46Там же. Л. 29.

47Чеботин Василий Николаевич  - известный теоретик, внесший значительный вклад во многие разделы физической химии и электрохимии твердых электролитов. В 1971 г. стал самым молодым доктором наук Уральского научного центра АН СССР, защитив диссертацию "Исследования по теории твердых электролитов". Он внес существенный вклад в теорию электронной проводимости ионных кристаллов в равновесии с газовой фазой и решил ряд важных задач, связанных со статистико-термодинамическим описанием дефектообразования в твердых электролитах и ионно-электронных проводниках.

О.С. Максакова

Все статьи

РГАНТД
РГАНТД