Это было в 1918 году. В городах и деревнях Советской России на стенах домов еще белели листовки с обращением В. И. Ленина: «Социалистическое отечество в опасности!» Все туже сжималось кольцо вражеской блокады вокруг молодой Советской республики. Не хватало угля. Останавливались заводы. Отрезанная от Баку республика осталась без нефти.

В один из летних дней 1918 года профессор Московского университета Николай Дмитриевич Зелинский получил от командования Красной Армии срочное боевое заданиеВ один из летних дней 1918 года профессор Московского университета Николай Дмитриевич Зелинский получил от командования Красной Армии срочное боевое задание. Нужно было помочь зарождавшейся советской авиации, помочь фронту.

На старых, изношенных самолетах, рискуя жизнью, красные летчики сражались как герои. Каждый из них самоотверженно вступал в бой с несколькими самолетами врага — новенькими английскими машинами. Но одного мужества было мало: часто самолеты не могли подняться в воздух: не хватало бензина и смазки. Летчики, как могли, сами выходили да этого положения. В дело шли керосин, касторка... За самолетами в воздухе тянулись черные дымные хвосты. Случалось, что над расположением белых войск моторы отказывали, самолеты терпели аварии... И вот военное ведомство обратилось за помощью к известному русскому химику Н. Д. Зелинскому. Вы можете заказать подогрев нефтепродуктов недорого и удобно.

Единственным сырьем, которое мог использовать ученый для получения бензина, были мазут, соляровое масло и, частично, керосин. Используя эти тяжелые части нефти, профессор Зелинский сумел получить авиационный бензин высокого качества. Лучшие представители передовой русской науки помогли Зелинскому в этом важном деле. Летом 1918 года в лаборатории МГУ начались первые опыты, а уже в декабре бензин был испытан в аэродинамической лаборатории «дедушки русской авиации» Н. Е. Жуковского.

Советские самолеты получили первоклассное горючее. По своим качествам оно было лучше обычного «природного» бензина. В чем же заключался секрет этого удивительного превращения? Как удалось Н. Д. Зелинскому получить бензин из тяжелых нефтяных отходов?

Обычный метод получения бензина прост. Если подогревать нефть, то из нее испаряются самые легкие вещества — газы и бензин. Медленнее испаряется керосин, и, наконец, при высокой температуре закипают самые тяжелые фракции нефти — мазут и смолы. Из килограмма нефти при этом способе так называемой простой разгонки получают всего сто граммов бензина.

Правда, уже тогда, в 1918 году, в промышленности использовался нефтеперегонный аппарат, сконструированный замечательным русским инженером В. Г. Шуховым. Еще в 1891 году, сильно нагревая нефть под большим давлением без доступа воздуха, Шухов расщепил сложные молекулы нефти на более простые. А из таких сравнительно простых молекул и состоит бензин. В результате выход бензина увеличился почта в пять раз. Около половины всей обрабатываемой нефти можно было теперь превратить в бензин.

Метод Шухова, который до сих пор является основным методом переработки нефти, в начале века быстро перехватили американские дельцы. Они объявили его американским изобретением и присвоили ему английское название «крекинг» (то-естъ расщепление).

Ни простую разгонку, ни метод Шухова, для которых нужна была нефть, Зелинский использовать ее мог. Он еще раз внимательно изучил химический состав тяжелых нефтяных масел. Химики знали, что в нефть, так же как в каменный уголь и древесину, входят соединения нескольких веществ: углерода, водорода, кислорода и азота. Главные вещества, из которых состоит топливо — углеводороды, соединения углерода и водорода. Нефть почти целиком состоит из углеводородов самого различного состава и строения. Ученые заметили, что чем больше в топливе водорода, тем больше оно выделяет тепла при горении, или, как говорят, обладает большей калорийностью.

Нефть и каменный уголь содержат одинаковое количество углерода — около 87%. Но водорода в нефти — 12%, а в угле — всего 5%. Вот почему нефть горит жарче, чем уголь. Еще большей теплотворной способностью, чем нефть, обладает бензин: в него входит 16% водорода.

При расщеплений сложных нефтяных молекул по методу Шухова одновременно происходило другое интересное явление: к «осколкам» распавшихся молекул присоединялись атомы водорода. Получалось так, что часть молекул теряла водород и превращалась в тяжелые масла — смолы. Другая часть насыщалась этим водородом, образуя молекулы бензина и других легких фракций. Происходило своеобразное перераспределение водорода внутри вещества. Это явление и использовал Н. Д. Зелинский для получения бензина из нефтяных отходов.

Ученый внес в колбу, где нагревались нефтяные масла, несколько граммов хлористого алюминия. Реакция разложения нефтяных молекул пошла удивительно быстро. В присутствии хлористого алюминия сложные молекулы распадались при значительно меньшей температуре — 150°. Так впервые в химии нефти был попользован катализатор — вещество, которое ускоряет реакцию, но само в соединения не вступает.

В присутствии катализатора сложные молекулы нефти распадались иначе, чем при нагревании под давлением в аппарате Шухова. В отличие от горючего, полученного другими способами, бензин Зелинского почти не содержал углеводородов, молекулы которых имеют форму прямых «цепочек». И в этом прежде всего заключался секрет его качества. Дело в том, что бензин, содержащий много таких углеводородов, в цилиндрах двигателя детонирует, взрывается преждевременно и быстро выводит мотор из строя.

Насыщение молекул водородом назвали гидрогенизацией (от латинского слова «гидрогениум» — водород). «Оводороживание» топлива и широкое использование катализаторов, начатое академиком Н. Д. Зелинским, приобрели впоследствии огромную роль в производстве жидкого топлива.