Журнал физической химии, 2021, T. 95, № 10, стр. 1620-1620

Исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося ученого, автора открытия явления отрицательной гидратации, предложившего новый молекулярно-кинетический подход к жидким растворам. Этот подход основан на физике жидкого состояния – конденсированной, но подвижной фазы. В этом подходе подчеркивалось, что подвижность частиц в жидкости зависит не от полной энергии взаимодействия частиц, а от изменения этой энергии на малых расстояниях от частицы. Самойлов смог объяснить такие экспериментальные факты, как уменьшение вязкости растворов солей больших однозарядных ионов по сравнению с чистой водой и увеличение подвижности молекул воды в этих растворах. Важным было то, что увеличивается подвижность воды именно вблизи иона, несмотря на большую энергию взаимодействия его с водой. Это явление названо отрицательной гидратацией.

Термодинамика не могла этого объяснить. В 36 лет Самойлов написал свой основной труд – книгу “Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов” (М.: Изд-во АН СССР, 1957. 179 с.), которая была сразу переведена на японский язык, потом – на немецкий, затем – на английский. В 1957 г. О.Я. Самойлов был приглашен на Discussion Faraday Society, но не поехал и послал тезисы доклада. Против Самойлова выступил Henry Frank, предлагая свою модель гидратации, согласно которой, увеличение подвижности воды в растворах больших однозарядных ионов происходит во второй гидратной сфере иона. 24 года не было ясно, кто прав. Шли бурные научные дискуссии. За Самойлова были H.G. Hertz и ЯМР-щики, которые исследовали ядерную магнитную релаксацию в водных растворах солей на центральных ионах (⁷Li⁺, ¹³³Cs⁺). Термодинамики были за H. Frankʹа. Спор решил Alfons Geiger, опубликовав в 1981 г. в Berichte der Bunsengesellschaft fur Physikalische Chemie расчеты методом молекулярной динамики подвижности молекул воды в первой и второй гидратных сферах модельной частицы размера ксенона с разными зарядами, показав, при каком отношении заряда к радиусу частицы прав Самойлов, а при каком – прав Фрэнк. Это было в 1981 году, а О.Я. Самойлов умер в 1980 г.

Но его книга была уже широко известна. Именно им был сформулирован новый молекулярно-динамический подход к исследованию растворов и поставлен ряд очень важных научных вопросов: молекулярный механизм подвижности частиц в жидких растворах, связь структуры раствора с подвижностью частиц, образующих раствор, зависимость физико-химических свойств раствора от подвижности частиц жидкости и т.д. Этот подход нашел живой отклик и применение в молекулярной биологии, в геологических исследованиях, в фундаментальной и прикладной науке – физической химии.

Появилась масса работ – теория и компьютерный эксперимент, рассеяние холодных нейтронов и динамическое рассеяние света, ядерно-магнитная и диэлектрическая релаксация, спектральные методы – работы мировой научной мысли, поддерживающие и развивающие идеи О.Я. Самойлова.

После выхода его книги в Москву в ИОНХ СССР потянулись ученые со всего Советского Союза. Был необходим семинар, где можно было обсуждать научные проблемы, и О.Я. Самойлов создал такой семинар: “Всесоюзный (Всероссийский) семинар по изучению структуры жидкостей и растворов”, который до сих пор продолжает работать и, следуя О.Я. Самойлову, поддерживать и развивать фундаментальную науку.

Научные труды и имя Олега Яковлевича Самойлова неразрывно связаны с наукой о жидкостях и растворах.

Сотрудники, коллеги и ученики О.Я. Самойлова

М.Н. Родникова, Г.Г. Маленков, А.К. Лященко, A. Geiger