Ле́о Хе́ндрік Ба́келанд (; 14 листопада 1863, Гент, Бельгія — 23 лютого 1944, Бікон, штат Нью-Йорк, США) — американський хімік та винахідник бельгійського походження, винайшов фотопапір (1893) і бакеліт (1909) — першу недорогу й негорючу пластмасу універсального застосування.
Біографія
Молоді роки (Бельгія, 1863—1889) Лео Хендрік Бакеланд народився 14 листопада 1863 року у фламандському місті Гент (Бельгія). Він був сином Карела та Розалії Бакеландів, бельгійської родини середнього достатку. Пішов до школи у віці 5 років, достроково пройшов навчання початкової школи і у державній вищій школі. Як тільки Лео досяг потрібного віку, він вступив до Муніципальної технічної школи міста Гент, де відвідував вечірні заняття з хімії, фізики, механіки та економіки й отримав медалі по кожному з чотирьох предметів, що вивчались.
Молодий Бакеланд був настільки перспективним студентом, що міська влада Гента нагородила його стипендією для навчання в Гентському університеті, до якого Лео вступив у 1880 році, коли йому було 17 років. Він був наймолодшим і найталановитішим студентом у своїй групі. У 1882 році він закінчив університет, здобувши ступінь бакалавра наук. Два роки по тому, у 1884 році у віці 21 року, він здобув докторський ступінь, закінчивши університет з відзнакою.
У період навчання в університеті Лео, хоча і отримував стипендію від міста, сам підтримував свій матеріальний добробут, надаючи допомогу з навчання, а також підробляючи асистентом лектора. Бакеланд був настільки завзятий у своїй діяльності, що звільнив своїх батьків від необхідності його утримувати, як він сказав пізніше, почувши перед тим історію про Бенджаміна Франкліна, він виніс з неї урок про те, що молода людина навіть зі скромним достатком може прокласти свій життєвий шлях, цілком спираючись на свої прагнення та зусилля.
В університеті Бакеланд вивчав природничі науки й спеціалізувався на хімії. Його підлітковий інтерес до фотографії був однією з головних причин зацікавленості у вивченні цієї науки. У деяких ранніх експериментах з фотографії молодому Бакеланду потрібен був нітрат срібла(I). У нього не було коштів, щоб купити реактив, але був годинник зі срібним браслетом, подарований батьком. Він розчинив браслет від годинника в азотній кислоті. Отриманий розчин також містив мідь, але молодий Бакеланд знайшов спосіб видалення міді з розчину, що стало його першим успішним хімічним експериментом.
В Гентському університеті викладав Август Кекуле, котрий у 1865 році опублікував свою класичну формулу будови молекули бензолу. За декілька років до появи в університеті Бакеланда професор Кекуле покинув університет, виїхавши до міста Бонн, а його головний асистент, Теодор Шварц (, 1839—1911), обійняв посаду старшого професора хімічних наукSwarts, Théodore 1839—1911 // UGentMemorialis . Бакеланд навчався у професора Шварца.
У 1887 році Бакеланда було призначено професором хімічних і фізичних наук Державної вищої нормальної школи наук у місті Брюгге. Він залишався там недовго, незабаром повернувшись все-таки до Гентського університету, у якому йому запропонували посаду асистента професора. Він з радістю прийняв цю пропозицію і незабаром після цього, у 1889 році, був висунутий на посаду асоційованого професора () університету.
Однією з причин, через яку Бакеланд мріяв повернутися до Гента, була його закоханість у Селін Шварц, чарівну дочку професора хімічних наук, Теодора Шварца і його дружини Ніни (Plateau) Шварц. Молоді люди одружилися 8 серпня 1889 року і їхній шлюб виявився надзвичайно щасливим. Через деякий час на зустрічі на його честь, Бакеланд сказав:
Крім внеску, зробленого місіс Бакеланд в успіхи свого чоловіка, вона мала певну самостійну популярність як автор картин, виконаних маслом.
На конкурсі 1887 року серед випускників чотирьох бельгійських університетів, які закінчили їх протягом попередніх трьох років, Бакеланд виборов перше місце з хімії. Завдяки цьому він отримав звання лауреата з хімії, золоту медаль і стипендію для відвідування навчальних закладів інших країн. У 1889 році, у віці 26 років, Бакеланд відвідав Університетський коледж Лондона, Оксфордський університет і Единбурзький університет. Після цього Бакеланд разом з молодою дружиною вирушив у плавання до США, де він планував виділити деякий час на продовження своїх досліджень, зокрема, на предмет хімічних процесів у фотографіїKettering Ch.F. Leo Hendrik Baekeland (1863—1944) // National Academy of Sciences of the United States of America. Biographical Memoirs, 1946, V. XXIV, p. 281—302..
Початок роботи у США (1889—1893) Після прибуття до Нью-Йорка Бакеланд познайомився з Річардом А.Ентоні з «Е.&Н. Т.Anthony and Company», виробником фотографічних матеріалів. У свою чергу Річард Ентоні представив його , професору хімії Колумбійського університету, котрий був консультантом з хімії у компанії «Е.&Н. Т.Anthony and Company». Професор Чендлер під враження від здібностей Бакеланда, переконав його залишитись у Сполучених Штатах Америки й прикласти свій талант для вирішення проблем у хімічній індустрії. Прийнявши пропозицію професора Чендлера, Бакеланд телеграфував про свою відставку на факультет Гентського університету. Міністр освіти Бельгії, прийнявши відставку Бакеланда, дозволив йому зберегти почесне звання асоційованого професора Гентського університету.
У 1891 році «Е.&Н. Т.Anthony and Company» (виробник сухих пластинок та бромідного паперу для світлин, згодом після об'єднання з «Scoville Company» стала «Ansco Company») запропонувала Бакеланду посаду хіміка на своїй фабриці, він прийняв пропозицію.
Однак, у 1893 році, через два роки після того, як Бакеланд почав працювати на «Е.&Н. Т. Anthony and Company», він звільнився з роботи й почав займатися незалежними консультаціями та дослідженнями з хімії. В основному він планував присвятити свій час вдосконаленню хімічних процесів, які він розробив, і, як він сказав пізніше, він зробив помилку розсіюючи свою увагу на занадто велику кількість предметів одночасно. Але на цьому етапі життя його спіткала серйозна хвороба.
Початок підприємницької діяльності (1893—1899)
Після покращення стану здоров'я Бакеланд за фінансової та адміністративної підтримки Леонарда Якобі () заснував власну компанію «Nepera Chemical Company» у місті Йонкерсі та розпочав виробництво у невеликих обсягах паперу й хімічних реактивів для фотографії. Один з типів такого паперу, розроблений ним і який можна було проявляти при червоному світлі без використання денного освітлення, отримав назву «Velox»Some peculiarities of Velox paper // Wilson's Photographic Magazine,34, 51.Developing formulae for Velox papers // Wilson's Photographic Magazine, 34, 228.Impure sulphite and Velox developing // Wilson's Photographic Magazine, 34, 394Бакеланд, Лео Хендрик // «Кругосвет» . Цей фотопапір згодом набуде широкого використання та принесе фінансовий прибуток, що зробить Бакеланда вільним й дасть йому можливість продовжити свої дослідження та зробити нові винаходи. Через суттєві відмінності у технології фотодруку та економічну депресію 1893 року новий тип фотопаперу спочатку не викликав широкого інтересу. Але, значною мірою завдяки фотолюбителям, які, як сказав Бакеланд, «відчуваючи труднощі при відтворенні, нарешті почали слідувати нашим інструкціям по друку» — продажі фотопаперу нового типу поступово росли і до 1899 року цей бізнес став настільки успішним, що «Eastman Kodak Company» викупила частки Бакеланда і Якобі та права на виробництво фотопаперу на дуже щедрих умовах (за $1 млн)Inventors and inventions. — v.1. — New York: Marshall Cavendish, 2007. — 323 p. — P.49-56. — ISBN 978-0-7614-7763-1.
Фінансова незалежність (1900—1909) Після продажу своєї частки бізнесу з виробництва фотопаперу, Бакеланд купив будинок для своєї сім'ї та землю у маєтку у Північному Йонкерсі, відомому під назвою «Snug Rock» («Затишна скеля»). Про цей період свого життя Бакеланд писав:
Інколи Бакеланд наймав асистентів для своєї роботи, але найкращим з його помічників була дружина, яка взяла на себе відповідальність за збереження його досягнень, і з якою він радився з багатьох проблем та справ, що виникали у нього.
У цей час Бакеланд зацікавився електрохімією. Це сталося через те, що він почав стикатися з електрохімічними явищами — ця область науки в його студентські роки обмежувалась явищем осадження декількох металів з водного розчину з допомогою електричного струму і з того часу вона стала важливою галуззю хімічної індустрії. Згодом ця технологія лягла в основу таких процесів, як виділення алюмінію з алюмінієвої руди, виробництво карбіду кремнію і графіту, одержання карбіду кальцію, виробництво натрію і спрощення отримання важливих складних сполук з цього металу, таких як ціанід натрію. У зв'язку із зацікавленням Бакеланда даною сферою, у 1900 році він вирішив відвідати Німеччину для, як він це назвав, «нагадування» про науку електрохімію. Він провів там усю зиму в лабораторії з електрохімії Технологічного інституту у Шарлоттенбурзі, освіжаючи свої знання з цієї дисципліни. І коли Бакеланд повернувся до Йонкерса, він встановив у своїй лабораторії електрохімічне обладнання для подальших досліджень. Ці події збіглися з винаходом електролітичного осередку .
Згодом Бакеланд купив маєток «Coconut Grove» («Кокосовий гай») на Флориді, де він перебував більшу частину зими.
Підприємницька діяльність на основі нових винаходів (з 1909)
Після отримання патенту на бакеліт (1909). Priority date 1909-09-17. Бакеланд задумався над комерційно вигідним виробництвом нового матеріалу для тих, хто в ньому матиме й так висловився з цього приводу:
Смола, що вироблялась для роздрібної торгівлі, могла м'якнути при нагріванні, але при подальшому збільшенні температури ставала твердою й нерозчинною субстанцією, міцною, з високими електроізоляційними властивостями, стійкою до високих температур та дії хімікатів. Тому матеріал став затребуваним для застосування у різних галузях, переважно як заміна ебоніту (твердого каучуку) та бурштину в електротехнічній галузі, де умови експлуатації виходили за межі допустимих для цих матеріалів. Наприклад, для виготовлення кришки переривника-розподільника запалення автомобільних двигунів раніше використовувався ебоніт, який із зростанням температури експлуатації втрачав свої електроізоляційні властивості. Бакеліт успішно замінив цей матеріалThe use of bakelite for electrical and electrochemical purposes // Trans. Am. Electrochem. Soc, 75, 593..
Хоча перші вироби в умовах потокового виробництва бакеліту були виготовлені у Йонкерсі, у 1910 році у Перт-Ембої (штат Нью-Джерсі) була заснована компанія під назвою «General Bakelite Company» (згодом «Bakelite Corporation») для виробництва та дистрибуції сировини для отримання бакеліту і де Бакеланд був президентом аж до 1939 року, коли відбулось її злиття з «Union Carbide and Carbon Corporation». Проте, завдяки продуманій організації та ретельному вибору партнерів у Бакеланда було досить свободи від рутинних справ і проблем бізнесу, завдяки чому міг присвячувати свій час дослідженням, а також численним науковим, громадським та освітнім потребам, які поставали перед ним.
За винятком випадку з фотопапером «Velox», Бакеланд отримав патенти на усі свої винаходи для захисту авторських прав — всього понад сто патентів, у тому числі й інших країн. Він вірив у цінність системи патентів і дуже цікавився системою їх отримання. Він був членом, а один рік і головою Патентного комітету Національної дослідницької ради, і чимала кількість опублікованих ним статей була пов'язана з потребою удосконалення патентної системи СШАThe United States Patent System, its use and abuse // Ind. Eng. Chem., 1, 204.The abuses of our patent system // Ind. Eng. Chem., 4, 333.The incongruities of American patent litigation // Ind. Eng. Chem., 4, 785.Protection of intellectual property in relation to chemical industry. Ind. Eng. Chem., 5, 51.Comments on the report of the investigation of the United States Patent Office // Ind. Eng. Chem., 5, 417.. Про свій досвід з патентами Бакеланд сказав таке: