Научно-педагогическая деятельность в Казанском университете
В 1953 г. рядом с главным зданием университета было закончено строительство нового корпуса химического факультета. Здесь были хорошо оборудованные аудитории, отличные условия для подготовки высококвалифицированных специалистов. В связи с тем, что заведующий кафедрой неорганической химии КГУ доцент А.Ф.Богоявленский, будучи физхимиком, не смог создать научного направления по профилю кафедры, после защиты докторской диссертации он ушел заведовать кафедрой в Казанский авиационный институт, а Льву Германовичу предложили возглавить кафедру неорганической химии университета. Как писал председатель Президиума КФАН академик А.Е.Арбузов ректору КГУ профессору Д.Я.Мартынову, "Казанский филиал АН СССР осенью 1953 г. пошел навстречу Казанскому государственному университету, разрешив работать временно в порядке совместительства сроком на один год заведующему сектором физической химии КФАН профессору Л.Г.Бергу, с тем, чтобы за это время ректорат имел возможность подобрать соответствующую кандидатуру на должность заведующего кафедрой неорганической химии". Лев Германович прошел по конкурсу и приказом по Управлению университетов с 1 октября 1953 г. стал заведующим кафедрой неорганической химии. Он читал студентам лекции по неорганической химии и спецкурс "Термография", восстановил научную работу по давней специализации кафедры – синтез минералов и исследование их свойств. Были получены алюмо(хромо)силикаты и такие минералы, как азурит, малахит, крохолит и др. с применением медленной диффузии растворов исходных веществ.
О лекциях Л.Г.Берга вспоминает доцент кафедры неорганической химии Казанского университета Тимошенко Ю.М.: "Во 2-ом семестре 1955-1956 учебного года Л.Г.Берг читал вторую часть курса неорганической химии для химиков. Его лекции отличались энтузиазмом человека, страстно любящего свой предмет, стремящегося заинтересовать им своих слушателей, дать пищу для размышлений и даже темы будущих исследований. Часто можно было слышать "как интересно" при описании какого-либо факта, а в других случаях, "что вот это пока не объяснено, нужно в будущем исследовать, может кто-нибудь из Вас займется". Много приводилось примеров из личных наблюдений. Например, как, зайдя утром в мелкое соляное озеро для отбора проб воды и донных отложений, он с удивлением заметил, что следы его резиновых сапог обросли кристаллами мирабилита, так как озерный рассол был пересыщен сульфатом натрия, охладившись за ночь. Рассказ о светочувствительности некоторых солей железа сопровождался рецептом – на основе собственного опыта – изготовления бумаги для контактной фотопечати, где изображение получается за счет образования берлинской лазури. Весьма подробно излагал Лев Германович раздел физико-химического анализа, причем говорил не только о металлических системах, но касался и диаграмм плавкости солевых систем, в том числе и собственных работ: попытки получить закаленные твердые растворы для солевых систем, в отличие от металлических, не давали положительных результатов даже при охлаждении расплава жидким азотом (все равно происходил распад твердого раствора с образованием химических соединений). Знакомил первокурсников и с основами термографии, а также немного и с трехкомпонентными системами.
Спецкурс "Термография" Л.Г.Берг читал маленькой группе студентов в своем кабинете в здании филиала АН. Эти лекции отличались удивительной ясностью изложения, когда сложные вопросы становились не только понятными, но и весьма интересными, как они были интересны и самому Льву Германовичу. Разумеется, много говорилось и о приборах. В то время готовых термографических установок почти не было, поэтому он много времени посвящал подробному описанию самодельных устройств, ремонту гальванометров, изготовлению печей и т.п. вопросам, что позже вошло в первое издание монографии "Введение в термографию". Но книга не может передать той атмосферы, которая царила на лекциях по спецкурсу. Это были не академические лекции, а доверительный разговор с младшими коллегами об интересных проблемах, решенных зачастую весьма остроумно, и еще не решенных – с щедрыми советами, как можно попытаться их решить".
Однако основным направлением у Льва Германовича и на кафедре, и по основному месту работы (КФАН) оставалась термография. Он продолжал внедрять комплексные термографические исследования, предложил новый прецизионный метод термографии. Была начата разработка термографического способа определения температуропроводности как метода физико-химического анализа, расширялись области применения газоволюметрии. В частности, последний стал применять не только для фазового анализа, но и для проведения разнообразных химических анализов. В это время была предложена газоволюметрическая методика определения углерода, водорода, азота в органических соединениях. Рассматривалась также возможность применения этого метода в количественном неорганическом анализе катионов I и II аналитических групп. Оказалось, что все они, также как и некоторые катионы III аналитической группы (Al, Cr, Fe и др.), могут быть с успехом определены этим методом. Работы Л.Г.Берга и сотрудников в этой области вызвали большой интерес, и поэтому им был посвящен отдельный выпуск Трудов КФАН.
Много времени он уделял подготовке научных кадров: на кафедре специализировались студенты в области галургии, физико-химического анализа и термографии, выполнялись курсовые, дипломные и аспирантские работы, предлагал темы научных работ многим сотрудникам и соискателям, руководил их исследованиями. Однако были и ежегодные дополнительные хлопоты, поскольку по приказу Лев Германович мог утверждаться в должности заведующего кафедрой только на один год, но он любил работать с молодежью, с ее помощью непрерывно расширял диапазон своих научных интересов. Результаты этого труда не замедлили сказаться: уже в 1955 г. были защищены две кандидатские диссертации (Л.М.Громаковой "О некоторых путях применения газоволюметрии в анализе органических веществ" и Л.А.Кузнецовой "Исследование фазового состава надсоленой толщи Усольского месторождения каменной соли"). В 1955 г. была представлена кандидатская диссертация С.Г.Ганелиной "Исследование методом ДТА (дифференциального термического анализа) разложения доломита и твердения цемента, полученного на его основе".
В 1954 г. у Льва Германовича появились первые аспиранты и на кафедре. Через целевую аспирантуру он готовил термографистов для всего Советского Союза, так как многие учреждения национальных республик обращались к нему с этой просьбой и направляли молодых специалистов, которые возвращались затем высококвалифицированными термографистами и специалистами в области ФХА. Он старался никому не отказывать, хотя это было не всегда просто, так как лаборатории университета в те годы не были оборудованы должным образом: многие приборы и установки собирались самими исследователями. Как впоследствии вспоминал один из первых его учеников Б.Я.Тейтельбаум, "Лев Германович был лабораторным умельцем самого высокого класса. Придумывать подходящие приспособления, собирать электрические схемы, паять, сваривать термопары было для него привычным занятием, и от выполненной работы он испытывал подлинное удовольствие.
В старых гальванометрах уязвимым местом были так называемые безмоментные выводы из тончайшего листового золота. На них нельзя было даже дышать, чтоб не оторвать дуновением, а тут нужно было надежно припаять их к проводам легонькой рамки, подвешенной на тонкой и хрупкой кварцевой нити! Ремонтировать такие выводы брался только Лев Германович, для чего он имел даже специальный наборчик с микроскопическим паяльником и неметаллическим пинцетом. Надо было видеть, как точно и изящно манипулировал Лев Германович трепещущими узенькими, готовыми прилипнуть к чему угодно полосками золота".
Первыми его аспирантами были А.Г.Василевская (1954), Л.А.Борисова и М.Ш.Ягфаров (1955). Василевской и Борисовой была предложена тема по исследованию метастабильных равновесий в пятерных взаимных системах с участием двойных соединений из сульфатов и карбонатов магния, кальция и элементов Ia группы, и выяснение их роли в природных солеобразующих системах. В этих работах затрагивались важные для геохимии вопросы генезиса доломита и механизма карбообразования в природных водоемах. Василевская защитила диссертацию в 1958, а Борисова – 1961 г. Ягфаров занялся исследованием возможностей термографии для количественного определения тепловых эффектов.
В июне 1957 г. в Казани при самом активном участии Л.Г.Берга состоялось II Всесоюзное совещание по термографии, на котором заслушано 62 доклада, представленных 40 научными и производственными организациями из 14 городов Советского Союза (Москва, Казань, Киев, Воронеж, Львов, Черновцы, Томск, Куйбышев, Иваново, Саратов, Новосибирск, Кривой Рог, Алма-Ата). С большим интересом был заслушан обзорный доклад Льва Германовича "Термография в СССР за 40 лет", основанный на статистическом материале, полученном в результате опроса сотрудников термографических лабораторий Союза и сравнении с методикой работы зарубежных лабораторий. Представленные доклады были посвящены применению термографии в различных областях науки и техники: физике, химии, петрографии, почвоведению, керамике, химии углей и других горючих ископаемых в разнообразных технологических производствах и строительстве. В резолюции совещания подчеркнуто, что основное внимание докладчики обратили на общие вопросы теории термографии, усовершенствование аппаратуры и методики термического анализа. Особо отмечено применение термографии для определения структуры органических и минеральных соединений и количественного определения термохимических и термофизических величин. Казанцами было сделано 14 докладов, причем 5 из них представили сотрудники КГУ и 9 - КФАН. Лев Германович кроме упомянутого доклада сделал сообщение о термографической методике, был также соавтором еще шести работ, выполненных под его руководством. Из представленных на совещании работ видна четкая направленность его научных интересов: а) дальнейшее усовершенствование аппаратуры и методики термографирования, применение термографического метода для прецизионных определений теплофизических характеристик и тепловых эффектов (совместно с М.М.Ягфаровым и Е.Е.Сидоровой); б) разработка газоволюметрического анализа с одновременным термографированием как метода количественного фазового анализа (с Н.П.Аношиной); в) совершенствование методики фазового анализа минералов (с Л.А.Кузнецовой); г) разработка комплексных методов анализа с применением термографии – термический анализ с одновременной записью электропроводности (совместно с Н.П.Бурмистровой).
Необходимо также отметить, что к этому времени термография под влиянием Льва Германовича стала применяться и для исследования органических реакций. На эту тему на совещании были представлены 4 доклада, три из них выполнены под руководством Б.А.Арбузова в НИХИ им. А.М.Бутлерова (А.В.Фуженкова, В.М.Зароастрова, М.К.Сайкина, Я.А.Левин, А.В.Казымов).
На совещании была организована комиссия по термографии при АН СССР в количестве 30 человек из представителей крупных исследовательских центров, которая должна была координировать научные работы, способствовать производству аппаратуры, изданию учебных пособий и популяризации метода термографии.
В 1956-1957 гг. Лев Германович в аспирантуру никого не взял, а в 1958 г. поступили сразу трое – К.А.Буздов, К.П.Прибылов и В.П.Ковырзина. Буздову была дана тема по термографическому исследованию карбонатов железа(II) и марганца(II), Ковырзиной – изучение реакции термической диссоциации, Прибылову – применение газоволюмографии в количественном фазовом анализе.
В 1959 г. в Казанском университете наконец-то был избран по конкурсу штатный заведующий кафедрой неорганической химии - им стал А.Б.Здановский, доктор химических наук по специальности "галургия". Возможно, что и Льву Германовичу были предложения от университета перейти на постоянную работу заведующего, но он, по-видимому, не захотел этого в силу своего характера: он больше любил заниматься наукой, чем административной работой. Исследования в лаборатории КФАН шли весьма успешно, и почти каждый год ее сотрудники отмечались премией Академии наук. В письме ректору КГУ Д.Я.Мартынову академик А.Е.Арбузов называл Л.Г.Берга "одним из ведущих научных сотрудников филиала", и, конечно, отнесся бы весьма отрицательно к его переходу в университет. С этого момента Лев Германович полностью переключился только на научную работу и, как результат, выросло число аспирантов (в 1959 г. принята М.Т.Саибова), успешней пошла подготовка книги о термографии .
Вскоре, в 1961 г., были защищены три кандидатские диссертации, выполненные под его руководством бывшими выпускниками химфака - Л.А.Борисовой, М.Ш.Ягфаровым и Н.П.Бурмистровой. О теме Борисовой мы уже говорили выше. Ягфаров после аспирантуры представил диссертацию "Разработка методов количественной дифференциальной термографии". После защиты он продолжал заниматься ДТА и впоследствии стал доктором наук.
Бурмистрова Н.П. работала на кафедре неорганической химии ассистентом и подготовила диссертацию "Исследование твердых солей и их смесей методом одновременной регистрации электропроводности и термических эффектов". Совместная запись кривой изменения электропроводности и термических эффектов позволила ей на примере 13 твердофазных реакций уточнить некоторые важные детали химических взаимодействий в смесях твердых веществ, идущих при нагревании. Ею было высказано предположение о существовании лабильных (сравнительно низкоплавких) эвтектик, которые существенно ускоряли взаимодействие между исходными твердыми веществами. В последующих работах Н.П.Бурмистровой с учениками это предположение подтвердилось во многих системах типа соль-соль, соль-оксид. Этой диссертацией было открыто еще одно направление научных исследований с применением термографии. Впоследствии методика успешно использовалась для исследования широкого круга твердофазных реакций.
В этом же 1961 г. вышла из печати книга Л.Г.Берга "Введение в термографию", ставшая настольным пособием для многих исследователей, занимающихся термическим анализом. Она носила характер фундаментальной монографии и одновременно практического руководства, поскольку включала огромное количество фактического материала по методикам термического анализа и его различным применениям, главным образом, на основе собственных исследований Льва Германовича и его сотрудников. Основное достоинство книги заключалось в том, что она позволяла даже начинающим исследователям - термографистам грамотно организовать эксперимент и интерпретировать результаты. Это было первое в мировой литературе подобное руководство по термическому анализу. Книга издана тиражом в 3500 экземпляров и полностью разошлась в течение 2-3 месяцев, вскоре она стала библиографической редкостью.
Шли годы… После второго совещания по термографии прошло достаточно много времени, возникла необходимость координации исследований, обмена накопленной информацией, централизованной разработки и усовершенствования приборов, установок и методических руководств. Лев Германович начинает подготовку к третьему Всесоюзному совещанию по термографии, которое решили провести в Риге в 1962 г. (от Латвийской академии наук в ее организации самое активное участие принял академик А.Ф.Невиньш). Кроме них, в состав Оргкомитета от казанских ученых вошли также Е.Е.Сидорова и Н.П.Аношина. На это совещание Л.Г.Берг приехал уже как профессор Казанского университета. Дело в том, что в начале 1962 г. в КГУ была организована учебная лаборатория по физике и химии полупроводников, руководить которой ректор М.Т.Нужин пригласил Льва Германовича. До этого времени в университете практически не было подразделения, занимающегося изучением полупроводниковых веществ и их получением, хотя во всем мире уже шла интенсивная исследовательская работа по получению новых полупроводников с заданными свойствами. Усилиями тогдашнего декана химфака Ф.Ф.Файзуллина и руководителя научно-исследовательского сектора КГУ В.В.Евдокимова была организована такая лаборатория и в университете. Лев Германович всегда интересовался новыми направлениями в науке и технике, и на этот раз не устоял - в мае 1962 г. перешел на кафедру неорганической химии руководителем лаборатории полупроводников. К этому времени в лаборатории КФАН уже были подготовлены высококвалифицированные термографисты (Б.Я.Тейтельбаум, М.Ш.Ягфаров и др.), а Л.Г.Берг продолжал руководить аспирантами в университете.
В работе третьего Всесоюзного совещания приняло участие около 300 представителей НИИ, вузов и др. организаций из 45 городов Советского Союза, а также ученые из Венгрии, Германии и Польши. Было заслушано более 70 докладов. Казанской группой термографистов было представлено 11 докладов: 7 - от лаборатории КФАН и 4 – от КГУ. Они отражали все направления исследований, руководимых Львом Германовичем с применением термографического метода:
- Исследование термодинамики химических и фазовых равновесий (Е.Е.Сидорова, В.П.Ковырзина, Л.Х.Байтерякова).
- Исследование кристаллогидратов (М.Т.Саибова).
- Определение тепловых эффектов реакции диссоциации карбонатов (К.А.Буздов).
- Исследование полимеров (Б.Я.Тейтельбаум).
- Изучение реакций диенового синтеза (А.В.Фуженкова).
- Газоволюметрические исследования (К.П.Прибылов).
- Термография с комбинированной записью электропроводности (Н.П.Бурмистрова).
- Определение теплофизических величин (Е.Е.Сидорова).
- Количественный термический анализ (М.Ш.Ягфаров).
- Изучение полупроводниковых соединений (Л.А.Борисова, Е.М.Ефремова).
Сам Лев Германович выступил на первом пленарном заседании с докладом "О классификации химических реакций для интерпретации ДТА кривых" с обобщением результатов исследований различных реакций методом термографии.
В резолюции совещания было отмечено продолжающееся широкое внедрение метода в другие области науки и практики (кроме химии и физики): в геологию, силикатную и пищевую промышленность, производство пластмасс, полимеров, полупроводников и т.д. Для дальнейшего развития и координации термографических исследований решили создать методический центр по термографии при КГУ в Казани, а также ходатайствовать перед вышестоящими организациями СССР о выпуске второго издания монографии "Введение в термографию" и организации серийного выпуска фоторегистрирующих пирометров.
На совещании в качестве постоянно действующего органа при АН СССР была организована новая единая Всесоюзная комиссия по термографии в количестве 13 человек. Перед ней ставились задачи следующего этапа развития термографии: унификация номенклатуры, терминологии и методики терминологических исследований; развитие комплексных термографических исследований, включающих регистрацию различных свойств исследуемых веществ в широком диапазоне температур и давлений.
Лев Германович после Рижского совещания был полон планов и идей. В 1962 г. кандидатские диссертации защитили двое его учеников: Н.П.Аношина (КФАН) по теме "Опыт применения газоволюметрии в количественном химическом анализе" и М.Т.Саибова "Термический фазовый анализ природных солей и их смесей (аспирантка из Узбекской ССР), а в аспирантуру было принято сразу 5 человек. Двое – А.П.Пирматов и Т.Е.Ясникова – продолжили исследования по старой, традиционной тематике изучения солевых систем, а другим были предложены работы по химии полупроводников: З.М.Латыпов и Т.И.Малкова получили темы по физико-химическому анализу многокомпонентных систем, а К.Н.Аввакумова – по химическим способам синтеза полупроводниковых материалов. На кафедре стали читать спецкурс "Химия полупроводников", организовали спецпрактикум. В следующем (1963)году  аспирантами Льва Германовича стали 3 выпускника Казанского строительного института: Алтыкис М.Г., Казаринова М.Е. и Ремизникова В.И. Они должны были изучить процессы твердения магнезиального цемента, отжига, гидратации и карбонизационного твердения вяжущих на основе доломитовых пород ТАССР, взаимодействия глинистых материалов со щелочами для получения новых строительных материалов. В этом же году защитил кандидатскую диссертацию К.А.Буздов "Термографическое исследование карбонатов железа(II) марганца(II) и некоторых твердых растворов этих карбонатов". Позже, в 1964 г. были представлены еще две диссертации: В.П.Ковырзиной "Термографическое исследование реакции термической диссоциации и фазовых равновесий жидкость-пар" и К.П.Прибыловым "Некоторые возможности вакуумной газоволюметрии в количественном фазовом анализе". В аспирантуру, в свою очередь, были приняты А.Г.Абдульманов (начал исследования полупроводниковых систем) и Н.Н.Лазарева (изучение катализаторов с помощью термографии).