Томас Миджли-младший (18 мая 1889 г. – 2 ноября 1944 г.) был американским инженером -механиком и химиком . Он сыграл важную роль в разработке этилированного бензина (тетраэтилсвинца) и некоторых из первых хлорфторуглеродов (ХФУ), более известных в Соединенных Штатах под торговой маркой фреон ; оба продукта были позже запрещены для общего использования из-за их вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду . За свою карьеру он получил более 100 патентов. [2]
Миджли заболел полиомиелитом в 1940 году и остался инвалидом; в 1944 году его нашли задушенным устройством, которое он изобрел, чтобы вставать с кровати без посторонней помощи. Часто сообщается, что он был случайно убит собственным изобретением , но его смерть была объявлена коронером самоубийством.
Хотя вредное воздействие ХФУ не было оценено до десятилетий после смерти Миджли, тетраэтилсвинец был известен тем, кто участвовал в разработке этилированного бензина. В их числе был и Миджли, который публично настаивал на том, что, тем не менее, использование этилированного бензина в двигателях внутреннего сгорания не представляет никакой опасности для здоровья. [3]
Томас Миджли-младший родился в Бивер-Фолс, штат Пенсильвания , 18 мая 1889 года, сын Хэтти Луизы (урожденной Эмерсон) (1865 – 1950) и Томаса Миджли-старшего (1840 – 1934). Его семья имела историю изобретательства; его отец был изобретателем в области автомобильных шин, а его дед по материнской линии, Джеймс Эмерсон, изобрел пилу со вставными зубьями . Он вырос в Колумбусе, штат Огайо , и окончил Корнеллский университет в 1911 году со степенью в области машиностроения. [2] [4]
В раннем возрасте Миджли имел склонность находить полезные применения для известных веществ. В старшей школе он использовал жеваную кору скользких вязов, чтобы придать бейсбольным мячам более изогнутую траекторию, практику, которую позже переняли профессиональные игроки. Позже в жизни он был известен тем, что всегда носил с собой копию периодической таблицы, своего главного инструмента в поисках вещества, которое ознаменовало бы его прорывное изобретение. [5]
В 1916 году Миджли начал работать в General Motors . В декабре 1921 года, работая под руководством Чарльза Кеттеринга в Dayton Research Laboratories , дочерней компании General Motors, он обнаружил (после отказа от теллура из-за трудноустранимого запаха), что добавление тетраэтилсвинца (ТЭС) к бензину предотвращает детонацию в двигателях внутреннего сгорания . [6] Компания назвала вещество «Этил», избегая любого упоминания свинца в отчетах и рекламе. Нефтяные компании и производители автомобилей (особенно General Motors, которой принадлежал патент, совместно поданный Кеттерингом и Миджли) продвигали добавку ТЭС как недорогую альтернативу, превосходящую этанол или смешанные с этанолом топлива , на которых они могли получить очень небольшую прибыль. [7] [8] [3] В декабре 1922 года Американское химическое общество наградило Миджли медалью Николса 1923 года за «Использование антидетонационных соединений в моторном топливе». [9] Это была первая из нескольких крупных наград, которые он получил за свою карьеру. [2]
В 1923 году Миджли отправился в длительный отпуск в Майами , чтобы вылечиться от отравления свинцом . Он сказал: «Я обнаружил, что мои легкие пострадали, и что необходимо бросить всю работу и получить большой запас свежего воздуха». [10] В том же году General Motors создала General Motors Chemical Company (GMCC) для надзора за производством TEL компанией DuPont . Кеттеринг был избран президентом, а Миджли — вице-президентом. Однако после двух смертей и нескольких случаев отравления свинцом на опытном заводе TEL в Дейтоне, штат Огайо , в 1924 году сотрудники Дейтона, как говорили, были «в подавленном состоянии до такой степени, что рассматривали возможность отказа от всей программы по тетраэтилсвинцу». [8] В течение следующего года на заводе DuPont в Дипуотере, штат Нью-Джерси , умерло еще восемь человек . [10] В 1924 году, недовольные скоростью производства TEL DuPont с использованием « бромидного процесса», General Motors и Standard Oil Company of New Jersey (теперь известная как ExxonMobil ) создали Ethyl Gasoline Corporation для производства и сбыта TEL. Ethyl Corporation построила новый химический завод, используя высокотемпературный процесс этила хлорида на нефтеперерабатывающем заводе Bayway в Нью-Джерси. [10] Однако в течение первых двух месяцев работы новый завод был охвачен большим количеством случаев отравления свинцом, галлюцинаций , безумия и пяти смертей. [3]
Риски, связанные с воздействием свинца, были известны по крайней мере со II века до нашей эры, [11] в то время как попытки ограничить использование свинца датируются по крайней мере XVI веком. [12] [11] [13] Миджли сам испытал отравление свинцом и был предупрежден о риске отравления свинцом от ТЭС еще в 1922 году. [14] Миджли хорошо знал опасности свинца. Он исследовал, можно ли управлять рисками, как при производстве, так и при использовании. Было завершено тестирование выхлопных газов, которое он использовал для подтверждения идеи о том, что 1 часть тетраэтилсвинца на 1300 бензина можно безопасно использовать. [15] После первоначального воздействия на рабочих были разработаны средства контроля, позволяющие безопасно осуществлять процесс. Использование этилированного бензина росло экспоненциально. Хроническое воздействие свинца на окружающую среду было сильно недооценено.
30 октября 1924 года Миджли принял участие в пресс-конференции , чтобы продемонстрировать очевидную безопасность TEL, на которой он вылил TEL себе на руки, поднес бутылку с химикатом к носу и вдыхал его пары в течение шестидесяти секунд, заявив, что он может делать это каждый день, не подвергаясь никаким проблемам. [3] [16] [17] Однако через несколько дней штат Нью-Джерси приказал закрыть завод Bayway, и Jersey Standard было запрещено снова производить TEL без разрешения штата. Производство было возобновлено в 1926 году после вмешательства федерального правительства. Высокооктановое топливо, произведенное с использованием свинца, было важно для военных. Позже Миджли взял отпуск на работе после того, как ему поставили диагноз отравления свинцом. [18] Он был освобожден от должности вице-президента GMCC в апреле 1925 года, как сообщается, из-за его неопытности в организационных вопросах, но он остался сотрудником General Motors. [3]
В конце 1920-х годов в системах кондиционирования воздуха и охлаждения в качестве хладагентов использовались такие соединения , как аммиак (NH3 ) , хлорметан ( CH3Cl ), пропан , метилформиат ( C2H4O2 ) и диоксид серы (SO2 ) . Хотя они были эффективны, они были токсичными , легковоспламеняющимися или взрывоопасными . Подразделение Frigidaire компании General Motors, в то время ведущего производителя таких систем, искало нетоксичную, негорючую альтернативу этим хладагентам. [19]
Миджли, работая с Альбертом Леоном Хенне , вскоре сузил свое внимание до алкилгалогенидов (комбинация углеродных цепей и галогенов ), которые, как известно, были очень летучими (требование для хладагента), а также химически инертными . В конечном итоге они остановились на концепции включения фтора в углеводород . Они отвергли предположение, что такие соединения будут токсичными, полагая, что стабильность связи углерод-фтор будет достаточной для предотвращения выделения фтористого водорода или других потенциальных продуктов распада . [19] В конечном итоге команда синтезировала дихлордифторметан , [20] первый хлорфторуглерод (ХФУ), который они назвали « Фреон ». [19] [21] Это соединение сегодня чаще называют «Фреон 12» или « R12 ». [22]
Фреон и другие ХФУ вскоре в значительной степени заменили другие хладагенты, но также имели и другие применения. Ярким примером было их использование в качестве пропеллента в аэрозольных продуктах и ингаляторах от астмы . [23] Общество химической промышленности наградило Миджли медалью Перкина в 1937 году за эту работу. [24] В 1941 году Американское химическое общество вручило Миджли свою высшую награду — медаль Пристли . [25] За этим последовала премия Уилларда Гиббса в 1942 году. Он также имел две почетные степени и был избран в Национальную академию наук США . В 1944 году он был избран президентом и председателем Американского химического общества. [2]
В 1940 году, в возрасте 51 года, Миджли заболел полиомиелитом и остался тяжело больным. Он придумал сложную систему веревок и блоков, чтобы поднять себя с кровати. 2 ноября 1944 года, в возрасте 55 лет, он был найден мертвым в своем доме в Уортингтоне, штат Огайо . Он был убит собственным устройством после того, как запутался в нем и умер от удушения. [26] [27] [28] [29] Его смерть была признана самоубийством коронером. [30] Он оставил после себя вдову, Кэрри М. Рейнольдс из Делавэра, штат Огайо , на которой он женился 3 августа 1911 года. [4]
Наследие Миджли связано с негативным воздействием на окружающую среду этилированного бензина и фреона . [31] Историк окружающей среды Дж. Р. Макнил высказал мнение, что Миджли «оказал более неблагоприятное воздействие на атмосферу, чем любой другой организм в истории Земли», [32] а Билл Брайсон заметил, что Миджли обладал «инстинктом на прискорбное, который был почти сверхъестественным». [33] Фред Пирс , пишущий для New Scientist , описал Миджли как «экологическую катастрофу одного человека». [34]
Использование этилированного бензина, который он изобрел, привело к выбросу большого количества свинца в атмосферу по всему миру. [31] Высокие уровни свинца в атмосфере были связаны с серьезными долгосрочными проблемами со здоровьем с детства, включая неврологические нарушения, [35] [36] [37] и с ростом уровня насилия и преступности в Америке [38] [39] [40] [41] и во всем мире. [42] [43] Журнал Time включил этилированный бензин и ХФУ в свой список «50 худших изобретений». [44]
Миджли умер за три десятилетия до того, как воздействие ХФУ на озоновый слой и парниковый эффект в атмосфере стало широко известно. [45] В 1987 году Монреальский протокол положил конец использованию ХФУ , таких как фреон. [46]
Вред этилированного бензина и хлорфторуглеродов был представлен как уроки известных неизвестных и неизвестных неизвестных , соответственно. Когда был изобретен этилированный бензин, было известно, что свинец в больших количествах оказывает вредное воздействие на здоровье человека, и что этилированный бензин вызывает выбросы следовых количеств свинца в атмосферу, но не было известно, оказывают ли эти следовые количества неблагоприятные эффекты. Однако существование озонового слоя и потенциальная опасность хлорфторуглеродов наносить ему вред в то время не были известны. [47]
В 2024 году было объявлено, что Теренс Уинтер , автор вышедшего в 2013 году фильма « Волк с Уолл-стрит» , стал соавтором сценария художественного фильма о Миджли под названием «Мидж». [48] [5]
После смешивания тетраэтилсвинца с бензином не требуется соблюдать особые меры предосторожности, соотношение составляет 1 часть тетраэтилсвинца на 1300 частей бензина. С этого момента никаких опасностей для здоровья фактически не существует, если только бензин не используется очень ненормально для целей, для которых он не предназначен.
ХФУ и ГХФУ быстро заменили другие хладагенты во всех областях, кроме тех, где компании приняли повышенный риск выбросов огнеопасных и токсичных хладагентов, или в областях, где существующие технологии были более энергоэффективными.