Круг научных интересов Николая Семеновича Курнакова был необычайно широк: химия комплексных соединений, природа металлических и органических систем, соляные равновесия, естественные солевые богатства России. Будучи ученым широчайшего диапазона, Николай Семенович в то же время был инженером, занимавшимся прикладными вопросами, доведением результатов фундаментальных исследований до реализации на практике. Выдающийся российский химик, основатель физико-химического анализа, создатель крупной научной школы в области общей и неорганической химии, крупный организатор науки, академик, он вошел в историю и практику науки как основоположник физико-химического анализа.
Н.С. Курнаков родился в семье участника обороны Севастополя (1854–1855) С.А. Курнакова. Заинтересовавшись химией еще будучи гимназистом, юноша устроил небольшую домашнюю химическую лабораторию, где проводил вначале самые простые, а затем и более сложные химические опыты, пользуясь популярной в то время книгой «Школа химии» Ю.А. Штекгардта. По словам самого ученого, именно занятия домашними опытами определили в дальнейшем его выбор профессии. Успешно окончив «полный военный гимназический курс» Нижегородской военной гимназии, он отправился в Петербург, где, выдержав конкурсные экзамены, в 1877 г. был зачислен студентом в Горный институт. По завершении учебы ему было предложено чтение специальных курсов и руководство практическими занятиями студентов. Также успешный молодой ученый был направлен в научную командировку в Германию, Пруссию и Австрию для ознакомления с солеваренными и сереброплавильными заводами. В 1885-м он блестяще защитил диссертацию «Испарительные системы соляных варниц» и получил звание адъюнкта по кафедре металлургии, галургии и пробирного искусства.
В 1893 г. он защитил диссертацию «О сложных металлических основаниях» на соискание звания профессора неорганической химии, посвященную исследованию изомеров комплексов хлорида платины (II) с аммиаком. Продолжая изучение этих комплексов, Н.С. Курнаков в 1897 г. установил, что цис- и трансизомеры различным образом реагируют с тиомочевиной, CS(NH2)2, что дает возможность с помощью этой реакции (реакция Курнакова) отличить один изомер от другого. После защиты докторской ученый был утвержден в должности профессора Горного института по кафедре неорганической химии.
В 1899 г. Н.С. Курнаков избран профессором физической химии Петербургского электротехнического института. В 1909 г. постановлением ученого совета Московского университета Н.С. Курнаков удостоен звания доктора химии, а в 1913-м избран академиком Петербургской Академии наук.
В 1902 г. Николай Семенович, продолжая работать в Горном институте, принял предложение занять кафедру общей химии в недавно образованном Петербургском политехническом институте. В 1901–1902 гг. при образовании института Н.С. Курнаков вместе с профессорами Д.И. Менделеевым, Н.А. Меншуткиным и П.И. Вальденом принимал активное участие в разработке проекта Химического корпуса, программ и дисциплин химического цикла. Ученый получил еще более широкие возможности для исследований, поскольку в Политехе была организована химическая лаборатория, по своим размерам и оборудованию занявшая видное место в истории лабораторного строительства в России. В ней были созданы три отделения: термического анализа и металлографии, электрических измерений и калориметрии, физических измерений и микрофотографии. В этой лаборатории профессор проводил широкие исследования сплавов, разрабатывая новые методы изучения их свойств и изобретая новые приборы.
Когда Н.С. Курнаков приступил к изучению металлических сплавов, на вооружении ученых был только метод, основанный на изучении микроструктуры. После того как известный французский химик Ле-Шателье сконструировал новую модификацию микроскопа и изобрел термопару, позволившую точно измерять высокие температуры, была открыта новая страница в металлографии. Наш ученый понимал, что расширение физико-химических исследований металлических сплавов требует очень точной и четкой регистрирующей системы. Он писал, что при изучении сплавов, силикатов и т.д. расширить сведения могут точные измерения разнообразных термических превращений.
Так, он предложил новый метод – измерение «давления истечения» (удельное давление, при котором твердое вещество начинает течь, как жидкость). В 1904 г. ученый создал прибор для термического анализа, автоматически записывающий температурные кривые плавления и затвердения сплавов, получивший название пирометр Курнакова. Пирометр английского профессора В. Робертса-Аустена, который был в распоряжении Н.С. Курнакова, оказался несовершенным. Н.С. Курнаков успешно сам решил задачу усовершенствования термических измерений. Он предложил менее громоздкий, компактный регистрирующий прибор с автоматической записью. «Такого рода аппарат, – отмечал Курнаков, – вполне заменяет самого усердного наблюдателя и позволяет улавливать явления, которые по своей непродолжительности ускользают от непосредственного исследования».
Пирометр Курнакова (1904) стал наиболее совершенным в то время прибором для термического анализа и нашел широкое применение в лабораториях не только самого ученого, но и многих других металловедов. Химик, материаловед, металлург академик А.А. Байков в одной из своих работ (1910) писал: «Я решил воспользоваться лучшим регистрирующим прибором для записи и применить его для дифференциального метода, именно – превосходным прибором проф. Н.С. Курнакова». При помощи этого регистрирующего пирометра были выполнены важнейшие исследования и самого ученого, и его учеников, и последователей. Пирометр Курнакова получил широкое распространение, а в модифицированном виде применяется в лабораториях по настоящее время. Сегодня знаменитый пирометр Курнакова является одним из уникальных экспонатов Музейного комплекса Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
C его именем связаны открытие и освоение соликамских калийных месторождений, изучение и освоение залива Кара-Богаз-Гол, соляных озер Крыма и Урало-Эмбинского района. Н.С. Курнаков и его ученики внесли крупный вклад в изучение физико-химической природы металлических сплавов. На основе результатов этих исследований создан широкий ассортимент различных сплавов: легких, твердых, жаропрочных и др., которые в настоящее время применяются в качестве конструкционных и др. материалов в различных областях техники.
Самыми значительными результатами его научной деятельности явились разработка основных положений физико-химического анализа, установление закономерностей строения диаграмм «состав–свойство», развитие геометрического метода изучения различных физико-химических систем. Работы Н.С. Курнакова имеют не только глубокое теоретическое значение, но и всегда способствовали развитию промышленности – производству солей и минеральных удобрений, алюминия, магния, многих сплавов.
Н.С. Курнаков был основателем и руководителем ряда химических институтов и лабораторий: в 1919–1927 гг. он являлся директором Государственного института прикладной химии, с 1918 г. – основателем и директором Института физико-химического анализа, с 1920 г. – директором лаборатории общей химии, с 1922 г. – директором Института по изучению платины и других благородных металлов. В 1934 г. три последних учреждения были объединены в Институт общей и неорганической химии (ИОНХ), директором которого Н.С. Курнаков был до конца своей жизни. Ныне ИОНХ носит его имя.
Возглавив в 1922 г. Институт для изучения платины и других благородных металлов, Курнаков основное внимание уделял разработке методов аффинажа, а также разделения чистых металлов друг от друга. Результаты не заставили себя долго ждать. Завод в Екатеринбурге начал выпускать платину, в 1923 г. – палладий и иридий, в 1925 г. – родий, в 1926 г. – осмий, в 1930 г. – рутений. Со временем к делу присоединились и другие предприятия. В тот же период была получена технология извлечения платины и всех ее спутников, которая по-прежнему является основой современного аффинажа. По итогу работ Николаю Курнакову присудили премию имени Ленина за научные труды в области физико-химии металлов платиновой группы.
После переезда Академии наук (в том числе и ИОНХа) в 1934 г. в Москву Н.С. Курнаков с 1936 г. становится профессором химфака МГУ; в этом же году им была организована здесь лаборатория металлографии (впоследствии лаборатория металлических сплавов) во главе с проф. В.А. Немиловым. В 1937 г. после разделения кафедры общей и неорганической химии на две отдельных кафедры он возглавил кафедру неорганической химии; тогда же по его поручению проф. В.И. Николаев организовал на этой кафедре лабораторию солевых равновесий, а в 1939 г. Н.С. Курнаков и В.Я. Аносов организовали здесь же лабораторию физико-химического анализа, в которую вошла лаборатория солевых равновесий.
В 1939 г. Н.С. Курнаков за выдающуюся научную деятельность в области химии награжден орденом Трудового Красного Знамени, в 1940 г. ему присвоено звание заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, а в 1941 г. он удостоен Государственной премии за научные работы по физической химии и за труд «Введение в физико-химический анализ».
Н.С. Курнаков воспитал много учеников, которые успешно продолжили развитие его исследований. Созданный Н.С. Курнаковым физико-химический анализ является научной основой современного материаловедения, научной основой многих химико-технологических процессов.
До последних дней жизни Н. С. Курнаков руководил созданным им Институтом общей и неорганической химии Академии наук СССР. Умер Курнаков в селе Барвиха Московской области 19 марта 1941 года, похоронен в Ленинграде на Смоленском православном кладбище. В 1953 году прах перенесён на Литераторские мостки.
Сегодня в стенах альма-матер и основного места работы Курнакова – Горном университете – активно ведутся исследования в области глубокой переработки минеральных и техногенных ресурсов. В числе партнеров вуза – флагманские отечественные компании, заинтересованные в результатах этих изысканий. Это «Газпром», СИБУР, омский «Титан», «ФосАгро» и многие другие. В профильном научном центре идут работы по востребованным отечественной экономикой направлениям. Среди них – изыскания в области получения игольчатого кокса, производство компонентов для биодизеля, создание прорывных технологий в сфере разработки присадок для топлива, позволяющих минимизировать ущерб окружающей среде, и многие другие.
Однажды на заседании Всероссийской конференции по изучению производительных сил страны Николай Семенович отметил: «Химическому методу принадлежит великое будущее в деле умножения богатств России. Мы вступим в пору использования своих полезных ископаемых посредством переработки сырья при содействии химических и металлургических процессов, связанных с глубокими изменениями во внутренней природе вещества. Чем сложнее и деликатнее эти процессы, тем более уточненными должны быть средства химических испытаний».
Эти слова стали пророческими.
