Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. - Фигуровский Николай Александрович (бесплатные серии книг .TXT) 📗
Замечательное исследование было выполнено Шееле с двуокисью марганца (черная магнезия). Действием соляной кислоты на это вещество Шееле получил желто-зеленый газ, который он определил как «дефлогистированную соляную кислоту». Позднее (1810 г.) этот газ, по предложению Дэви, стали называть хлором.
«Черная магнезия» была подвергнута Шееле специальному исследованию. В то время это вещество смешивали не только с магниевыми соединениями, но и с другими веществами, например магнитным железняком, и подозревали в нем присутствие железа. Шееле установил, что в «черной магнезии» содержится особое, неизвестное металлическое тело. Бергман предложил назвать это тело «магнезиум», как полученное из «черной магнезии». Впоследствии Дэви (1808 г.) предложил назвать этот металл «марганцем».
Упомянем также о работах Шееле по исследованию фосфора. Еще в 1768 г. он заинтересовался «фосфором Балдуина».
В дальнейшем, исследуя золу, полученную при сжигании оленьего рога (фармацевтический препарат того времени), Шееле установил, что в ней содержится обычная известковая земля и некоторая неизвестная субстанция. Эта «неизвестная субстанция» была изучена Шееле, совместно с И. Г. Ганом, причем было установлено, что это фосфорная кислота. В результате этого открытия в 1774 г. Шееле в сотрудничестве с Ганом и другими разработал способ получения фосфора из золы рога животных, а также из костей. Новый способ вытеснил старый способ получения фосфора из мочи. Не будем останавливаться на других многочисленных химических исследованиях Шееле и вернемся лишь к его книге «Химический трактат о воздухе и огне» (1777 г.), получившей особенно важное историко-химическое значение. Эта книга в значительной степени посвящена проблемам пневматической химии. В ней прежде всего описывается опыт, поставленный Шееле для решения вопроса о возможности «превращения воды в землю» при длительном кипячении. Как будет видно, тот же опыт поставил почти одновременно с Шееле и Лавуазье. Оба исследователя, независимо друг от друга, пришли к заключению, что осадок, получившийся в воде при длительном кипячении, образовался в результате разъедания водой стекла сосуда, в котором велся опыт. В отличие от Лавуазье, сделавшего этот вывод на основании взвешивания стеклянной колбы до и после опыта, а также взвешивания получившегося осадка, Шееле химически и очень тщательно исследовал осадок и нашел, что он состоит из кремневой земли с примесью небольшого количества извести.
В книге описаны также ранние опыты Шееле, посвященные прежде всего определению состава воздуха. Чтобы доказать, что воздух состоит «из упругих флюидов двух родов», Шееле проделал множество анализов воздуха. При помощи различных средств он связывал «огненный воздух» (кислород) и определял оставшийся объем азота. В числе таких средств он применял раствор серной печени, раствор едкой щелочи с добавкой серной печени, селитряный воздух (окись азота), скипидар, свежеосажденный гидрат закиси железа и др. Не трудно понять, что большинство его реакций носили лишь качественный характер и не давали возможности установить точное соотношение составных частей воздуха. Шееле нашел, что уменьшение объема воздуха, происходящее после воздействия различных реактивов, связывающих кислород, составляет от 1/5 до 1/3 первоначального объема.
Шееле удалял кислород из воздуха и другим путем. Он сжигал в воздухе различные вещества, в частности фосфор, водород, воск, винный спирт, уголь и серу. Получавшаяся при этом «воздушная кислота» удалялась поглощением известковой водой.
Что касается «огненного воздуха» (кислорода), то Шееле получил его (около 1772–1773 гг.) различными путями и поставил множество опытов для его исследования. Так, получая азотную кислоту перегонкой селитры с купоросным маслом, он заметил, что в конце процесса, когда жар наиболее силен, бурые пары делаются бесцветными; он собрал этот газ и нашел, что в нем свеча горит более ярким пламенем, чем в обычном воздухе (97).
Желая убедиться в том, что этот газ является составной частью воздуха, Шееле смешивал его с оставшимся «испорченным воздухом» (азотом). Он констатировал, что при этом получается воздух, не отличающийся от обычного воздуха.
При своих исследованиях в области пневматической химии Шееле не пользовался такими сложными для того времени приборами, как «пневматическая ванна», а применял лишь простейшие устройства и обычную посуду — колбы, реторты, бутылки, склянки, бычий пузырь и др.(98). При помощи этих простейших средств он получал и исследовал различные газы и, в частности, получил «огненный воздух» различными путями — нагреванием различных веществ и смесей: двуокиси марганца с купоросным маслом или с фосфорной кислотой; нитрата ртути; селитры (лучший, по словам Шееле, способ); окиси серебра и окиси золота; красной окиси ртути; «фиксированной мышьяковой кислоты» (As205) и другими путями.
Блестящие эксперименты Шееле ни в какой степени не соответствовали его теоретическим воззрениям. Последователь теории флогистона, Шееле всюду прибегал к флогистическим объяснениям. Конечно ему далеко не всегда легко удавалось примирить факты и флогистические представления, в частности объяснить реакции получения кислорода. Иногда он вынужден был прибегать к фантазиям. Так, он утверждал, что «свет» не «истинный элемент», а состоит из «огненного воздуха» и флогистона. Флогистон же, по его мнению, истинный элемент и простейшее начало.
Шееле умер, когда только что возникла антифлогистическая кислородная теория. И многие химики ее признали. Шееле же остался верным теории флогистона до последних дней жизни. Несмотря на это исследовательская деятельность Шееле и до сих пор удивляет историков науки своей разносторонностью. Лишь немногие химики смогли сделать столько, сколько успел сделать за свою короткую жизнь К. В. Шееле (99).
Из других, менее известных, химиков-пневматиков назовем лишь некоторых.
Французский химик Пьер Байен (1725–1797) по образованию был фармацевтом и работал в Париже. Во время Семилетней войны был инспектором полевых аптек французской армии, а после войны целиком посвятил себя научным исследованиям. Особенно много Байен сделал для изучения состава минеральных вод Франции.
В 1774 г. Байен опубликовал статью о причинах увеличения веса металлов при их кальцинации. В этой статье Байен высказал точку зрения, что причиной увеличения веса металла в данном случае является присоединение к металлу особого вида «воздуха». Он получил этот «воздух» нагреванием различных сортов «ртутной извести» и назвал его «упругим флюидом». Он установил, что «упругий флюид» тяжелее обычного воздуха. При действии же «флюида» на ртуть последняя превращается в красную окись. Однако никаких опытов с горением и дыханием в этом «упругом флюиде» Байен не описал. И все же он — один из химиков, открывших одновременно с Пристлеем и Шееле кислород. Очевидно, что это открытие к 1774 г. было настолько подготовлено всем ходом развития химии, что буквально «носилось в воздухе» и было почти одновременно сделано различными химиками в разных странах.
Коллега и сотрудник Шееле Иоганн Готлиб Ган (1745–1828) был видным шведским минералогом и химиком. Он учился в Упсальском университете и в дальнейшем работал под руководством Бергмана. Гану принадлежат многочисленные исследования по минералогии (описания и химические анализы при помощи паяльной трубки) многих минералов Швеции. Кроме того, известны работы Гана по металлургии меди. В дальнейшем он был членом Бергколлегии в Стокгольме.
