Великие химики. Том 1 - Манолов К. (библиотека электронных книг TXT) 📗
— Не сердись, дружище! Никто другой не смог бы справиться с этой задачей. Своими знаниями ты превосходишь всех профессоров и академиков, вместе взятых.
— Весьма польщен. Хотел сообщить тебе кое-что интересное, но сейчас так зол на тебя, что и говорить не хочется.
— Ты просто устал, Шееле. Опять какое-нибудь новое открытие?
— Пожалуй, да. Я ведь давно занимаюсь этим, но теперь точно установил, что называемая нами «магнезия нигра» [161] — на самом деле не магнезия. Это флогистированный неизвестный еще металл. Вот, посмотри на фиолетовый раствор. Он получается растворением сплава черной магнезии с поташом и селитрой.
Бергман смотрел на приятеля с восхищением. Да, это действительно открытие. Из черной двуокиси марганца, которую тогда все еще называли «магнезией нигра», Шееле получил соединение неизвестного металла марганца — перманганат.
Совмещая работу в аптеке, Шееле продолжал изучать «этот черный порошок». Он заметил, что, когда к этому веществу добавляют муриевую [163] (соляную) кислоту и нагревают, в колбе образуется зеленоватый едкий газ, вызывающий кашель. Очевидно, этот газ был очень активным, потому что, спустя короткое время после образования, он снова исчезал. Шееле решил собрать газ в пузырь, поглощая его водой. У местного мясника он взял несколько свиных пузырей. Теперь предстояла новая работа. Ученый вставлял в отверстие пузыря трубку для отвода газов и нагревал колбу с «магнезией нигра» и муриевой кислотой. Полученный газ, наполняя пузырь, постепенно раздувал «го. В это время черная магнезия превращалась в белую марганцовую золу (окись марганца). Такое превращение Шееле наблюдал и при нагревании черного порошка с серной кислотой, но тогда из смеси выделялся бесцветный газ — «жизненный воздух». Он назвал его огненным воздухом [164], потому что вещества в нем сгорали очень бурно. Когда Шееле заменил серную кислоту муриевой, «жизненный воздух» не выделялся. Это показывало, что его поглотила муриевая кислота. Но когда вещества поглощают «жизненный воздух», они теряют содержащийся в них флогистон.
Следовательно, этот зеленоватый газ должно назвать дефлогистированной муриевой кислотой. Теперь мы знаем, что это был хлор.
А «огненный воздух», который выделялся из черной магнезии при действии на нее серной кислоты, Шееле мог получить и другими методами. Нагревая нитрат магния, карбонат серебра или карбонат ртути, он тоже выделял газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. Вещества же сгорали в нем более бурно, чем в воздухе [165]. Длительные наблюдения показали, что и в воздухе содержится тот же газ, но смешанный с каким-то другим газом — «негорючим воздухом» [166]. Шееле попытался разделить эти два газа, входящие в состав воздуха, попробовал даже оценить их объем, но результаты были не очень надежными. «Огненный воздух» приковал к себе внимание ученого. Он получил его и при нагревании ртутной золы (окиси ртути).
— В реторте остается чистая ртуть, а газ улетучивается. Его легко собрать в цилиндрах, так как он нерастворим в воде.
Бергман внимательно слушал друга. Они часто обсуждали результаты своих исследований. Широкие теоретические познания профессора Торберна Бергмана великолепно дополняли неисчерпаемый экспериментаторский талант Шееле. Никто в таком совершенстве не владел флогистонной теорией, как Бергман, поэтому Шееле часто советовался с ним.
— Ртутная зола является дефлогистированным металлом, — начал Бергман.
— По нашим представлениям, металлическая зола должна поглощать флогистон из огня, чтобы она могла превратиться в металл. Это ясно, но как образуется огненный воздух?
— Может быть, горючий воздух [167], содержащийся в металлах, флогистировал и образовал огненный воздух? [168]
Они строили предположения… Думали… Все было впустую. Флогистонная теория оказалась бессильной дать ответ на такой простейший вопрос. Ответ был получен с появлением кислородной теории горения, но автором ее был не Шееле. Однако и сегодня имя Карла Шееле стоит рядом с именами Пристли и Лавуазье, потому что он независимо от Пристли открыл и изучил кислород, а также предложил несколько различных методов его получения [169].
Шееле накопил чрезвычайно много опытных данных [170]. Теперь их надо было систематизировать и подробно описать. Он начал составлять «Химический трактат о воздухе и огне», но непредвиденные обстоятельства заставили его на несколько лет прервать работу.
Скоропостижно скончался известный аптекарь Полер в Чёпинге. На совещании Медицинской коллегии было единодушно решено, что самая подходящая кандидатура на должность управляющего — Шееле. В 1775 году Шееле уезжает в Чёпинг. Это был маленький городок, но именно там ученый мог полностью посвятить свое время занятиям. Вдова Полера, молодая, привлекательная женщина, предоставила новому управляющему часть дома в полное его распоряжение.
Шееле занялся реконструкцией лаборатории. Необходимо было приобрести химикаты. В это время он получил приглашение президента Академии наук немедля приехать в Стокгольм. На торжественном заседании Карл Вильгельм Шееле был избран в число членов Королевской Академии наук.
Лишь в конце 1775 года он снова получил возможность вернуться к работе над своим «Химическим трактатом о воздухе и огне». Книга вышла из печати только в 1777 году [171]. За каких-то несколько месяцев тираж полностью разошелся. Шееле заключил договор с издателем в Упсале на второе издание. В том же году книга была переведена на французский и английский языки. Достижения Шееле значительно дополнили открытия Пристли. Теперь предстояло раскрыть одну из сокровеннейших тайн — природу горения, но этого ни Шееле, ни Пристли сделать не смогли. Лавуазье, услышавший об открытии кислорода во время одной из встреч с Пристли, смог гениально раскрыть сущность процесса горения, сделав тем самым одно из крупнейших открытий своего времени.
На большой гонорар, полученный от издательства, Шееле — теперь уже известный ученый — решил купить аптеку и стать, наконец, ее владельцем. Он собрал необходимые документы, дело оставалось только за согласием госпожи Полер.
— Все в порядке, госпожа Полер, — торжественно обратился к ней Шееле.
— Карл, кому нужны эти формальности?
— Маргарита, для меня этот день исключительно важен. Теперь я уже не жалкий управляющий, а состоятельный человек и могу достойно просить вашей руки. Согласны ли вы стать моей женой?
— Но Карл, ты же прекрасно знаешь, что я люблю тебя. Ты единственно близкий мне человек, однако торопиться не следует: со времени смерти мужа прошло всего лишь два года.
— Ты, как всегда, благоразумна, Маргарита. Какое счастье, что судьба привела меня в этот милый сердцу городок!
Жизнь Шееле была действительно счастливой. Всего за несколько лет он сделал ряд научных открытий. Изучая растворы, полученные из плодов, корней и листьев различных растений, он открыл, что в них содержатся новые вещества, которые можно легко извлечь в виде бесцветных кристаллов, обладающих кислым вкусом. Сравнив их свойства, он установил, что это различные кислоты, и дал им соответствующие названия. В зависимости от сорта растения, в котором они содержались, Шееле назвал их лимонной, яблочной, галловой, щавелевой, молочной кислотами [172].
161
Изучение «черной магнезии» привело Шееле к убеждению, что в ней содержится неизвестное металлическое тело. Т. Бергман предложил назвать его «магнезиум», а Г. Дэви в 1808 г. назвал его «марганцем» (Фигуровский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. — М.: Наука, 1970, с. 88–89; Трифонов Д. Н., Трифонов В. Д. Как были открыты химические элементы. — М.: Просвещение, 1980, с. 49–50).
162
Дж. Мэйов — английский химик (середина XVII в.), предшественник Лавуазье.
163
Мурий, муриатик, муриевый радикал — предполагаемый элемент, придуманный А. Л. Лавуазье, чтобы объяснить состав соляной кислоты, которая в соответствии с его кислородной теорией содержала кислород (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 172).
164
Название кислорода, введенное Шееле в 1782 г.
165
При нагревании этих карбонатов Шееле получал смесь углекислого газа и кислорода, потому что их разложение происходит в два этапа: сначала карбонат разлагается на окись и углекислый газ, потом окись — на металл и кислород. Кислорода в газовой смеси около 50%, поэтому вещества в ней горят очень бурно.
166
Иногда азот вслед за Пристли называли «огорюченный воздух». Это название применялось в русской химической литературе конца XVIII — начала XIX вв. (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 175).
167
Водород.
168
В то время считали, что металлы содержат водород, который выделяется при их растворении в кислотах.
169
Шееле получал кислород (1768–1775 гг.) нагреванием нитрата магния, двуокиси марганца с купоросным маслом или фосфорной кислотой, нитрата ртути, селитры, разложением углекислого серебра, нагреванием окисей серебра и золота, красной окиси ртути, окиси мышьяка и др. Подробнее см.: Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. — М.: Наука, 1971, с. 58–59; Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 315–317; Partington J. R., ук. соч., т. 3; Соловьев Ю. И. История химии: Развитие химии с древнейших времен до конца XIX века. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1983, с. 69–74; Становление химии как науки, ук. соч., с. 100–102.
170
В 1782–1783 гг. Шееле приготовил синильную кислоту из угольного ангидрида, угля и аммиака, описал ее запах и вкус! Это был первый органический синтез, осуществленный за 40 лет до Ф. Велера (1800–1882). В процессе работы Шееле приготовил краску, названную берлинской синью. Он также установил наличие солей фосфорной кислоты в костях и предложил способ получения фосфора из костей; открыл сероводород (1777 г.). Все открытия Шееле классифицированы и проанализированы в книге: Partington J. В.., ук. соч., т. 3, с. 362.
171
Книга Шееле «Химический трактат о воздухе и огне» (1777 г.) была сдана в печать в конце 1775 г., но по вине издателя вышла в свет только в августе 1777 г., когда уже были опубликованы работы Пристли и Лавуазье о кислороде. Однако на основании писем и лабораторного журнала Шееле было установлено, что он получил кислород различными методами еще в 1772 г. (Джуа М., ук. соч., с. 131; Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 312; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 360.
172
Предполагая, что растительные соки содержат кислоты в связанном состоянии, Шееле обрабатывал их известью и, разлагая полученные кальциевые соли органических кислот минеральными кислотами, получил мочевую (1776 г.), щавелевую (1776 г.), молочную (1780 г.), лимонную (1784 г.), яблочную (1785 г.), чернильно-орешковую, или галловую (1786 г.), кислоты (Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 313).
