Великие химики. Том 1 - Манолов К. (библиотека электронных книг TXT) 📗

— Построим батарею.

— Идея-то отличная, но как ее осуществить?

— Ничего, осуществим! Знаешь, Свен, нам нужно только достать медные и цинковые пластины, остальное найдем здесь, в лаборатории.

— Медные пластины. — Свен задумался. — Откуда их взять?

— Вот. У меня уже есть.

Берцелиус протянул руку. На его ладони лежала большая медная монета.

— Замечательно! — воскликнул Свен. — А цинк? Материал для цинковых пластин они нашли у собора. Тут уже целый год работали мастера, обновляя его купол. Свен и Йене собрали целую кучу обрезков толстой цинковой жести, нарезали их на небольшие куски и стали собирать батарею, состоящую из 60 стаканов, в каждый из которых погрузили медную монету и цинковую пластину.

Затем братья приступили к исследованиям. Ток оказывал парализующее действие на животных — лягушек, мышей, а через несколько минут животные погибали. Берцелиус исследовал их внутренние органы. Накапливались очень интересные данные, но вскоре опыты пришлось приостановить. В 1802 году Берцелиус получил звание доктора медицины за исследование минеральных вод и через некоторое время уехал в Стокгольм. Его назначили ассистентом при Хирургической школе, но без выплаты жалованья.

Директор школы, доктор Бьернсен, встретил Берцелиуса со свойственной ему сдержанностью.

— У вас, как у врача, здесь много обязанностей. Надеюсь, вы будете исполнительны. У вас есть какие-нибудь средства на жизнь?

— Никаких. Студентом я жил на частные уроки.

— Теперь тоже следует найти учеников. Хочу верить, что через несколько лет вы сумеете доказать, что служите добросовестно, и тогда получите назначение с жалованьем.

Доктор Бьернсен помолчал с минуту, а затем спросил:

— Комнаты у вас наверняка тоже нет? Берцелиус кивнул.

— Позаботимся и об этом. Устрою вас в доме господина Вильгельма Хизингера. Он человек состоятельный и почтенный, владеет шахтами на севере Швеции. Дом у него большой, да и работы там хоть отбавляй. Платить за комнату вам не придется, но вы будете помогать ему в работе.

Хизингер (1766–1852) был своеобразным человеком. Шахты приносили ему большой доход, и он мог бы безбедно жить, но беспокойная натура его заставляла непрестанно искать в открывать новое. Большую часть времени он проводил в своей собственной лаборатории. Не получив систематического университетского образования, но обладая живым пытливым умом, Хизингер занялся анализом разнообразных минералов, собранных его помощниками. Многие из этих минералов еще даже не были названы, но Хизингер не сомневался, что в них содержатся неизвестные элементы. Он мечтал открыть какое-нибудь новое вещество, чтобы это открытие принесло ему славу. Знакомство с Берцелиусом оказалось для него настоящей находкой. Теперь они совместно проводили химические исследования.

Лаборатория Вильгельма Хизингера находилась на нижнем этаже дома. Она была не очень большой по размерам, но зато в ней было все самое необходимое. Берцелиус стал проводить исследования, однако результаты не удовлетворяли его.

— Надо попробовать разложить вещества электрическим током. Некоторые ученые в этом добились хороших результатов.

Хизингер готов был на руках носить своего нового столь способного помощника и с воодушевлением выполнял все его указания. Они добыли материалы для батареи, и через некоторое время в лаборатории появился источник электрического тока.

Коллеги приготовили водные растворы солей и стали пропускать через них электрический ток. Первые же результаты оказались чрезвычайно интересными: на отрицательном полюсе выделялся металл (медь, серебро, никель) или пузырьки водорода, на положительном полюсе — кислород. Берцелиус исследовал растворы около полюсов и установил, что после прохождения тока раствор у положительного полюса приобретает кислый характер, а у отрицательного — щелочной.

— Если после протекания электрического тока соли разлагаются, образуя кислоту и основание, приходится принять, что все соли состоят из кислоты и основания. Последние притягиваются отрицательным полюсом. Это означает, что они заряжены положительно, — утверждал Берцелиус.

— Тогда кислоты должны быть отрицательно заряженными, не так ли? — спросил его Хизингер.

— Конечно. Все опыты дают нам одни и те же результаты. Металлы тоже должны быть положительными, как и основания, которые они образуют, потому что они тоже выделяются на отрицательном полюсе.

— Помнишь, Йене, несколько дней назад ты рассказал мне об исследованиях англичанина Гемфри Дэви. Он установил, что основание содержит кислород. Но ведь, по мнению Лавуазье, кислоты содержат кислород?

— Они оба правы, Вильгельм. Основания получаются при соединении металла с кислородом, а кислоты — при соединении неметалла с кислородом.

Эти первоначальные наблюдения легли в основу известной дуалистической электрохимической теории. Молодой Берцелиус работал над ней в течение последующих лет, и она стала впоследствии отправной точкой в трудах ученых первой четверти XIX века.

Результаты этих исследований Берцелиус и Хизингер описали в статье, которая осталась почти не замеченной учеными.

Внимание обоих исследователей привлек интересный минерал. Они разлагали его концентрированной серной кислотой и попытались получить с помощью электрического тока содержащийся в нем металл. Однако это им не удалось: вместо металла на отрицательном полюсе образовалось бесцветное, с едва заметным желтым оттенком порошкообразное вещество, нерастворимое в воде. Назвали его цериевой землей, или церием.

— Несомненно, это окись какого-нибудь неизвестного металла, но, к сожалению, он очень прочно связан с кислородом. Даже электричество не может их разъединить.

— Все-таки это важное открытие, — сказал Хизингер. — И пусть кто-то другой получит чистый металл, окисел которого открыли мы.

Независимо от них в Германии Мартин Клапрот [339] тоже получил эту окись, но и он не смог выделить чистый металл.

Предвидение Хизингера сбылось. Спустя почти три десятилетия Карлу Густаву Мосандеру [340] удалось выделить чистый металл — церий.

Берцелиус всегда работал углубленно и точно. Его считали одним из самых образованных людей в Швеции. В мае 1806 года он был назначен лектором химии в Хирургическую школу. Таким образом отпала забота о заработке. Кроме работы в лаборатории, он начал писать учебник по физиологической химии. Просматривая литературу в библиотеке, он наткнулся на книгу Иеремии Рихтера [341] «Основные начала стехиометрии или искусство измерять элементы». В этой книге Рихтер говорил о «соединительных весах». Рассматривая реакции между кислотами и основаниями, он делал важный вывод: «Если определенное количество кислоты нейтрализуется различными основаниями, то количества оснований эквивалентны между собой и могут нейтрализоваться одним и тем же количеством другой кислоты». Эти количества Рихтер назвал соединительными весами.

Несколько дней спустя Берцелиус прочитал знаменитые статьи Джона Дальтона об атомной теории и о первых попытках определить атомный вес элементов.

Берцелиус нашел идеи Дальтона многообещающими и стал ревностным приверженцем атомной теории. Но его критический склад ума и тонкая интуиция искусного аналитика подсказали ему, что данных, приведенных во многих статьях, недостаточно. Надо было синтезировать все возможные соединения какого-либо элемента, с большой точностью проанализировать их, вычислить соединительные веса, и только тогда можно было установить истинную величину атомного веса. Это была весьма нелегкая задача, труд, непосильный одному человеку. И все-таки Берцелиус занялся установлением атомных весов. Он понимал, что для достижения цели требовалось много труда и времени, но это не могло остановить его. Он решил атаковать элементы один за другим и определить их атомные веса.