Текст книги "Великие химики. Том 1"

Автор книги: К. Манолов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 25 страниц)

Юноша быстро выполнил его указания.

– Развести огонь? – спросил он.

– Да, будем нагревать.

– Какой приемник поставить?

– Стеклянную бутыль.

Когда Глаубер залил селитру серной кислотой, реторта заполнилась красновато-коричневыми парами. Густая каша вспенилась, а в стеклянную бутыль начала капать желтовато-красная жидкость. Это была концентрированная азотная кислота, которую они называли «спиритус нитри». Эта жидкость обладала сильным разъедающим действием. Она растворяла многие металлы.

– «Спиритус нитри» может и луну растворить? – спросил изумленный Бидстор.

– Да, представь себе – и луну, и марс, и венеру, – ответил учитель.

Они называли серебро луной, железо – марсом, а медь – венерой[15]15
  Старое учение о связи планет с металлами, которые будто бы образовывались в земле под влиянием небесных тел, дало основание алхимикам обозначать металлы знаками планет; например, золото обозначалось знаком Солнца О и т. д. Эти обозначения сохранились в химии до конца XVIII в. Подробно о них см.: Джуа М., ук. соч., с. 98—99, 104


[Закрыть]. Кислотами действовали на окиси, называемые золой, или карбонаты. Полученным продуктам давали самые удивительные названия. Весь пол был уставлен плоскими широкими сосудами, заполненными всевозможными растворами, на дне многих сосудов виднелись красивые кристаллы, окрашенные в различные цвета. Чтобы получить чистые кристаллы, Глауоер растворял их по нескольку раз в воде, а потом оставлял кристаллизоваться. Как только чистота образовавшихся кристаллов удовлетворяла его полностью, он отделял их от раствора и помещал в банки.

Глауберу был известен секрет получения еще одной кислоты, которую он называл «спиритус салис» (соляная кислота)[16]16
  До Глаубера соляную кислоту готовили сухой перегонкой купоросов и квасцов с поваренной солью. Он установил, что этот процесс приводит к образованию серной кислоты, которая взаимодействует с поваренной солью. Поэтому для получения чистой и концентрированной соляной кислоты нужно перегонять поваренную соль и серную кислоту. Эту реакцию он рассматривал как вытеснение из соли одной кислоты другой, поскольку соль, по мнению Глаубера, была соединением кислоты и щелочи. Дымящая соляная кислота долгое время называлась “acidum salis fumans Glauberi” (Bugge G. Das Buch der grossen Chemiker. – Weinheim: Chemie, 1974, Bd. I, S. 151—172).


[Закрыть]. Бесцветный удушливый газ с резким запахом, выходящий клубами из стеклянной реторты, поглощался водой в приемнике и образовывал почти бесцветный, чуть желтоватый раствор. Глаубер получал его, подогревая поваренную соль к серную кислоту. В рецептуре он записал: «Подогрей одну часть поваренной соли и одну с четвертью части «ацидум олеум витриоли» в стеклянной реторте и собери летучий спирт в стеклянном приемнике с водой». Остаток в реторте Глаубер растворял в воде и оставлял кристаллизоваться. Он получал прозрачные-бесцветные кристаллы, которые назвал «саль глаубери». Мы и теперь еще называем сульфат натрия глауберовой солью.

С помощью соляной кислоты Глаубер получил кристаллы солей многих известных тогда металлов.

Нагревая смесь поваренной соли и песка со «спиритус нитри», Глаубер получил желтовато-коричневую жидкость, которую алхимики называли «аква региа» (царская водка[17]17
  Царская водка – смесь 1 объема концентрированной HNO₃ с 3,6 объема концентрированной HCl (3HCl+HNO₃ → NOCl+2Cl+2H₂O) названа так благодаря своей способности растворять «царя» металлов – золото. Царская водка упоминается уже у Джабира (Гебера, VIII в.), но была, вероятно, известна и ранее. В сочинениях Альберта Магнуса она называется aqua secunda («вторичная водка», а «первичная водка» – aqua prima – у Магнуса – азотная кислота), у алхимиков – aqua regia. В России ее называли королевской водкой (М. В. Ломоносов, 1742 г.), царской водкой (М. Парпуа, 1796 г.), селитро-соляной кислотой (В. В.Петров, 1801 г.), азотноводохлорной кислотой (Г. И. Гесс, 1831 г.); известны и другие названия.


[Закрыть]). Однако она была концентрированнее и действовала сильнее, чем; жидкость, получаемая общеизвестным в то время способом – нагреванием азотной кислоты и хлористого аммония. О «царской водке» Глаубер писал: «Она обладает такой силой, что может растворить все металлы и минералы, за исключением луны и сульфура[18]18
  Сера.


[Закрыть]». Упаривая раствор золота, Глаубер получил темно-коричневые кристаллы (треххлористое золото).

Глаубер решил описать все методы и рецепты, которые он: разработал и усовершенствовал. В его методах смеси всегда помещались в реторту, установленную в специальной печи. Вот почему он назвал свое первое большое сочинение «Новые философские печи, или описание впервые открытого искусства перегонки»[19]19
  Furni novi philosophica oder Beschreibung einer neu erfundenen Destiller. Amstelodami: – Kunst., 1648—1650.


[Закрыть]. В пяти томах были изложены все известные Глауберу способы получения разнообразных кислот, солей т других веществ.

Наступил 1648 год, положивший конец тридцатилетней войне в Германии. Вести из Мюнстера о подписании Вестфальского мира зародили надежду на спокойную жизнь у истерзанного войной и доведенного до крайней нищеты германского народа. Глаубер тоже мечтал. Мечтал снова увидеть родные края,побывать в Карлштадте. Он отправился на пристань. Пестрая толпа запрудила всю набережную. Он медленно пробивался сквозь нее, внимательно всматриваясь в сторону лодок и кораблей, стоящих на рейде.

– Что господину угодно? – спросил у него невысокий, но крепко сбитый бородач.

– Лодку, которая доставила бы меня во Франкфурт.

– Нелегкая задача… Теперь в Германии кругом разбойники. Чего доброго, французы захватят долину Рейна. Путь опасный, вряд ли кто-то станет рисковать.

– А если я предложу деньги?

– Тогда еще куда ни шло. Я бы взялся, да только за пятьсот талеров, не меньше.

– Пятьсот? Да на эти деньги можно купить целый корабль! – воскликнул Глаубер, но тут же принял решение: – когда мы сможем отправиться в путь?

– Ровно через неделю.

В условленный день крохотная лодчонка, легко проскользнув меж огромных кораблей, вошла в мутные воды Рейна. Плыли много дней и ночей. Десятки городов остались позади. Вот и Висбаден, затем – Франкфурт-на-Майие… Но чем ближе Глаубер был к дому, тем сильнее сжималось от боли его сердце. Города пришли в запустение. Впечатление такое, будто ты попал в страну обреченных, страну голода и страданий. Найти работу во Франкфурте было трудно. Он направляется в Вертхайм, где ему удалось снять дом и за короткое время превратить самую большую комнату в лабораторию. Приобрести необходимые для работы химикаты было негде, зато в его распоряжении – богатый набор природных сокровищ; в окрестностях города открыли месторождения угля. Глаубер наполнил мешок блестящими черными кусками и принес их в лабораторию. Он поместил мелкий уголь в стеклянную реторту и развел огонь. Уголь размягчился, из него стали выделяться пузырьки газа, и вскоре клубы дыма заполнили весь сосуд. Приемник же постепенно наполнялся густой черной дегтеобразной жидкостью. Глаубер слил всплывшую жидкость, а черный деготь перелил в другую реторту, добавил туда соляной кислоты и снова подогрел. Из изогнутой трубки реторты начала стекать по каплям прозрачная жидкость, которая очень быстро испарялась. Через некоторое время Глаубер заметил, что стекающие по трубке капли помутнели и стали менее подвижными. Он тут же сменил приемник и отделил новую жидкость. Ее запах был не таким приятным, как запах первой, притом она не испарялась. Перегонка еще не закончилась, когда Глаубер почувствовал зуд на перепачканной жидкостью руке; кожа в этом месте заметно покраснела.

– Вещество оказывает довольно сильное действие на организм. Вероятно, из него получатся хорошие лекарства, – подумал ученый.

Жидкость, привлекшая внимание исследователя, содержала вещество, которое мы сегодня называем фенолом. Им Глаубер с успехом лечил различные заболевания[20]20
  Фенол (оксибензол, карболовая кислота) С₆Н5OН – бесцветные розовеющие при хранении кристаллы с характерным запахом. При попадании на кожу фенол вызывает местные «ожоговые» явления. Карболовая кислота обнаружена в 1834 г. Ф. Ф. Рунге (1795—1867). Подробно о феноле см.: Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. Пер. с англ. – М.: Мир, 1974, с. 750—780. Фенол – важное исходное вещество для приготовления лекарственных веществ, например салициловой кислоты С₆Н4ОНСООН, применяемой для лечения ревматических болезней в виде натриевой соли C₆H4OHCOONa, и аспирина (ацетилсалициловой кислоты).


[Закрыть].

Прозрачную жидкость, полученную в начале перегонки, Глаубер не изучал. Несмотря на приятный запах, она не представляла интереса для исследователя, так как не оказывала заметного воздействия на человеческий организм. Глаубер не знал, что это была смесь бензола и толуола. Однако он описал способ ее получения в другом большом своем сочинении «Фармакопея спагирика»[21]21
  «Фармакопея спагирика» (анализ и синтез фармацевтических препаратов) была включена в сборник работ Глаубера на немецком языке «Химические сочинения» (1658). В этот сборник вошли также работы Глаубера по минеральной химии, красильному делу, стекловарению и другим вопросам технической химии и иатрохимии. Спагирия, по Парацельсу, – раздел химии о соединении и разделении веществ. (См.: Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии. Ч. I. – 2-е изд., перераб., доп. – М.: Просвещение, 1983, с. 31—63.)


[Закрыть], а в заключение к рецепту добавил: «Так как этот спиритус не действует на тело, я передаю его изучение в другие руки». Этими «другими руками» были руки Фарадея, который спустя почти 200 лет получил и изучил бензол[22]22
  Бензол был обнаружен в масляном газе в 1825 г. М. Фарадеем и получен в 1833 г. Э. Митчерлихом сухой перегонкой бензойной кислоты с избытком извести.


[Закрыть].

Лаборатория Глаубера отличалась от обычных аптечных лабораторий. Повсюду громоздились огромные по тем временам печи, стеклянные реторты и приемники. Соли, кислоты и жидкости, получаемые при перегонке, Глаубер переливал в большие бутыли, хранил в сундуках, а то и просто в мешках. На них были загадочные для непосвященных надписи: «спиритус салис»[23]23
  «Спиритус салис» – соляная кислота (раствор в воде).


[Закрыть], «спиритус волятилис витриоли»[24]24
  «Спиритус волятилис витриоли» (Spiritus volatilis vitrioli) – «спирт летучий купоросный» (дух) – дымящее купоросное масло, или олеум (H₂SO4∙nSO₃, точнее смесь полисульфатных кислот H₂S2O7, H₂S3O10 и др.).


[Закрыть], «олеум алюминис»[25]25
  «Олеум алюминис» – квасцовое масло (раствор сернокислого алюминия).


[Закрыть], «саль аммиак»[26]26
  «Саль аммиак» – соли аммония, обычно нитрат NH₄NO3 (селитра) или хлорид NH₄Cl.


[Закрыть] «саль тартари»[27]27
  «Саль тартари» – винный камень, преимущественно состоит из виннокислого калия КНС₄Н4O6.


[Закрыть]. Лаборатория Глаубера скорее напоминала химическую мастерскую. Она явилась как бы прообразом больших современных химических заводов.

Очень часто лаборатория наполнялась густыми едкими парами, так как в ней не было вентиляции. Иногда работающие просто задыхались, им приходилось выбегать из помещения, чтобы вдохнуть глоток свежего воздуха. Вредные вещества мало-помалу накапливались в организме, и хотя Глаубер был наделен отменным здоровьем, работа в лаборатории постепенно подтачивала его силы. Однажды нестерпимая боль в голове и суставах вынудила его слечь в постель. Но Глаубер не пал духом, и когда через несколько дней ему стало легче, ученый вновь принялся за работу.

Внимание Глаубера привлекали многие практические вопросы. Например, его не удовлетворял существовавший тогда способ приготовления вина[28]28
  Приготовление вина (винокурение) из винограда известно с глубокой древности. Согласно М. Бертло, получение спирта практиковалось уже во времена Марка Грека (ок. VIII в.). При винокурении глюкоза, заключающаяся в виноградном соке, сбраживается особым видом фермента, находящегося в кожице ягод (S. ellipsoideus). После брожения жидкой массе дают отстояться, пока не осядет значительная часть вещества, известного под названием винного камня. Поскольку концентрация сахара в виноградном соке мала, то и количество спирта в полученном продукте невелико. Дальнейшая перегонка ведет к увеличению концентрации спирта. Особый букет вин и коньяков зависит от других веществ, содержащихся в бродившей жидкости, от побочных продуктов брожения и от веществ, образующихся в результате медленных химических процессов, протекающих при хранении вина. Химический процесс винокурения описан в книге: Меншуткин Б. Н. Курс общей химии. – Л.: Госхимтехиздат, 1933, с. 380. О винокурении на Руси см.: Вальден П. Очерк истории химии в России. – Одесса: Матезис, 1917, с. 24—25.


[Закрыть]. Он решает купить виноградник, чтобы найти пути улучшения качества вин, и потому поселяется в Китцингене.

Кроме печей и реторт, теперь в лаборатории Глаубера был установлен и пресс для получения виноградного сока, а также бочки для брожения. Отходы после брожения Глаубер перегонял в реторте. В приемник стекала бесцветная жидкость с приятным запахом. Он назвал ее «спиритус вини»; это был винный спирт.

Однажды он задержался у пресса и реторта для перегонки спирта сильно перегрелась. Жидкость в ней полностью испарилась, и сухой растительный остаток начал обугливаться. Густые клубы дыма выходили из трубки, а в приемник капала желтовато-коричневая жидкость с запахом уксуса. После вторичной перегонки получилась бесцветная жидкость с очень резким запахом уксуса. Она обладала кислотными свойствами, но действовала сильнее обычной уксусной кислоты, так как была более концентрированной. Глаубер установил, что по своим свойствам эта кислота не отличается от уксуса, и назвал ее уксусной кислотой[29]29
  Уксусная кислота СН₃СООН известна с древних времен в виде слабого водного раствора – уксуса, который получается окислением спирта бактериями «уксусного грибка» при скисании вина и иных спиртовых жидкостей. Уксус содержит не более 5—15% уксусной кислоты. Из перебродившей жидкости перегонкой получают 80%-ную СН₃СООН—уксусную эссенцию, которую можно также выделить из «древесного уксуса»– одного из продуктов сухой перегонки древесины. В концентрированном виде уксусная кислота получена Г. Шталем в 1700 г. Возможно, ее еще раньше выделил Глаубер. Состав установлен И. Берцелиусом в 1814 г.


[Закрыть]. Ее можно было получить при сухой перегонке любого растительного материала.

Методы производства вина и уксуса были удачными, и Глаубер получил специальное разрешение курфюрста в Майнце на их изготовление. Разрешение давало право не только производить, но и продавать эти продукты, что настроило виноделов города против Глаубера. Одним из его противников был звонарь католического кафедрального собора – Фарнер. Невысокий, пухлый, с маленькими хитрыми глазками Фарнер ненавидел Глаубера – этого худого с серой морщинистой кожей врача, «сведшего дружбу с самим дьяволом». Он ждал подходящего случая оклеветать ученого.

Каждый день десятки больных приходили к Глауберу за лекарствами. Зашел к нему как-то и Фарнер, хотя здоровья ему было не занимать.

– На что жалуетесь? – спросил его Глаубер.

– Иногда, знаете ли, такие рези в животе, что желтые круги плывут перед глазами, порой даже теряю сознание, – слукавил Фарнер.

– Вот вам «панацея антимониалис». – Глаубер протянул руку к одной из склянок с оранжевым порошком: полупятисернистая сурьма[30]30
  Полупятисернистая сурьма, или гемипентасульфид сурьмы, SbS₅ – оранжево-красные кристаллы. Препараты сурьмы рекомендовались врачами-иатрохимиками, а металлическая сурьма даже прописывалась в виде «вечных пилюль». Злоупотребление этими препаратами приводило к тяжелым случаям отравления.


[Закрыть], которую он синтезировал в своих «печах».

Он лечил множество болезней, применяя этот удивительный порошок.

Прошло несколько дней, Фарнер снова заглянул в лабораторию Глаубера и изумился при виде горы объемистых книг, сброшенных у стены: Глауберу только что доставили из Франкфурта полный тираж «Новых философских печей».

– Вот позволил себе еще раз побеспокоить вас, – начал было Фарнер.

– Как себя чувствуете, уважаемый? – прервал его Глаубер.

– Отлично. Ваше лекарство – чудотворно. На следующий же день почувствовал себя почти здоровым, – солгал Фарнер: накануне, выйдя от Глаубера, он просто-напросто выбросил порошок? – А сейчас чем могу быть полезен?

Убедившись, что их никто не слышит, звонарь зашептал:

– Хочу сделать вам одно предложение. Человек вы ученый. Просто диву даешься, как это можно написать столько толстых книг. Конечно, многое узнаешь из них, но уверен, что вам известно еще больше секретов и таинств. У меня много золота, господин Глаубер, продайте мне несколько методов, которые вы держите в секрете. Не можете же вы готовить лекарства, используя все ваши методы сразу. Продайте их мне, прощу вас.

Глаубер задумался. В самом, деле, а почему бы и нет?

– Давайте поговорим, – предложил он Фарнеру.

Согласился! Фарнер метнул злобный взгляд в сторону ученого. На следующий день, стараясь не попадаться на глаза прохожим, звонарь направился в дом Глаубера. Тот посвятил его в секреты своего нелегкого мастерства, но обещанного золота взамен не получил.

В первое же воскресенье после случившегося церковь – па ложному доносу – предала анафеме работы Глаубера, запрети» прихожанам брать у него лекарства.

Коварство Фарнера не знало границ. Он упорно распространял слухи, будто Глаубер, «этот шарлатан и еретик», продал ему свои «секретные методы», а изготовить лекарства, руководствуясь ими, нельзя. Кое-кто из виноделов – те, кому невыгодно было соседство сильного конкурента, – помогали злобному звонарю в травле ученого.

Три года боролся Глаубер с клеветниками, но в конце концов вынужден был отступиться. В конце 1655 года он покинул Китцинген и возвратился в Амстердам, где купил дом и небольшой участок земли, который вскоре превратил в цветущий сад.

С утра и до позднего вечера работал Глаубер в своей новой лаборатории. Теперь в его распоряжении было шесть помощников. Нагревая мочу, смешанную с известью, ученый получил газ, который назвал «аммиак»[31]31
  Согласно данным Б. Н. Меншуткина (ук. соч., с. 467), образование аммиака при гниении животных остатков впервые описано И. Кункелем в 1716 г. С. Гэльс (о нем см.: Partington J. R. A History of Chemistry. – London: Macmillan, 1973, Vol. 3, p. 112—123) в 1727 г. нашел, что при на-гревании смеси извести и нашатыря в реторте, горло которой опущено в воду, по-видимому, ничего не образуется, и вода втягивается в реторту. Этот опыт, повторенный Дж. Пристли в 1774 г. с ртутью вместо воды, позволил ему впервые собрать чистый аммиак и описать его свойства; он назвал аммиак щелочным воздухом (поэтому справедливость названия «аммиак», данного Глаубером в середине XVII в., сомнительна). В 1785 г. К. Бертолле установил его состав и в 1787 г. назвал ammoniaque (по получению из sal ammoniac – нашатыря NH₄OH). Современное название «аммиак» в России ввел Я. Д. Захаров (1810 г.), заменив им употреблявшийся до этого термин «летучая щелочная соль».


[Закрыть]. Этот газ вступал во взаимодействие с кислотами и образовывал бесцветные кристаллические вещества – «саль аммиак». Глаубер собрал газ в приемник, предварительно налив туда серной кислоты. В приемнике образовались бесцветные кристаллы, обладающие удивительными свойствами. Удобрив ими песчаную почву в своем саду, Глаубер получил богатый урожай фруктов. Соль эту он назвал «саль аммиак секретум глаубери» (сульфат аммония). В саду Глаубер выращивал и лекарственные растения. Из листьев, веток, плодов и корней он извлекал ядовитые вещества. Он знал, что в очень малых количествах эти яды могут действовать и как лекарства. Он заливал измельченные растения «спиритусом нитри» (азотной кислотой), через несколько дней процеживал раствор и прибавлял «ликвор нитри фикси» (углекислый калий). На дне сосуда образовывался тонкий осадок или,как записал Глаубер в рецептуре, получалось «улучшенное растительное или животное начало в виде порошка». Эти вещества мы теперь называем алкалоидами[32]32
  Алкалоиды – многообразная группа азотсодержащих органических соединений природного (чаще растительного) происхождения, основного характера. (Юнусов С. Ю. Алкалоиды: Справочник. – 3-е изд. – Ташкент: Фан, 1981.)


[Закрыть]. В наши дни стрихнин, бруцин, морфин и другие подобные вещества извлекают почти так же, как это делал в свое время Глаубер.

Глаубер получал и продавал большие количества селитры. В его рецептах записано: «Клади «ликвор нитри фикси» в «спиритус нитри» до тех пор, пока перестанет слышаться шум от растрескивания маленьких пузырьков на поверхности. Потом кипяти, пока не образуется корочка, дай остыть, чтобы осели кристаллы».

^{Алхимическая лаборатория XVI века (Khunrats, Amphitheatrum Sapientiac, 1602)}

Это описание подтверждает, что Глаубер имел некоторые представления о реакциях, идущих до конца, о состоянии равновесия и о нейтральных средах. Об окончании реакции он судил по «звуковому индикатору»: должны перестать лопаться пузырьки выделяющегося углекислого газа. Нередко при нагревании стеклянные реторты лопались – и приходилось все начинать сначала. Зная, что у Глаубера много денег, стеклодувы продавали ему реторты по баснословным ценам. Это заставило его освоить и стеклодувное дело[33]33
  Глаубер впервые применил стекло для изготовления химической посуды. Он также основал промышленное стекловарение в Тюрингии (Германия), получил жидкое стекло (метасиликат калия или натрия).


[Закрыть]. В одной из четырех комнат своей лаборатории Глаубер построил стекловаренную печь. Молодой ученик его, по имени Гейнц, оказался способным стеклодувом и часто помогал ученому в этой работе. Как-то Глayбер заметил, что при добавлении различных веществ цвет стекла менялся.

_{^{«Железный человек» Глаубера}}[34]34
  Одна из разновидностей печей Глаубера (название бытовое).


[Закрыть] 

– Гейнц, что ты добавил? Стекло стало желтым.

– То же, что всегда: песок, известняк и немного… вот этого. – Юноша указал на корзину с белым порошком (природным карбонатом, загрязненным соединениями железа).

– Ну-ка, прибавь горсть «магнезии нигра» (пиролюзита)» Гейнц поспешил выполнить указание хозяина.

– Теперь возьми пробу стекла.

К их общему удивлению, после остывания стекло стало светло-фиолетовым.

– Да это же аметист!

– Нет, мы просто научились получать разноцветные стекла – это еще один секрет.

– А не могли бы мы делать драгоценные камни? – спросил Гейнц и глаза его заблестели.

– Попробуем.

Запершись в доме Глаубера, дни и ночи напролет готовили они разнообразные смеси. Труд увенчался успехом: из расплава получилось стекло – красное, как рубин. Глаубер добавил для этого к расплавленной массе желтый порошок золота. Чтобы получить порошок, он растворял золото в «царской водке», а затем прибавлял «тинктура силикум» – силикат калия, полученный сплавлением смеси поташа и песка.

Стекла поражали великолепием цветовых гамм, но и они уже не радовали Глаубера. Работа с вредными веществами на протяжении всей жизни все губительнее сказывалась на его здоровье. В начале 1660 года наступил частичный паралич ног. Глаубер похудел, кожа на лице стала изжелтасерой… Работа в лаборатории замерла – помощники один за другим покинули дом ученого. Лишь Гейнц остался рядом: он не терял надежды узнать секреты, которыми владел учитель. Корыстолюбивому юнцу невдомек было, что успехи Глаубера крылись в особой проницательности его незаурядного ума, в его огромных творческих возможностях.

В следующем году Глауберу удалось отпечатать семь томов своего труда «Оперы омниа»[35]35
  Opera omnia. V. 1—7. —Amstelodami, 1661.


[Закрыть], где он описал все составы и наблюдения, сделанные им за многолетнее служение науке.

С каждым днем Глауберу становилось все хуже. Болезнь надолго приковала его к постели. Потеряв надежду разбогатеть, молодой Гейнц не замедлил покинуть учителя. Умер ученый в полном одиночестве. Его похоронили 10 марта 1668 года[36]36
  Дата смерти Глаубера у разных авторов не совпадает. Э. Мейер и Н. А. Фигуровский такой датой считают 1668 г., Б. Н. Меншуткин и В. А. Волков —1670 г., в третьем издании БСЭ указано 10 марта 1670 г. Эти разногласия объясняются отсутствием документальных подтверждений.


[Закрыть] на кладбище Вестер-Керка, неподалеку от Амстердама.

РОБЕРТ БОЙЛЬ

(1627-1691)

Вот уже более года в Англии шла кровопролитная гражданская война. Республиканцы во главе с Кромвелем вели ожесточенную борьбу с приверженцами короля. Королевская армия терпела поражение за поражением. В одном из сражений был убит богатый землевладелец Ричард Бойль, герцог Коркский» Холодная серая мгла опустилась на Лондон. В тот хмурый вечер семья Бойлей торжественно отмечала годовщину со дня смерти герцога.

В большой зале леди Ренилаф распорядилась зажечь все канделябры. Приглашенные по этому печальному случаю гости – среди них был и известный поэт Джон Мильтон – негромко переговаривались за длинным дубовым столом, во главе которого сидела хозяйка, леди Ренилаф, – одна из четырнадцати детей герцога Коркского. По обе стороны от нее находились братья: старший – лорд Брохил и восемнадцатилетний Роберт Бойль[37]37
  Роберт Бойль родился 25 января 1627 г.; он был тринадцатым ребенком из четырнадцати детей Ричарда Бойля – первого герцога Коркского, свирепого и удачливого стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои угодья захватом чужих земель. (Hadyn H. The Counter—Benaissance. New York, 1950, p. 67.)


[Закрыть].

Роберт осушил бокал и прикрыл ладонью глаза. Его мысленному взору предстала милая сердцу Ирландия… замок Лисмор – там он родился, там провел свое детство, колледж в Итоне, верный наставник и учитель Марком, увлекательные путешествия по Италии и Франции, годы упорной учебы в Женеве… И вот теперь он в Лондоне…

Слова брата вернули его к действительности:

– Мы всегда будем помнить отца. Он был строг, порой даже суров с нами, детьми, однако каждому из нас помог найти свое призвание в жизни. Я занялся литературой, отец ничуть не противился этому, хотя в душе прочил мне карьеру военного.

Роберт с детства грезил наукой. «Хочешь стать ученым – учись», – говаривал он. Отец нанял брату лучших учителей, послал учиться в Италию, а затем в Швейцарию.

Леди Катарина Ренилаф украдкой смахнула навернувшуюся на глаза слезу и тихо произнесла:

– Господа, прошу всех в зеленую залу. Там мы сможем несколько отвлечься от горестных воспоминаний.

В этой зале дочь герцога обычно принимала известных по тем временам ученых, литераторов и политиков. Здесь не раз велись жаркие споры, и Роберт Бойль по возвращении в Лондон стал одним из завсегдатаев подобных собраний. Однако будущий ученый мечтал от абстрактных споров перейти к настоящему делу.

Вот уже несколько дней в доме сестры велись необычные диспуты. На этот раз гостем леди Ренилаф был француз Рене Декарт Картезий[38]38
  Рене Декарт Картезий (1596—1650) – французский философ, физик, физиолог и математик. Его работы легли в основу аналитической геометрии. В XVII в. благодаря накоплению экспериментальных знаний и наблюдений возникли новые учения и системы естественнонаучной материалистической философии, которые имели прямое отношение к химии. К этим теориям примыкала и корпускулярная теория Р. Декарта,которую он изложил в ряде своих сочинений (см.: Декарт Р. Избранные произведения. – М.: Госполитиздат, 1950). Декарт полагал, что окружающие нас тела «состоят из многочисленных мелких частиц различной формы и размеров». Но Декарт не считал эти частицы неделимыми, а полагал, что они обладают способностью к бесконечной делимости. Различные физические явления, по мнению Декарта, зависели от формы и размеров частиц и особенно от их вихреобразных движений. В дальнейшем, после полемики с другим французским философом П. Гассенди (1592—1655), подвергшим критике учение Декарта о «врожденных идеях», он отчасти изменил свои взгляды на частицы и считал, что существуют три вида первичных частиц, различающихся размерами. Эти частицы входят в состав любого тела в различных пропорциях и под воздействием ряда факторов могут менять свою форму. Острые частицы при этом образуют соль, мягкие – серу, а тяжелые и круглые – ртуть, т. е. три принципа алхимиков. О Декарте см.: Выдающиеся физики мира: Рекомендательный указатель. – М.: ГБЛ и ЦНТБ, 1958, с. 42—49; Ляткер А. Я.,Декарт. – М.: Мысль, 1975. – (Мыслители прошлого); Матвиевская Г. П. Рене Декарт. – М.: Наука, 1976.


[Закрыть]. И Роберт Бойль стал одним из самых серьезных его оппонентов. В тот печальный вечер они продолжили прерванную накануне беседу:

– И все же не могу согласиться с вами, – обратился Бойль к Декарту. – Не следует ставить разум превыше всего. Фрэнсис Бэкон[39]39
  Фрэнсис Бэкон Веруламский (1561—1626)—английский философ и политический деятель, выдвинувший в качестве основного научного метода изучение явлений посредством опыта. Он был родоначальником английского материализма и экспериментальных наук, выступал против схоластики. У Бэкона «наука есть опытная наука и состоит в применении рационального метода к чувственным данным. Индукция, анализ, сравнение, наблюдение, эксперимент суть главные условия рационального метода». Основная работа – «Новые органон» (Л.: ОГИЗ, 1935). О Бэконе см.: Копелевич Ю. X. Вопросы истории естествознания и техники, вып. I (38), 1972, с. 19—25; Луначарский А. В. Силуэты. – М.: Мол. гвардия, 1965. – (ЖЗЛ); Субботтин А. Л. Фрэнсис Бэкон. – М.: Мысль, 1974. – (Мыслители прошлого).


[Закрыть] сказал: «Знание – сила, сила – знание». Но откуда происходит знание?

– Предвижу ваш ответ, – воскликнул Декарт. – «Из опыта».

– Разумеется. Опыт – лучший учитель.

– Но что представлял бы ваш опыт без разума? Все, что дает нам наука, есть плод разума.

– Я отнюдь не отрицаю роли разума, – заметил Бойль. Возможно, я покажусь банальным, но хочу еще раз процитировать Бэкона: «Философ… не должен поступать, как паук: растрачивать разум на хитросплетения; он должен поступать, как пчела: собирать факты и с помощью разума превращать их в мед». Ваше учение о материальном мире построено на идеях Демокрита[40]40
  Демокрит (Demokritos) —из Абдеры (ок. 460 —ок. 370 гг. до н. э.) – древнегреческий философ, один из основоположников материалистического атомизма. Считал, что все существующее состоит из атомов и пустоты, в которой движутся, сплетаясь и разъединяясь, неделимые, качественно одинаковые, но различные по конфигурации частицы. В основе познания, по Демокриту, лежат ощущения, однако сущность мира (атомы и пустота) познается разумом. (Демокрит. Тексты/Пер. и исследования С. Я. Лурье. – Л.: Наука, 1970). О Демокрите см.: Лурье С. Я. Демокрит. – М.: Мол. гвардия, 1937. – (ЖЗЛ); Асмус В. Ф. Демокрит. – М.: изд-во МГУ, 1960; Виц Б. Б. Демокрит. – М.: Мысль, 1979. – (Мыслители прошлого).


[Закрыть], утверждавшего, что тела состоят из мелких неделимых частиц – атомов. Сегодня многие философы и естествоиспытатели придерживаются этой точки зрения, однако согласитесь, что господствующим пока остается учение Аристотеля[41]41
  Аристотель (Aristoteles) (384—322 гг. до н. э.) – древнегреческий мыслитель. Согласно его учению, мир состоит из первичного вещества (начала) и из четырех основных свойств: теплоты, холода, сухости и влажности. Первичное вещество всегда связано с двумя свойствами из этих четырех, причем теплота и холод, а также сухость и влажность взаимно исключают друг друга. Отсюда и возникают четыре элемента: огонь = первичное начало + (теплота и сухость); вода = первичное начало + (влажность и холод); воздух = первичное начало + (теплота и влажность); земля = первичное начало + (холод и сухость). Об Аристотеле см.: Зубов В. П. Аристотель. – М.: Изд-во АН СССР, 1963; Джохадзе Д. В. Диалектика Аристотеля. – М.: Наука, 1971; Кузнецов Б. Г. Путешествие через эпохи: Мемуары графа Калиостро и записи его бесед с Аристотелем, Данте, Пушкиным, Эйлером и многими другими современниками. – М.: Мол. гвардия, 1975. – (Биографии великих идей); Голин Г. М. Классики физической науки: Краткие творческие портреты. – Минск: Выш. школа, 1981, с. 5—8; Чанышев А. Н. Аристотель. – М.: Мысль, 1981. – (Мыслители прошлого). На русском языке имеется перевод некоторых трудов Аристотеля, например «Аналитика первая и вторая» (Л.: Госполитиздат, 1952).


[Закрыть]. Четыре его элемента (огонь, воздух, вода, земля) и три начала алхимиков (ртуть, сера, соль) признаны всеми.

Надолго затянулся спор ученых, однако одна мысль не давала покоя молодому Бойлю: неужели Аристотель прав? Возможно ли, чтобы все тела состояли лишь из четырех элементов? И если это так, почему же алхимики не сумели найти философский камень и с его помощью превратить все вещества в золото? Этот вопрос следует решить с помощью эксперимента. «Ничего от слова, все от опыта»[42]42
  «Ничьих слов не принимать на веру» – девиз, запечатленный на гербе Лондонского королевского общества (Английской Академии наук), одним из основателей и активнейшим членом которого был Бойль. Перефразированный стих 14 из «Посланий Горация» (Копелевич Ю. X. Возникновение научных академий: Середина XVII—середина XVIII вв. – Л.: Наука, 1974, с. 52).


[Закрыть] – вот истинный девиз науки.

Многие естествоиспытатели поддерживали в этом Бойля. Они нередко собирались в доме одного из ученых, чтобы вместе обсудить результаты своих опытов и сделать необходимые теоретические выводы. Некоторые из них имели большие лаборатории. Мечтал о собственной лаборатории и молодой Бойль, однако просить сестру о материальной поддержке не осмеливался. Пожалуй, лучшее, на что следует рассчитывать – это Стэльбридж[43]43
  Стэльбридж – одно из доставшихся в наследство Бойлю имений в Англии.


[Закрыть]. Многочисленные постройки имения можно переоборудовать под лаборатории; к тому же оттуда рукой подать до Оксфорда, да и Лондон недалеко: можно будет по-прежнему встречаться с друзьями…

Они называли свою группу «Невидимый колледж»[44]44
  Около 1645 г. в Грешем-колледже Лондонского университета начала собираться группа лиц, интересовавшихся новой наукой, особенно открытиями Галилея, Торричелли. Вскоре трудности, вызванные гражданской войной (закончилась в 1645 г.), побудили часть профессоров Грешем-колледжа перебраться в Оксфорд, где был создан кружок экспериментаторов во главе с Дж. Уилкинсом (см. прим. 15). В 1653 г. из Лондона в Оксфорд переехал и Бойль. В своих письмах он называл этот кружок “The invisible college” («Невидимым колледжем») (Копелевич Ю. X., ук. соч., с. 42, прим. 4).


[Закрыть]. Никто ее знал о встречах энтузиастов-экспериментаторов, целью которых были проблемы новой, зарождающейся науки.

В верхнем этаже замка в Стэльбридже размещались спальня, кабинет, просторная зала и богатая библиотека. Каждую неделю извозчик доставлял из Лондона ящики с новыми книгами. Бойль читал с невероятной быстротой. Порой он просиживал за книгой с утра до позднего вечера. Тем временем близились к завершению работы по оборудованию лаборатории. Кроме большой кирпичной, Бойль приобрел еще и железные печи, установленные на трех толстых железных подпорах. Эти печи были неимоверно тяжелые, однако их передвигали, если на то была необходимость. К концу 1645 года в лаборатории начались исследования по физике, химии и агрохимии. Бойль любил работать одновременно по нескольким проблемам. Обычно он подробно разъяснял помощникам, что предстоит им сделать за день, а затем удалялся в кабинет, где его ждал секретарь. Там он диктовал свои философские трактаты[45]45
  Бойль скорее был руководителем лаборатории, нежели одиночкой экспериментатором. Под его началом работали многочисленные ассистенты и механики – они вели наблюдения и подробно разрабатывали проблемы, которые ставил перед ними ученый. Штат секретарей вел его обширную переписку и следил за сообщениями о новых научных открытиях (Boas M. Robert Boyle and seventeenth century Chemistry. —Cambridge: University Press, 1958, p. 6—7, 14—24; More L. T. The Life and Works of the honourable Robert Boyle, 1944).


[Закрыть].

Ученый-энциклопедист, Бойль, занимаясь проблемами биологии, медицины, физики и химии, проявлял не меньший интерес к философии, теологии и языкознанию. Последователь Фрэнсиса Бэкона, по мнению которого основным источником знания был опыт, Бойль придавал первостепенное значение лабораторным исследованиям. Наиболее интересными и разнообразными были его опыты по химии. Бойль считал, что химия призвана стать одной из основополагающих наук в философии. Если для современников ученого химия была лишь искусством, помогавшим аптекарям делать лекарства, а алхимикам – искать философский камень, то для Бойля она была наукой, которая, отпочковавшись от алхимии и медицины, вполне может стать самостоятельной[46]46
  Бойль так писал о новых задачах химии: «Химики до сих пор руководствовались чересчур узкими принципами, не требовавшими особенно широкого умственного кругозора; они усматривали свою задачу в приготовлении лекарств, в извлечении и превращении металлов. Я смотрю– на химию с совершенно иной точки зрения: я смотрю на нее не как врач, не как алхимик, а как философ. Я начертал здесь план химической философии, который надеюсь выполнить и усовершенствовать своими опытами и наблюдениями…» (Мейер Э. История химии от древнейших времен до нашего времени. – СПб, 1889, с. 85). Правилом предшественников Бойля в химии было: «Без огня мы не проводим никаких операций». Огонь считался основным средством разложения, а все продукты, полученные в результате обжига металлов или нагревания вещества (возгонка, или сублимация, и др.), считались элементами (Шамин А. Н., Химия становится наукой. – В кн.: Крицман В. А., Ч. I, ук. соч., с. 53-72).


[Закрыть].

…В лаборатории, как обычно, кипела напряженная работа. Горели печи, нагревались в ретортах разнообразные вещества. В кабинет к Бойлю, намеревавшемуся сделать утренний обход помещений, вошел садовник и поставил в углу корзину с великолепными темно-фиолетовыми фиалками. Восхищенный их красотой и ароматом, ученый, захватив с собой букетик, направился в лабораторию: предстояло перегонять «витриол» (сульфат тяжелого металла) для получения «олеума витриоли» – концентрированной серной кислоты. Бойль открыл дверь – густые клубы дыма выходили из стеклянного приемника.

– Как идет работа, Уильям? – спросил он у молодого человека, наблюдавшего за печью.

– Все в порядке, сэр.

– Есть что-нибудь новое?

– Пока ничего. Вчера вечером нам доставили две бутыли с соляной кислотой.

– Откуда?

– Опять из Амстердама. Закупили у Рудольфа Глаубера.

– Хотелось бы взглянуть на эту кислоту. Отлей-ка немного в колбу.

Бойль положил на стол фиалки, чтобы помочь Уильяму налить кислоту. Едкие пары повалили из горла бутыли и медленно расползались по столу. Светло-желтая жидкость в колбе тоже дымилась.

– Великолепно! Когда закончите перегонку, зайдите ко мне наверх, обсудим план работы на завтра. – Бойль взял со стола букетик и отправился с ним в кабинет. И только тут он заметил, что фиалки слегка дымились. Жаль! Попали брызги кислоты. Надо бы их промыть. Он опустил цветы в стакан с водой, а сам, сев у окна, взялся за книгу. Через некоторое время, оторвавшись от чтения, он бросил взгляд на стакан с фиалками. Что за чудо! Они стали красными. Бойль отбросил в сторону книгу, схватил корзину с благоухающими цветами и быстро спустился в лабораторию.

– Уильям, принесите несколько стаканов и понемногу каждой из кислот. Воды тоже не забудьте.

Молодой помощник расторопно выполнил указания мэтра. Он знал: сейчас не время для расспросов. Позднее Бойль все объяснит. Они разлили по стаканам кислоты и разбавили водой, потом опустили туда маленькие букетики. Бойль сел на стул и стал ждать. Постепенно сине-фиолетовая окраска цветов начала приобретать красноватый оттенок. Вскоре они стали красными.

– Оказывается, не только «спиритус салис», но и остальные кислоты могут превращать синюю окраску фиалок в красную, – подытожил Бойль. – Это очень важно! Теперь мы легко можем определить, кислый ли данный раствор, – стоит лишь погрузить в него лепесток фиалки.

Бойль на секунду задумался.

– Пожалуй, лучше сделать так: соберем лепестки фиалок & приготовим из них настой…

– Готовить их будем в воде или в спирте? – спросил Уильям.

– И в том, и в другом. Посмотрим, что эффективнее. Одна капля такого настоя, прибавленная к исследуемому раствору, окрасит его, и по цвету можно будет узнать, кислый он или нет.

– А может, и щелочи будут изменять цвет краски? – робко заметил Уильям.

– Конечно. Испробуем и это. А теперь за работу! Приготовьте прибор для экстрагирования. Я пошлю садовника за цветами.

Было решено экстрагировать не только фиалки, но и приготовить настой из душистых лепестков роз.

Неутомимый исследователь, Бойль не ограничился получением настоев из цветов. С этой целью им были собраны целебные травы, лишайники, чернильный орешек, древесная кора и корни растений… Много разных по цвету настоев приготовил ученый со своими помощниками. Одни изменяли свой цвет только под действием кислот, другие – под действием щелочей. Однако самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи – на синий. Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги, погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые уже тогда Бойль назвал индикаторами. И как часто случается в науке, одно открытие повлекло за собой другое. При исследовании настоя чернильного орешка в воде Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор, окрашенный в черный цвет. Этот черный раствор можно было использовать в качестве чернил. Бойль подробно изучил условия получения чернил и составил необходимые рецепты, которые почти на протяжении века использовались для производства высококачественных черных чернил.

Наблюдательный ученый не мог пройти мимо еще одного свойства растворов: когда к раствору серебра в азотной кислоте добавляли немного соляной кислоты, образовывался белый осадок, который Бойль назвал «луна корнеа» (хлорид серебра). Если этот осадок оставляли в открытом сосуде, он чернел. Это была аналитическая реакция, достоверно показывающая, что в исследуемом веществе содержится «луна» (серебро). Бойль ошибочно считал причиной почернения осадка воздействие воздуха. В то время он не мог еще предположить, что разложение вызывается светом. Ученому были известны и многие другие реакции, в результате которых образовывались осадки.

Бойль продолжал сомневаться в универсальной аналитической способности огня и искал иные средства для анализа. Его многолетние исследования показали, что, когда на вещества действуют теми или иными реактивами, они могут разлагаться на более простые соединения. Используя специфические реакции, можно было определять эти соединения. Одни вещества образовывали окрашенные осадки, другие выделяли газ с характерным запахом, третьи давали окрашенные растворы и т. д. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом. Это был новый метод работы, давший толчок развитию аналитической химии.

В то время ученые полагали, что только огонь может разлагать все вещества. Бойль отнюдь не был уверен в их правоте. Например, он знал из опыта, что при прокаливании песка, соды и известняка смесь не только не разлагалась, но из нее получалось стекло. Огонь и воздух все больше привлекали его внимание. Поэтому его помощники все чаще стали получать от него задания по исследованию влияния огня и воздуха на химические процессы. В центре внимания был процесс горения – одна из сокровенных тайн природы, которую Бойль пытался разгадать. Ученый сделал несколько важных открытий, но не смог дать правильного объяснения горению, так как, подобно многим ученым его эпохи, считал, что в огне содержится особый элемент «теплород»[47]47
  Теплород (теплотвор), согласно распространенным в физике XVIII в. и первой половины XIX в. ошибочным воззрениям, – особая невесомая материя, входящая в состав каждого тела и обусловливающая теплоту тел. Изучая вслед за алхимиками горение, обжигание металлов и дыхание, Бойль установил, что в этих процессах активно участвует какая-то составная часть воздуха. Наблюдения Бойля сыграли важную– роль в дальнейшем развитии научных знаний (Джуа М., ук. соч., с. 91; Копелевич Ю.X., ук. соч., с. 47 и сл.).


[Закрыть]. Бойль искренне верил, что при горении вещества связываются с теплородом. Главное доказательство этому он видел в обжигании металлов; полученная в результате зола (окись) всегда была тяжелее взятого металла[48]48
  Бойль ввел в лабораторную практику весы, хотя и небольшой точности (от 1 до 0,5 грана, т. е. примерно от 60 до 30 мг), и разработал способ взвешивания.


[Закрыть].

«Теплород может пройти даже через стекло, ибо металл, нагреваемый в запаянном стеклянном сосуде, тоже сгорает и образует золу, которая весит больше, чем он сам…», – рассуждал Бойль, но другие его опыты бесспорно доказывали, что воздух в процессе горения играет немаловажную роль. Что-то из воздуха связывалось с горящими веществами. Многие из них, например спирт, воск и смолы, при сжигании образовывали воду. Однако ученый не мог объединить и теоретически обосновать эти факты, так как не в состоянии был избавиться от сильного влияния догматов алхимиков.

Если бы Бойлю удалось открыть кислород, не понадобилось бы создавать теорию флогистона[49]49
  Флогистон (от греч. phlogistos – горючий), по господствовавшим в химии XVIII в. представлениям, есть «огненная материя» с отрицательным весом, якобы содержащаяся во всех горючих веществах (в том числе и в металлах) и выделяющаяся из них при горении. Теория флогистона создана Г. Э. Шталем в 1697 г. Термин «флогистон» встречается у Аристотеля, а также у швейцарского химика Н. Гапелиуса (1559—1622), который применил его в 1606 г. (Джуа М., ук. соч., с. 129). О флогистоне– см.: Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. – М.: Наука, 1971, с. 25—39; Становление химии как науки. – М.: Наука, 1983, с. 64—71, – (Всеобщая история химии); Штаубе И. Вопросы истории естествознания и техники, вып. 2 (31), 58(1970); Сабадвари Ф., Робинсон А., ук. соч., с. 42—47.


[Закрыть].

И тем не менее заслуги Роберта Бойля перед наукой огромны. Он пытался проникнуть в тайны природы. Результаты исследований, философские выводы и обобщения отражены на страницах его многочисленных трактатов[50]50
  Все книги Бойля написаны по-английски – этим он разрушил традицию издавать научные книги только на латинском языке. Ряд его сочинений был переведен с английского языка на латинский Г. Ольденбургом – секретарем Лондонского королевского общества. Благодаря этому труды Бойля стали известны ученым на всем европейском континенте, поскольку латынь была в то время международным языком ученых (Копелевич Ю. X., ук. соч., с. 45—46).


[Закрыть]. Большую часть из них он опубликовал, а о некоторых, тех, что хранились в рукописях, рассказывал на встречах «Невидимого колледжа». Имя Роберта Бойля произносили с почтением. Его незаурядный ум, Добрый характер, необыкновенная мягкость и доброжелательность к людям вызывали восхищение окружающих.