Текст книги "Великие химики. Том 1"

Автор книги: К. Манолов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 25 страниц)

^{Ледяной калориметр Лавуазье – Лапласа} 

– Неужели теория не верна? Неужели я заблуждаюсь?

Лавуазье решил обсудить эту сложную проблему с прибывшим из Англии физиком и химиком Чарлзом Блэгденом[201]201
  Чарлз Блэгден (1748–1820) – английский физик и химик, ассистент Г. Кавендиша, сообщивший Лавуазье результаты неопубликованных опытов Кавендиша и Пристли по синтезу воды и мнение Уатта о ее составе; секретарь Лондонского королевского общества. В 1788 г. он показал, что понижение точки замерзания растворителя пропорционально количеству растворенного вещества. Лавуазье и Лаплас 24 июня 1783 г. в присутствии ряда французских академиков и Ч. Блэгдена поставили эксперимент по сожжению смеси кислорода и водорода в соответственно подобранной пропорции. О Блэгдене см. Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 167–168.


[Закрыть],. которому он подробно рассказал о своих неудачных опытах.

– На мой взгляд, проблема может быть решена, – сказал Блэгден. – Просто «воспламеняемый воздух» при сгорании образует воду.

– Не может быть! – воскликнул Лавуазье. – А впрочем, это не так уже невероятно, пожалуйста, расскажите мне об этом поподробнее.

– Мой друг Генри Кавендиш доказал, что если смешать, обычный воздух с «воспламеняемым воздухом» в замкнутом, сосуде и поджечь смесь, по стенкам сосуда образуются мелкие капли – продукт сгорания «воспламеняемого воздуха». Кавендиш установил, что это капли воды.

– Поразительное открытие. Значит, и вода – не элемент, а сложное вещество. Мне бы хотелось тут же повторить эти опыты и самому во всем убедиться. Не откажите в любезности пройти со мной в лабораторию, вы смогли бы дать мне некоторые советы.

– С большим удовольствием.

В лаборатории собралось много ученых. Аппаратуру готовили Лавуазье и Лаплас, используя набросок, который начертил им Блэгден. Опыт удался: на стенках сосуда действительно появились капли воды. Эксперимент проводился в спешке, и никаких количественных выводов сделать было нельзя. Лавуазье убедился в том, что именно здесь кроется звено, которое свяжет его теории в единую цепь. С присущим ему усердием он занялся исследованием воды. В короткое время ученый доказал, что вода разлагается на кислород и «воспламеняемый воздух». Когда смесь этих двух газов сгорает, вновь образуется вода. Чтобы доказать, что и здесь нет никакой ошибки в весе, он приготовил в стеклянном колоколе, погруженном в ртуть, смесь двух газов. Всю установку поместил на большие аналитические весы. Несколько раз сжигал смесь, и всегда ее вес до реакции оставался равным весу после реакции[202]202
  Экспериментируя с эвдиометрами и будучи приверженцем теории флогистона, Г. Кавендиш не сумел сделать правильный вывод о составе воды, хотя в 1784 г. ему были известны работы Лавуазье, который 24 июня 1783 г. в Париже повторил опыт Кавендиша, получил 5 драхм (около 20 г) воды и первый сделал вывод, что вода является сложным веществом – соединением водорода с кислородом. Независимо от Лавуазье и Кавендиша в 1783 г. синтез воды из элементов был осуществлен Г. Монжем, который, как и Кавендиш, нашел, что 2 объема водорода соединяются с 1 объемом кислорода и что вес полученной воды равен сумме весов соединяющихся газов. Об истории синтеза воды см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 436–453; Соловьев Ю. И. История химии, ук. соч., с. 109–111.


[Закрыть].

– Следовательно, закон сохранения веса веществ является всеобщим законом. Теория окисления также имеет общий характер, и нет никаких исключений. А «воспламеняемый воздух»? С кислородом он дает воду, логично назвать его водородом – элементом, рождающим воду[203]203
  Водород был первым из газов, который исследователи научились отличать от воздуха по его горючести и который издавна умели получать действием серной кислоты на железо. Чистый водород впервые получил Г. Кавендиш в 1766 г., идентифицировал его от других газов в описал химические свойства (об опытах Кавендиша, с водородом см.: Мешпуткин Б. Н. Курс общей химии. – Л.: Госхимтехиздат, 1933, с. 101–102); в 1781 г. Лавуазье получил водород из воды, а так как ранее было показано, что водород при горении дает воду, он назвал его «образователем воды» – Hydrogene. О происхождении названия «водород» см.: Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 60–61.


[Закрыть].

Эти же мысли Лавуазье высказал и перед академиками, которым демонстрировал свои опыты. Французские ученые все еще не соглашались с его теорией. Большинство не желало признавать работ Лавуазье, его обвиняли в том, что он заимствовал свои идеи из исследований Пристли и Кавендиша. Академики не раз заявляли, что им известны подобные опыты по разложению воды, имея в виду Гаспара Монжа[204]204
  Гаспар Монж (1746–1818) – французский математик и общественный деятель, член Парижской Академии наук с 1780 г., профессор Мезьерской военно-инженерной школы с 1768 г., один из основателей и профессор Политехнической школы в Париже с 1794 г. Монжу принадлежат работы по математическому анализу, химии, оптцке, метеорологии и практической механике. Исходя из опытов Монжа, получившего при помощи разработанного им простого метода значительное количество воды при сжигании «горючего воздуха», Лавуазье рассчитал соотношение объемов обоих газов, образующих воду, и сделал попытку установить весовые отношения газов при синтезе воды (Дорфман Я. Г., ук. соч., с 167–176). О Монже см.: Биографический словарь деятелей естествознания и техники, ук. соч., с. 49–50; Гаспар Монж. Сб. статей к 200-летию со дня рождения. – М.: Изд-во АН СССР, 1947; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 453–456; Боголюбов А. Н. Гаспар Монж. – М.: Наука, 1978; Демьянов В. П. Геометрия и «Марсельеза». – М.: Знание, 1979; Боголюбов А. Н. Математики, механики: Биографический справочник. – Киев: Наукова думка, 1983, с. 330–331.


[Закрыть]. Приоритет Лавуазье не признавался.

Вместо того чтобы объединить свои усилия в исследованиях, ученые спорили о том, кто открыл данное явление.

Не найдя поддержки в ученом мире, Лавуазье все же продолжал свои работы. Теперь он сотрудничал с известным физиком и математиком Пьером-Симоном Лапласом[205]205
  Пьер-Симон Лаплас (1749–1827) – французский астроном, физик и математик, член Парижской Академии наук с 1785 г., почетный член Петербургской Академии наук с 1802 г. Ему принадлежит ряд открытий в механике, теории дифференциальных уравнений, теория вероятностей; он соавтор Лавуазье в проведении экспериментального изучения явлений, сопровождающихся выделением и поглощением теплоты. Эти исследования с помощью сконструированного Лавуазье и Лапласом ледяного калориметра проводились в течение 15 лет и положили начало термохимии. О Лапласе см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 443–464 и др.; Воронцов-Вельяминов Б. А. Лаплас. – М.: Мол. гвардия, 1937. – (ЖЗЛ); Еремеева А. И. Выдающиеся астрономы мира: Рекомендательный указатель. – М.: Книга, 1966, с. 185–193; Боголюбов А. Н. Математики, механики, ук. соч., с. 271–273; Колчинский И. Г. и др., ук. соч., с. 143–144.


[Закрыть]. Им удалось сконструировать специальный аппарат, с помощью которого можно было измерять тепло, выделенное в результате сгорания веществ. Это был так называемый ледяной калориметр. Исследователи провели также подробное изучение тепла, которое выделяют живые организмы. Измерив количество выдыхаемого углекислого газа и выделенное организмом тепло, они доказали, что пища «сгорает» в организме особым способом. Тепло, выделяемое в результате этого сгорания, служит для поддержания нормальной температуры тела[206]206
  О работах Лавуазье по изучению физики и химии жизненных процессов см.: Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 233 и сл.


[Закрыть].

Лаплас убедился в правоте взглядов Лавуазье и первым принял его теорию. В 1785 году в поддержку теории Лавуазье выступил и ставший в то время очень известным Клод Луи -Бертолле. Несколько позже Лавуазье поддержали и самые видные тогда химики Антуан Фуркруа[207]207
  Антуан-Франсуа де Фуркруа (1755–1809) – врач, известный химик и политический деятель эпохи Французской буржуазной революции, член Парижской Академии наук с 1785 г., иностранный почетный член Петербургской Академии наук с 1802 г. Внес вклад в изучение химии некоторых физиологических процессов, содействовал утверждению антифлогистонной теории в химии; изучая холодильные смеси, в 1799 г. впервые получил жидкий аммиак, выделил в чистом виде многие соединения. Видный преподаватель, организатор народного образования и популяризатор. Среди его трудов 11-томная «Система химических знаний». О Фуркруа см.: Джуа М., ук. соч., с. 149; Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 384–387 и др.; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 535–551; Bugge G., ук. соч., с. 356–368; Шамин А. Н. История химии белка. – М.: Наука, 1977, с. 34–40; Становление химии как науки, ук. соч., с. 75 и сл.; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 533–534.


[Закрыть] и Гитон де Морво[208]208
  Луи Бернар Гитон де Морво (1737–1816) – химик, юрист, литератор, поэт, видный политический деятель эпохи Французской буржуазной революции. Соавтор Лавуазье по составлению новой химической номенклатуры. В 1778 г. основал завод по производству селитры, впервые во Франции организовал производство соды, изучал свойства неорганических веществ, предложил систему новых названий веществ, участвовал в создании старейшего химического журнала «Летописи химии» (Аппаles de chimie). О Гитоне де Морво см.: Джуа М., ук. соч., с. 146–147; Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 380–384 и др.; Старосельская-Никитина О. А. Очерки по истории науки и техники периода Французской буржуазной революции 1789–1794 – М.: Изд-во АН СССР, 1946, с. 205–207 и др.; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 516–534; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 142.


[Закрыть].

Гитон де Морво впервые встретился с Лавуазье совсем по иному поводу:

– Могу ли я обстоятельно поговорить с вами о некоторых, по-моему, очень важных вопросах?

– Як вашим услугам, – ответил Лавуазье.

– Не знаю, насколько вас это интересует, но в названиях химических соединений – полнейший хаос.

– Я вполне согласен с вами.

– В данный момент готовится к печати химический раздел «Методической энциклопедии»[209]209
  «Методическая энциклопедия» (Encyclopedic Methodique) – готовившийся в 1779–1786 гг. новый энциклопедический словарь, для которого Гитон де Морво составлял статью «Химия». Посетив Лавуазье и убедившись в правильности новой кислородной теории горения, Гитон де Морво вынужден был дать в энциклопедии новое предисловие к этой статье и дальше излагать химию на основе теории Лавуазье (Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 212).


[Закрыть]. И так как, используя существующие до сих пор названия, невозможно дать исчерпывающие ответы на все вопросы, я приступил к составлению новой номенклатуры химических соединений. Конечно, я нуждаюсь в помощи ведущих химиков.

– В таком случае вам следовало бы обратиться к Фуркруа.

– Это я уже сделал. Поговорю также с Бертолле. Может быть, нам следует всем вместе обсудить эту сложную проблему. К примеру, даже такое, казалось бы, известное понятие, как флогистон, вызывает трудности при описании.

– Флогистон? Никакого флогистона нет, господин де Морво. Моя теория положила конец этому заблуждению.

– Ваша теория? – Гитон де Морво смотрел на Лавуазье, не находя слов от изумления. Понимая неловкость создавшегося положения, Лавуазье улыбнулся и вкратце рассказал об основных положениях своей теории горения. Гитон де Морво внимательно слушал.

– На основании этой теории я могу сделать некоторые предположения. С водородом и кислородом, надеюсь, вам все теперь ясно. Но возьмем металлическую золу – соединение металла с кислородом. Назовем соединение элементов с кислородом окислами. Тогда цинковая зола будет окисью цинка, железная зола – окисью железа и так далее. А что такое «связывающийся воздух»? Я уже доказал, что это соединение углерода с кислородом. Следовательно, его надо было назвать окисью углерода[210]210
  Правильно было бы «двуокись», но тогда это еще не было известно.


[Закрыть].

– Замечательно! Ваша теория – это революция в химии!

– А ваша химическая номенклатура даст толчок этой революции.

Много раз встречался Гитон де Морво с Лавуазье для обсуждения этой важной проблемы. Вопрос шел о языке химии, языке, который облегчит взаимопонимание, языке, с помощью которого будут точно, ясно и легко выражаться все химические изменения веществ. В 1787 году Гитон де Морво опубликовал «Метод химической номенклатуры», в создании которого приняли участие Лавуазье, Фуркруа и Бертолле[211]211
  Об истории создания химической номенклатуры см.: Джуа М., ук. соч., с. 146–153; Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии, ук. соч., Ч. I, с. 134–143; Фигуровский Н. А. Очерк общей истории химии, ук. соч., с. 361–369; Становление химии как науки, ук. соч., с. 111–113.


[Закрыть].

Лавуазье работал в то время над одним из своих самых великих творений – учебником химии, необходимость составления которого давно назрела. Нужно было по-новому объяснить явления в природе, ясно изложить основы современных теории. Новые достижения химии пе были отражены в старых учебниках Кристофля Глазера[212]212
  Кристофер (Кристофль) Глазер (1628–1673) – французский химик, учитель Н. Лемери, автор учебника «Курс химии» (Glaser Ch. Traite de la chimie. – Paris, 1663), вышедшего в свет одновременно с «Химиком-скептиком» Р. Бойля. В период с 1663 по 1710 г. книга выдержала 13 или 14 изданий. В этом труде Глазер высказал предположение об атомарном строении вещества и утверждал, что химия дополняет медицину. О Глазере см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 24–26 и др.


[Закрыть] и Николя Лемери. Лавуазье набросал основные разделы учебника еще восемь лет назад. Теперь он основательно переработал их, и к концу 1788 года учебник был готов. Большая заслуга в подготовке рукописи принадлежала госпоже Лавуазье, художественно оформившей третью часть учебника. Теперь ей предстояла еще одна задача – изготовить клише на свои рисунки.

– Рисунки великолепны, Мария. Но редакция настаивает, чтобы клише изготовила ты сама.

– Но я никогда не занималась этим, Антуан.

– Справишься, дорогая. По сути дела третья часть учебника наполовину твоя.

– А первая – исключительно твоя, Антуан. Твоя теория горения, образование и разложение газов, сгорание простых веществ, образование кислот, состав атмосферы и воды, новая номенклатура… Обо всем этом до сих пор не написано ни в одном учебнике. Да это же переворот в химии, Антуан!

– Верно, Мария. Новые идеи уже приняты и вызывают большой интерес. Ты не заметила, что и вторая часть учебника построена по-новому? Таблицы кислот и оснований, продуктов их взаимодействия и особенно таблица, которая содержит известные на сегодняшний день 33 простых вещества. Я убежден, что будущие исследования приведут к открытию новых веществ, которые помогут расширить эту таблицу.

Учебник Лавуазье действительно стал краеугольным камнем новой химической науки. Спустя несколько лет после первого издания он был переведен и опубликован во многих странах Европы и Америки[213]213
  «Начальный курс химии» Лавуазье, выпущенный 2-тысячным тиражом, был быстро раскуплен. В том же году вышел второй тираж первого издания. В последующие годы (до 1801 г.) увидели свет еще два издания учебника Лавуазье. В 1789 г. «Курс» был переведен на голландский, в 1790 г. – на английский, в 1791 г. – на итальянский, в 1792 г. – на немецкий языки (Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 232). Созданием нового химического языка в 1787 г. и выпуском «Начального курса химии» в 1789 г. Лавуазье завершил химическую революцию, за 17 лет преобразовав химическую науку. Из трудов Лавуазье в русском переводе изданы: Лавуазье А. Л. Мемуары: О природе вещества, соединяющегося с металлами при прокаливании их и увеличивающего их вес. Опыты над дыханием животных. О природе воды. Экспериментальный метод. Введение к элементарному курсу химии/Под ред., с биографией А. Лавуазье и предисл. М. А. Блоха. – 2-е изд. – Л., 1931; Лавуазье А. О горении вообще. – Успехи химии, 12, 368 (1943); та же работа: в кн.: Становление химии как науки, ук. соч., с. 430–435; Лавуазье А. Предварительное рассуждение из «Начального учебника химии». – Успехи химии, 12, 359 (1943).


[Закрыть].

Лавуазье принимал деятельное участие и в общественной жизни своей страны. В 1789 году во Франции вспыхнула революция. Как депутат собрания в Орлеане, сознавая необходимость перемен, он предложил провести ряд реформ, но реакционное большинство отклонило его предложение.

В 1791 году правительство приняло решение о роспуске «Генерального откупа». Специально назначенная комиссия должна была проверить смету расходов этой организации до конца 1792 года и подробно доложить о ее деятельности.

Одновременно с прекращением работы в «Генеральном откупе» Лавуазье покинул Управление порохов и селитр. Вместе с женой он поселился теперь в маленькой и неудобной квартире. Потеряв возможность работать в лаборатории Королевского арсенала, Лавуазье проводил большую часть своего времени в лаборатории Комиссии мер и весов[214]214
  Парижской Академией наук была организована Комиссия мер и весов, а Лавуазье назначен казначеем и секретарем этой комиссии (Старосельская-Никитина О. А., ук. соч., с. 144; Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 273–274; Szabadvary F. Antoine Laurent Lavoisier: Der Forscher und seine Zeit. 1743–1794. – Budapest: Akademiai Kiado, 1973).


[Закрыть]. Кроме административных функций, возложенных на Лавуазье в комиссии, ему поручили определить плотность дистиллированной воды с целью создания эталонов для измерения физических величин. Эту задачу он выполнил вместе с Гаюи[215]215
  Рене Жюст Гаюи (1743–1822) – знаменитый французский минералог, основатель кристаллографии, член Комиссии мер и весов, член Парижской Академии наук с 1783 г., иностранный почетный член Петербургской Академии наук с 1806 г. Открыл один из основных законов кристаллографии – закон целых чисел. О Гаюи см.: Шаскольская М. П.. Шафрановский И. И. Рене Жюст Гаюи. – М.: Наука, 1981; Гаюи Р. Ж. Структура кристаллов: Избранные труды. – М.: Изд-во АН СССР, 1962. – (Классики науки).


[Закрыть]. Работы Комиссии мер и весов положили начало современной метрической системе мер.

Шло время. Была уже середина 1793 года, а комиссия по проверке деятельности «Генерального откупа» все еще не могла подготовить свой доклад. Правительственным декретом от

5 июня того же года она была распущена, а все бумаги опечатаны. Лавуазье держался спокойно и уверенно, так как считал, что «Откуп» действовал согласно закону и нет причин для предъявления обвинения откупщикам.

В Париже, однако, было неспокойно: наступил период, когда многие вопросы решались гильотиной.

10 сентября в дом, где жил Лавуазье, явилась полиция. Два дня шел тщательный обыск, но документов, на основании которых можно было бы предъявить ученому обвинение, не нашли. Спустя две недели всем членам «Откупа» поручили самим подготовить отчет и представить его до 1 апреля 1794 года. Лавуазье энергично взялся за работу. Для него, который в течение двадцати пяти лет составлял отчеты и доклады «Генерального откупа», не представляло труда показать, что все дела в обществе решались согласно закону[216]216
  Естественно, что деятельность «Генерального откупа», занимавшегося финансовыми махинациями, была направлена против интересов французского народа и являлась одним из методов его закабаления. Лавуазье, по мнению большинства биографов, постоянно выражал свое отрицательное отношение к Французской буржуазной революции конца XVIII в.


[Закрыть].

24 ноября 1793 года Революционный комитет отдал приказ об аресте всех членов «Откупа».

Лавуазье работал в своем кабинете. Его жена, побледневшая и осунувшаяся за эти дни, не отходила от окна: сердце ее было неспокойно.

– Надо что-то немедленно предпринять, – сказал Лавуазье.

– Но что? – заплакала Мария.

– Спрячусь на время у булочника. А ты пойдешь в Национальный конвент, в Революционный комитет, будешь просить декрета о моей реабилитации. Моя научная деятельность, мои открытия, наконец, новая наука, созданная на основании моих открытий, – достаточная гарантия, чтобы оставить меня на свободе и не впутывать в расследования.

Но просьбы жены оказались напрасными. Госпожа Лавуазье всюду встречала учтивый, но холодный отказ. Тогда Лавуазье сам направился в Революционный комитет. Он добровольно вошел в тюремную камеру, надеясь, что на суде он сможет опровергнуть обвинения.

– Антуан Лоран Лавуазье! Вот копия обвинительного акта. Завтра вы предстанете перед Революционным трибуналом.

На рассвете вместе с остальными откупщиками его повели в Революционный трибунал. Пятнадцатиминутная консультация с назначенными трибуналом защитниками…

Заседание трибунала длилось недолго: обвиняемым вынесли смертный приговор[217]217
  Советский биограф Лавуазье – профессор Я. Г. Дорфман (ук. соч., с 303–325) – подробно и объективно разобрал обстоятельства и причины, вызвавшие судебный процесс откупщиков и казнь Лавуазье.


[Закрыть].

8 мая 1794 года опустился нож гильотины на голову гениального ученого. Франция приговорила к смерти своего великого сына – мир потерял одного из величайших умов человечества.

КЛОД ЛУИ БЕРТОЛЛЕ

(1748–1822)

Почтовый дилижанс из Женевы остановился у трактира в Аннеси. Здесь кучер обычно задерживался недолго: пассажиров, как правило, не бывало, и он, быстро управившись с почтой и немного передохнув, снова трогался в путь. Но на этот раз у двери его ждал пассажир – стройный юноша в черном сюртуке. Белокурая большеглазая девушка стояла рядом, склонив голову на его плечо. Вскоре погрузили багаж, и молодые люди стали прощаться.

– Счастливого пути, Клод!

– До свидания, Жаклин!

Дилижанс тронулся, колеса застучали по булыжной мостовой. Затем он свернул на извилистую дорогу: слева синело озеро Аннеси. Вон там, на крутом берегу почти у воды расположилась родная деревня Таллуар[218]218
  К. Л. Бертолле родился 9 декабря 1748 г. в местечке Таллуар (Юго-восточная Франция).


[Закрыть]. Быть может, мать смотрит сейчас из окна на дорогу, что вьется в горах, и думает о сыне.

– Прощай, Таллуар! Прощай, милая сердцу Франция! Свидимся ли снова, Жаклин?

Он вглядывался в снежные вершины гор. Где-то там, в глубине, Монблан.

Дилижанс резко затормозил. Клод, вздрогнув, огляделся: «Неужели уже Шамбери?» Едва успели сесть новые пассажиры, как дилижанс тронулся в путь. Еще одна остановка – ночлег в Сен-Жан-де-Морьенн, – а там уж и до границы рукой подать.

Турин, столица Пьемонта, покорил молодого Бертолле своей красотой. Улицы, величественные здания, собор в готическом стиле – все нравилось юноше. Но не для обозрения красот города приехал он в Турин. Клод мечтал стать врачом, потому и выбрал этот город – ведь именно там находился один из самых старинных университетов Италии.

Помещения университета казались довольно мрачными, но для восторженного юноши они были озарены вечным огнем науки. Он был счастлив, он мог теперь посещать лекции по медицине, фармации, химии.

А какие богатства хранила библиотека при Туринском университете! С юношеским рвением Бертолле с головой ушел в науку и вскоре стал любимцем профессоров. Это позволило ему ближе познакомиться с преподавателями и начать исследовательскую работу.

В 1770 году Бертолле была присвоена ученая степень доктора медицины. Полученный диплом был аккуратно свернут трубкой, перевязан красной лентой и лежал на столе в его комнате. Двадцатидвухлетний Клод Бертолле – теперь доктор… Он шел по улицам и мечтал о будущем. Вдруг сзади кто-то хлопнул его по плечу.

– Ах, это ты, Симоне! Ну и напугал же меня!

– О чем задумался, дружище? Видно, одолевают важные проблемы?

– Действительно, важные, Симоне. Вот, простился с университетом. А теперь что делать, куда податься?

– Мир большой. Если хочешь, приходи ко мне. Аптека у меня большая, найдется и для тебя работа.

– Великолепная идея, тем более что мне не хочется уезжать из Турина. Пожалуй, приму твое предложение.

Молодой Симоне обучился фармацевтическому делу несколько лет назад и начал работу в аптеке своего отца. После его смерти Симоне пришлось взять управление аптекой в свои руки. Клод познакомился с ним в лабораториях университета, и вскоре они стали друзьями. В аптеке Симоне Бертолле работал не покладая рук. Еще в университете он читал труды Лемери, Кункеля, Шталя… Теперь Бертолле решил изучить их подробнее и глубже. Его интерес к химии день ото дня возрастал, а потому он все чаще стал проводить химические опыты в лаборатории аптеки.

Прошло два года с тех пор, как Клод поступил к Симоне. Но работа эта не могла удовлетворить молодого ученого. Он понимал, что надо еще долго и многому учиться.

– Ты всегда был хорошим другом, Симоне, но нам придется расстаться, – как-то сказал Клод другу.

Я давно ждал этого,. – ответил Симоне. – Наблюдая, как ты читаешь Кункеля и с каким воодушевлением работаешь в лаборатории, я понял, что ты недолго задержишься у меня. Ну выкладывай, что ты теперь задумал.

– Буду учиться химии.

– Да ты уже все изучил. Что тебе еще надо?

– Много тайн скрыто от наших глаз, Симоне. Надо учиться. Вот только не решил, куда пойти, но…

– Раз выбрал химию, надо ехать в Лейден либо в Париж. В Турине тебе уже нечего делать.

– Думаю выбрать Париж.

На следующий день Бертолле собрал свой багаж, и дилижанс повез молодого ученого на родину. Отдохнув несколько месяцев в Таллуаре, Бертолле переехал в Париж.

В университете он познакомился с Торншеном, молодым человеком, не так давно приехавшим из Лейдена. Они быстро сдружились. Торншен работал помощником в исследовательской лаборатории университета. Однажды он дал Бертолле учебник химии профессора Бургаве[219]219
  Герман Бургаве (1686–1738) – видный голландский врач, химик и ботаник, профессор химии Лейденского университета, автор знаменитого руководства «Основания химии» (1732 г.), в свое время одного из лучших учебников химии. Труд Бургаве был переведен на многие языки; по нему учились химики несколько поколений, в том числе М. В. Ломоносов (Коровин Г. М. Библиотека Ломоносова. – М.: Изд-во АН СССР, 1961). О Бургаве см.: Фигуровскии Н. А., ук. соч., с. 243–246; Partington J. R., ук. соч., т. 2, с. 740–759; Погодин С. А., Раскин Н. М. Химия и жизнь, № 11, 71 (1969); Bugge G., ук. соч., с. 204–220; Становление химии как науки, ук. соч., с. 61 и сл.


[Закрыть] «Основания химии», лучшее в те времена руководство. Торншен вскоре убедился, что Бертолле обладает обширными познаниями в химии, и в сущности в этой области знаний он был достаточно хорошо подготовлен. В лаборатории, где работал Торншен, требовался молодой помощник. Он рекомендовал туда Бертолле. Через несколько недель Бертолле получил назначение. Перед ним открывалась дорога в большую химию.

^{Герман Бургаве (эстамп Гараваглиа и Андерлома)}

Исследования, которые проводил Бертолле, носили самый разнообразный характер. В это время из исследовательских лабораторий Франции, Англии, Швеции и Германии приходили вести о великих открытиях. Пристли открыл кислород, Шееле удалось получить «дефлогистированную муриевую кислоту» (хлор), Лавуазье открыл закон сохранения веса веществ[220]220
  См. примечание 47 на стр. 163.


[Закрыть]. Зарождалась новая теория горения. Бертолле занялся изучением хлора. Что представлял собой этот газ, было загадкой. Шееле назвал его дефлогистированной муриевой кислотой, но теперь, когда флогистонная теория была отброшена, все надо было изучать сызнова.

В то время бескислородные кислоты еще не были известны и ученые полагали, что газообразный хлористый водород есть окись неоткрытого элемента – мурия. Назвали его так потому, что «соединения» мурия получались из поваренной соли, а по-латыни «муриа» означает рассол – раствор соли в воде. Согласно теории Лавуазье, кислоты образовывались в результате растворения окиси элемента в воде. Таким путем получались азотная, серная и многие другие кислоты. Тогда окись мурия (хлористый водород) с водой должна образовывать муриевую (соляную) кислоту. Но если нагреть последнюю в смеси с пиролюзитом (двуокисью марганца), получается желто-зеленый газ[221]221
  Способ получения хлора, открытый Шееле: MnO₂ + 4НCl = MnСl₂ + +2Н₂O + Сl₂.


[Закрыть]. В результате этой реакции пиролюзит, содержащий кислород, превращается в хлорид марганца. Следовательно, муриевая кислота окислилась, а этот желто-зеленый газ представляет собой высшую окись мурия. Окисленная муриевая кислота (так Бертолле назвал хлор) будет содержать кислород, но это еще требовало доказательств.

Экспериментируя, Бертолле получил газ с острым удушливым запахом. Он налил воду в сосуд, где был собран газ, и сильно взболтал ее. Поглотив газ, вода приобрела бледно-желтый цвет. Дав раствору отстояться в течение нескольких дней, Бертолле обратил внимание на то, что над жидкостью выделился газ, а раствор стал бесцветным. Он исследовал газ и установил, что это был кислород. Результаты опыта воодушевили молодого ученого, и он, занявшись определением, в каких весовых количествах соединяются муриевая кислота с кислородом при образовании хлора, нашел, что 87 весовых частей муриевой кислоты присоединяют 13 весовых частей кислорода.

Одной из основных причин заблуждения в отношении муриевой кислоты была вода. В ученом мире все еще полагали, что вода – простое вещество, элемент, принимающий участие почти во всех реакциях. Это заблуждение мешало ученым проникнуть в суть явлений. Огромный труд, долгие, бессонные ночи предшествовали открытию, что хлор – элемент, а не окись. Сегодня легко объяснить, почему хлорная вода выделяет кислород: хлор отнимает водород от воды и освобождает кислород. Однако и заключения Бертолле были вполне логичны, и в то время никто не сомневался в его правоте. Более того, в 1807 году за заслуги в области изучения муриевой кислоты он был избран членом Парижской Академии наук.

Бертолле продолжал изучение хлора. Он установил, что, если этот газ пропустить через раствор едкого кали, образуются две соли: одна из них – обычный хлорид калия, а другая была новой солью, которую химик Хиггинс[222]222
  Брайен Хиггинс (1737–1818) – английский химик и физия, «флогистик», один из предшественников Д. Дальтона. Автор крупных работ и программ курсов по философской, фармацевтической и технической химии (в 1774 г. открыл школу практической химии в Лондоне), изучал природу света, кислот, воздуха, предложил теорию атомно-молекулярного строения газов. О Б. и У. Хиггинсах см.: Джуа М., ук. соч., с. 145, 159 и др.; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 727–754; Соловьев Ю. И. История химии, ук. соч., с. 114–117.


[Закрыть] ошибочно принимал за селитру, поскольку она содержала много кислорода. При расплавлении новой соли из нее выделялся кислород в виде мелких пузырьков. Изучая новое вещество, Бертолле едва не ослеп. Случилось это следующим образом: он положил определенное количество этой соли в ступку, в которой до того находился порошок серы, и стал растирать ее пестиком. Произошел сильный взрыв, пестик вырвался из рук и пулей пролетел буквально в сантиметре от головы. Ошеломленный Бертолле закрыл обожженное лицо руками.

– Неужели эта соль настолько взрывоопасна?

И Бертолле приступил к исследованию ее взрывчатых свойств. Смешивая с серой, углем, готовил взрывчатые смеси. Эту соль в его честь мы называем сегодня бертолетовой солью (хлорат калия)[223]223
  Изучая действие хлора па различные вещества, Бертолле открыл соли хлорноватой и хлорноватистой кислот, в том числе хлорноватокислый калий КСlO₃ (бертолетову соль). Обнаруженная им взрывчатость солей хлорноватой кислоты привела к предложению заменить селитру (которой не хватало во Франции в период буржуазной революции) при изготовлении пороха хлорноватокислым калием. При первых опытах в Эссоне в 1788 г. погибло 5 человек; А. Лавуазье с женой спаслись совершенно случайно. Дальнейшие опыты проводились под наблюдением самого Бертолле (Старосельская-Никитина О. А., ук. соч., с. 219–220).


[Закрыть].

Когда стало известно об открытии Шееле – способности хлора отбеливать природные красители, – Бертолле предложили разработать эту практически важную проблему. Он должен был найти способ отбеливания тканей. Раньше для того, чтобы ткани получались по-настоящему белыми, их подвергали долгой и не всегда эффективной обработке. Замачивали в чистой речной воде, расстилали на лугу и оставляли под солнцем. После многократных повторений подобной процедуры ткани действительно отбеливались, но для этого нужно было много рабочих рук, солнце и обширные луга.

Только за один год Бертолле сумел разработать несколько новых способов отбеливания тканей[224]224
  Отбеливающее действие хлора на растительные красители открыл Шееле. Бертолле же разработал практические методы применения этого открытия, указав способы обесцвечивания тканей, бумаги, воска. Очень скоро метод Бертолле стали применять по всей Европе (Старосельская-Никитина О. А., ук. соч., с. 208–209).


[Закрыть]. В зависимости от материала он предложил различную обработку. Одни ткани замачивали в хлорной воде, другие – помещали в бочки, наполненные хлором, третьи – погружали в щелочные растворы хлора. Затем ткани подвергали продолжительной стирке – разными способами в зависимости от их первоначальной обработки. В результате ткани становились поистине белоснежными. С тех пор отбеливание стали производить и зимой, и в сумрачные дождливые дни: отпала надобность в лугах и солнце. Лишь через десять лет после открытия хлора было найдено одно из важнейших его применений, но в течение еще тридцати лет его продолжали считать «окисленной муриевой кислотой», пока наконец Дэви не доказал, что это элемент, и назвал его хлором[225]225
  История открытия хлора, его изучения и происхождение названия; описаны в кн.: Фигуровскии Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. – М.: Наука, 1970, с. 139–141.


[Закрыть].

Ядовитое действие хлора в ту пору еще не было известно, и, хотя Бертолле очень остерегался его удушливых паров, исследователю часто приходилось страдать от этого газа. Порой задыхаясь, со слезами на глазах, он выбегал из лаборатории, чтобы хлебнуть глоток свежего воздуха.

– Клод, будь осторожен. Этот газ в конце концов погубит тебя, – сказал ему однажды Троншен, столкнувшись в дверях с выбегающим в сад, на воздух Бертолле.

– Милый Троншен, наука требует жертв. Давай лучше потолкуем на свежем воздухе. Газ этот не дает мне покоя: душит нещадно, но я его мучаю не меньше. Раскрою его тайну, все равно не оставлю, – сказал Бертолле, закатившись в приступе кашля.

– Что-нибудь новое в лаборатории?

– Еще бы!

– Так расскажи!

– Несколько дней назад я установил, что аммиак очень бурно соединяется с окисленной муриевой кислотой. Реакция такая же бурная, как и при взаимодействии его с водородом.

– И что же при этом образуется?

– Муриевая кислота и азот, можешь себе представить? Вы» годит, аммиак состоит из водорода и азота. Сейчас я приступил к исследованию состава аммиака. Минуту назад в лаборатории разбилась колба с аммиаком, и я чуть было не задохнулся.

– Вечно ты возишься с ядовитыми веществами, смотри – это когда-нибудь плохо кончится для тебя. А как, кстати, ты определишь состав аммиака?

– Я попробовал использовать метод Пристли. Разлагаю аммиак, пропуская электрическую искру, и потом сжигаю образовавшийся водород с кислородом. В сосуде при этом остается азот, который я и измеряю. Сейчас повторю опыты, чтобы убедиться в верности предыдущих определений. Согласно полученным результатам, 80 весовых частей азота соединяются с 20 частями водорода.

Эти данные были очень близки к истинному составу аммиака: 82,3% азота и 17,7% водорода. Такая точность даже при несовершенстве существовавших тогда приборов! Почти с той же точностью он установил состав и еще нескольких газообразных веществ. Первой была «прусская» (цианистоводородная кислота. Для ее получения Бертолле использовал метод Шееле. В одной колбе он смешивал уголь, поташ (карбонат калия) и нашатырь (хлористый аммоний), затем нагревал смесь. При повышении температуры начинала отгоняться бесцветная жидкость. Она легко испарялась и превращалась в газ с запахом миндаля. Это был один из самых страшных ядов – теперь мы его называем синильной кислотой. Он действительно обладал свойствами кислоты, но не содержал кислорода. Как ни бился Бертолле, ему не удалось открыть в нем кислорода. Его «прусская кислота» содержала лишь азот, водород и углерод. Но, согласно теории Лавуазье, в ней, как в каждой кислоте, должен присутствовать кислород, который обусловливает кислотные свойства. Как тогда объяснить действие «прусской кислоты»?

Сомнение, охватившее Бертолле, возрастало. В следующем году он установил состав еще одного газа. Это был сероводород, называемый тогда «серным газом». Бертолле установил, что он состоит только из водорода и серы, хотя и обладает свойствами кислот. Его водный раствор действовал как кислота, образовывая много солей. В природе встречается большое разнообразие минералов – галенит[226]226
  Сульфид свинца PbS – основная свинцовая руда. – Прим. ред.


[Закрыть], пирит[227]227
  Сульфид железа FeS₂ – сырье для выплавки чугуна и сернистый минерал. – Прим. ред.


[Закрыть] и другие. Все они – соли той же кислоты. Это были первые факты, которые позднее привели к созданию новой теории кислот: водород характеризует кислотные свойства, и в природе существуют бескислородные кислоты. Новые соединения, открытые Бертолле, создавали немалые трудности: все сложнее было называть эти вещества, все труднее было найти знаки для краткого их обозначения. Лавуазье уже сделал в этом плане некоторые предложения, но их было недостаточно. Проблема химической номенклатуры, поставленная перед учеными Гитоном де Морво, все еще ждала своего разрешения.

Бертолле убрал бумаги со стола, сложил их в саквояж и крикнул, чтобы подали карету.

Усевшись поудобнее, он буркнул кучеру:

– К Лавуазье.

Кучер хорошо знал, что, уж если Бертолле с саквояжем и не разговорчив, следует торопиться. Покрикивая, он подгонял кнутом лошадей. Экипаж несся по мощеным улицам города к лаборатории Лавуазье.

Бертолле вошел запыхавшись.

– Добрый день, госпожа Лавуазье. Можно видеть вашего супруга?

– Милости прошу. Он работает в кабинете. Вы подождете здесь или пройдете к нему?

– Все равно. Быть может, будет удобнее в лаборатории? Услышав голоса, вышел Лавуазье.

– Что привело вас ко мне, дорогой Бертолле?

– Пришел опять и все с тем же вопросом – номенклатура. Недостаточно ввести номенклатуру только для окислов. Надо бы придумать новый способ обозначения и новые, более простые названия для всех соединений.

– Необходимая вещь для химиков, но не так-то все это просто. Мы все еще учимся химии по книге Лемери, основной язык которой крестики, кружочки, латинские названия…

– И все же необходимо создать новый язык. Например, почему надо говорить «ацидум олеум витриоли»? На мой взгляд, лучше серная кислота, потому что она содержит серу, а, скажем, вместо «зеленого витриола» – сульфат железа.

– Это намного удобнее, Бертолле. Я полностью с вами согласен. Вам следовало бы написать статью и привести в ней побольше примеров. Надеюсь, что это оценят и другие химики.

– Стоит подумать и об обозначениях в новой номенклатуре.

– Безусловно. Почему, например, надо рисовать полумесяц, чтобы обозначить серебро? Лучше нарисовать кружочек и внутри написать первый слог латинского названия серебра.

– Приветствую эту идею, – вмешалась в разговор госпожа Лавуазье. – Вот теперь тебе не понадобятся услуги жены-художницы, Антуан. Нарисовать кружочек ты сумеешь и сам.

Беседа затянулась надолго – это было начало большой и сложной работы по созданию новой, удобной и простой номенклатуры химических соединений. Еще много раз собирались по. этому поводу большие ученые. Немалую помощь оказал им и профессор Фуркруа, но общее решение проблемы принадлежало Гитону де Морво, Лавуазье и Бертолле. Новая номенклатура в. среде ученых была встречена с энтузиазмом.

Одновременно Бертолле продолжал работу в лаборатории. Однако теперь его интерес привлекли другие проблемы. Наступил великий 1789 год. Революция, всколыхнувшая всю Европу, предъявила свои требования и к работе ученого. Бертолле с восторгом воспринял борьбу французов против монархии и не замедлил предложить свою помощь. Революции нужна была сталь для пушек и винтовок, нужны были взрывчатые вещества для снарядов. Революция нуждалась в ученых – и Бертолле стал ее солдатом. Он принял участие в организации завода по производству селитры; провел ряд исследований по разработке технологии производства высококачественной стали; готовил самые разнообразные взрывчатые смеси. Особенно большое применение нашло полученное им гремучее серебро[228]228
  Носящее имя Бертолле гремучее серебро открыто им в 1788 г. и представляет собой нитрид серебра Ag₃N. He следует путать «гремучее серебро Бертолле» с другим гремучим серебром – фульминатом серебра – солью гремучей (фульминатной) кислоты Н—О—N⁺ ≡ C^- ↔H—C ≡ N⁺—О^-.


[Закрыть], в состав, которого, кроме серебра, входил азот. Отличные детонационные свойства делали его незаменимым при производстве капсюлей для снарядов и патронов.

Стремительно развернувшиеся политические события во Франции неминуемо повлекли за собой и рост промышленного производства. Страна испытывала нужду в ученых и специалистах. Бертолле оказался первым среди тех, кто мечтал улучшить систему образования и всячески способствовал этому. В 1794 году в Париже были открыты два высших учебных заведения – «Эколь Нормаль» и «Эколь Политекник». В обоих Бертолле-профессор преподавал. Но на профессорской кафедре он оставался недолго. Через четыре года республиканское правительство возложило на Бертолле ответственную миссию: он должен был ехать в Египет. Из французских колоний в Африке экспортировалось большое количество местного сырья. Необходимы были люди, способные умело снабжать французскую промышленность всем необходимым. На Бертолле возлагали контроль за подготовкой вывозимого сырья для химической промышленности.

В конце 1798 года корабль доставил его в Александрию, а оттуда в Каир[229]229
  Весной 1798 г. по инициативе Наполеона правительство Директории предприняло поход в Египет с целью превратить эту страну в колонию Франции и нанести тем самым удар Англии на ее путях в Индию. 2 июля 1798 г. Наполеон высадился в Египте и, захватив Александрию, прошел победным маршем по всей стране. Бертолле и другие французские ученые сопровождали Бонапарта в этом походе. Впоследствии Наполеон осыпал почестями Бертолле, назначив его сенатором и присвоив графский титул, что не помешало ученому как члену сената голосовать в 1814 г. за отставку Наполеона. После Реставрации Бертолле, сумевший сохранить все свои привилегии, получил титул пэра Франции (Bugge G.,. ук. соч., с. 342–349.)


[Закрыть], где обосновался Египетский институт. Бертолле отвели в нем собственную лабораторию, и он занялся одним из самых важных в то время вопросов – производством индиго. Синтетические красители еще не были известны, и использовались лишь природные. Надо было найти дешевый способ выделения индиго. Бертолле с готовностью взялся за эту работу.

Однажды его лабораторию посетил Наполеон Бонапарт.

– Приветствую вас, гордость французской науки! – выспренно произнес он входя.

Бертолле учтиво поклонился.

– Мне хотелось бы ознакомиться с вашей работой.

– С удовольствием, покажу вам все, мой генерал, – ответил Бертолле и подвел Бонапарта к сосудам, наполненным темно-синими, почти черными растворами индиго. Это был один из самых ценных красителей для тканей из хлопка. Ученый принялся объяснять Наполеону процесс его извлечения.

Работа с индиго заставила Бертолле задуматься над проблемой крашения. Почему краситель удерживается волокном так прочно, что его очень трудно удалить?

Сегодня, когда известно строение веществ, мы можем легко объяснить процесс крашения, но в те далекие времена еще ничего не знали о химическом составе красителей и волокон. Бертолле тем не менее заметил, что волокна имеют особое сродство к ряду веществ. Кроме известных красителей, к таким веществам относились и некоторые основания металлов. Он понимал, что существуют силы притяжения между красителем и волокном и что эти силы – причина их соединения друг с другом. Такое толкование, вполне понятно, не проливало свет на существо процесса, однако положило начало химической теории крашения.