Текст книги "Великие химики. В 2-х томах. Т. 1."

Автор книги: Калоян Манолов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 25 страниц)

Шееле накопил чрезвычайно много опытных данных[170]170
  В 1782–1783 гг. Шееле приготовил синильную кислоту из угольного ангидрида, угля и аммиака, описал ее запах и вкус! Это был первый органический синтез, осуществленный за 40 лет до Ф. Велера (1800–1882). В процессе работы Шееле приготовил краску, названную берлинской синью. Он также установил наличие солей фосфорной кислоты в костях и предложил способ получения фосфора из костей; открыл сероводород (1777 г.). Все открытия Шееле классифицированы и проанализированы в книге: Partington J. В.., ук. соч., т. 3, с. 362.


[Закрыть]. Теперь их надо было систематизировать и подробно описать. Он начал составлять «Химический трактат о воздухе и огне», но непредвиденные обстоятельства заставили его на несколько лет прервать работу.

Скоропостижно скончался известный аптекарь Полер в Чёпинге. На совещании Медицинской коллегии было единодушно решено, что самая подходящая кандидатура на должность управляющего – Шееле. В 1775 году Шееле уезжает в Чёпинг. Это был маленький городок, но именно там ученый мог полностью посвятить свое время занятиям. Вдова Полера, молодая, привлекательная женщина, предоставила новому управляющему часть дома в полное его распоряжение.

Шееле занялся реконструкцией лаборатории. Необходимо было приобрести химикаты. В это время он получил приглашение президента Академии наук немедля приехать в Стокгольм. На торжественном заседании Карл Вильгельм Шееле был избран в число членов Королевской Академии наук.

Лишь в конце 1775 года он снова получил возможность вернуться к работе над своим «Химическим трактатом о воздухе и огне». Книга вышла из печати только в 1777 году[171]171
  Книга Шееле «Химический трактат о воздухе и огне» (1777 г.) была сдана в печать в конце 1775 г., но по вине издателя вышла в свет только в августе 1777 г., когда уже были опубликованы работы Пристли и Лавуазье о кислороде. Однако на основании писем и лабораторного журнала Шееле было установлено, что он получил кислород различными методами еще в 1772 г. (Джуа М., ук. соч., с. 131; Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 312; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 360.


[Закрыть]. За каких-то несколько месяцев тираж полностью разошелся. Шееле заключил договор с издателем в Упсале на второе издание. В том же году книга была переведена на французский и английский языки. Достижения Шееле значительно дополнили открытия Пристли. Теперь предстояло раскрыть одну из сокровеннейших тайн – природу горения, но этого ни Шееле, ни Пристли сделать не смогли. Лавуазье, услышавший об открытии кислорода во время одной из встреч с Пристли, смог гениально раскрыть сущность процесса горения, сделав тем самым одно из крупнейших открытий своего времени.

На большой гонорар, полученный от издательства, Шееле – теперь уже известный ученый – решил купить аптеку и стать, наконец, ее владельцем. Он собрал необходимые документы, дело оставалось только за согласием госпожи Полер.

– Все в порядке, госпожа Полер, – торжественно обратился к ней Шееле.

– Карл, кому нужны эти формальности?

– Маргарита, для меня этот день исключительно важен. Теперь я уже не жалкий управляющий, а состоятельный человек и могу достойно просить вашей руки. Согласны ли вы стать моей женой?

– Но Карл, ты же прекрасно знаешь, что я люблю тебя. Ты единственно близкий мне человек, однако торопиться не следует: со времени смерти мужа прошло всего лишь два года.

– Ты, как всегда, благоразумна, Маргарита. Какое счастье, что судьба привела меня в этот милый сердцу городок!

Жизнь Шееле была действительно счастливой. Всего за несколько лет он сделал ряд научных открытий. Изучая растворы, полученные из плодов, корней и листьев различных растений, он открыл, что в них содержатся новые вещества, которые можно легко извлечь в виде бесцветных кристаллов, обладающих кислым вкусом. Сравнив их свойства, он установил, что это различные кислоты, и дал им соответствующие названия. В зависимости от сорта растения, в котором они содержались, Шееле назвал их лимонной, яблочной, галловой, щавелевой, молочной кислотами[172]172
  Предполагая, что растительные соки содержат кислоты в связанном состоянии, Шееле обрабатывал их известью и, разлагая полученные кальциевые соли органических кислот минеральными кислотами, получил мочевую (1776 г.), щавелевую (1776 г.), молочную (1780 г.), лимонную (1784 г.), яблочную (1785 г.), чернильно-орешковую, или галловую (1786 г.), кислоты (Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 313).


[Закрыть].

Шееле продолжал изучать различные минеральные вещества. Получил он и мышьяковую кислоту[173]173
  Мышьяковая кислота H₃AsO4 была получена Шееле в 1775 г. при окислении мышьяковистого ангидрида As₂O3 (в виде природного минерала арсенолита). Действием цинка на мышьяковистую кислоту он получил бесцветный газ – мышьяковистый водород (арсин) AsH₃.


[Закрыть], которая, будучи смешанной с синим витриолом (медным купоросом), давала красивый зеленый осадок. Из него Шееле приготовил краску, которую торговцы долгое время продавали под названием шеелевой зелени (арсенат меди). Наезжая в Упсалу, Шееле всегда навещал своего друга Бергмана. Занятый изучением и классификацией минералов, Бергман не располагал достаточным временем, чтобы производить их химические исследования. Он нашел два очень интересных минерала. Один из них был черным, очень похожим на графит. Бергман назвал его «молибденовый блеск». У другого был желтовато-белый цвет, и он назвал его тангстеном. Бергман предложил Шееле заняться их исследованием. Необходимо было проанализировать и установить элементы, которые входили в состав новых соединений. Шееле растер в порошок черный минерал и начал подробное его изучение. Вскоре он убедился, что в этом минерале должен содержаться какой-то новый элемент. Заливая черный порошок азотной кислотой и продолжительное время нагревая его, он получал белый осадок. Шееле назвал вновь полученное вещество «молибденовой землей». Он установил, что это вещество обладает кислотными свойствами, иными словами, является кислотой. В результате многократных опытов Шееле удалось подробно описать ее свойства.

Он не сумел открыть элемент молибден, но его работы проложили дорогу, по которой потом шли первооткрыватели этого элемента, установившие, что «молибденовая земля» является окисью молибдена[174]174
  Молибденом древние греки называли свинец и свинцовый блеск. Внешнее сходство минерала свинцового блеска с графитом и молибденовым блеском дало основание вплоть до XVIII в. называть все эти минералы молибденом. В 1758 г. шведский химик А. Ф. Кронштедт (1722–1765) высказал мнение, что графит и молибденовый блеск – различные вещества; в 1778 г. Шееле доказал это, получив окисел МоО₃, который он назвал молибденовой кислотой (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 91–92).


[Закрыть].

Из минерала тангстена Шееле также получил новую кислоту и назвал ее тангстеновой. Позднее братья Эльгуйяр использовали открытие Шееле и путем восстановления получили содержащийся в кислоте элемент. Они назвали его тангстеном. Теперь этот элемент мы называем вольфрамом, а белый минерал, в котором он встречается в природе – шеелитом[175]175
  В 1781 г. Шееле получил трехокись вольфрама WO₃, обрабатывая кислотами минерал тангстен (вольфрамат кальция), который в дальнейшем был назван шеелитом CaWO₄. Вольфрам был впервые получен испанскими химиками, учениками Т. Бергмана, – братьями де Эльгуйяр (1783 г.) (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 62).


[Закрыть], в честь великого Шееле, впервые указавшего, что в нем содержится новая, особая кислота.

Шееле работал без устали[176]176
  Все свои многочисленные исследования и открытия Шееле сделал с использованием простейших самодельных устройств; часть их описана в кн.: Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 316.


[Закрыть]. Однажды, нагревая жир с глетом, чтобы приготовить нужную ему мазь, он заметил, что мазь получилась сладковатой на вкус. Как попал сюда сахар? Шееле взял новые порции жира и глета, варил их весь день и оставил на ночь остывать. На следующий день на дне сосуда он обнаружил желтоватую жидкость. Она обладала сладким вкусом, но совсем не походила на сахар. Шееле назвал ее глицерином[177]177
  Шееле получил глицерин в 1783 г., нагревая оливковое масло со свинцовым глетом. Первоначально он назвал полученную жидкость «сладким маслом», в дальнейшем она была названа глицерином.


[Закрыть]. В воде эта жидкость растворялась как сахар, но при нагревании даже при очень высокой температуре не обугливалась, как это происходило с сахаром, а напротив – возгонялась и только частично разлагалась.

Иногда Шееле вынужден был на несколько дней приостанавливать работу: страшная боль в ногах приковывала его к постели. Казалось, раскаленные иглы впивались в пальцы ног и медленно ползли вверх, порой поражая болью и руки. В такие дни Шееле лежал неподвижно, окруженный нежными заботами госпожи Полер.

^{Карл Вильгельм Шееле. Статуя работы Бёресова} 

Всю зиму 1785 года он страдал от сильных приступов подагры. Судьба словно смеялась над ним. Он, всю жизнь готовивший лекарства для других, не мог теперь найти средства от своей болезни.

С наступлением весны Шееле почувствовал себя лучше.

– Маргарита, как только встану на ноги, непременно обвенчаемся.

– Да, дорогой.

– Пригласи, пожалуйста, друзей в воскресенье. Официально объявим о нашей помолвке.

Помолвка состоялась в марте 1786 года. Но после некоторого улучшения болезнь с новой силой оковала ученого.

– Маргарита, как видно, я не протяну долго. Позови священника, обвенчаемся дома. Хочу быть чистым перед богом.

19 мая 1786 года состоялось бракосочетание. А через два дня начался новый приступ болезни. Боясь потерять сознание, Шееле послал за нотариусом и продиктовал завещание: все свое имущество он завещал жене. А через несколько часов он навсегда закрыл глаза[178]178
  Шееле умер 21 (или 26) мая 1786 г. в Чёпинге.


[Закрыть].

Швеция потеряла одного из самых великих своих сыновей. Умер человек, показавший миру, что и в крохотном городке, в маленькой аптечной лаборатории можно делать великие открытия, о которых всегда будет помнить благодарное человечество.

Шееле многое сделал для становления химии как науки. В то время ученые еще не знали о существовании большого количества химических элементов. Объяснения, которые они давали химическим процессам, носили чаще всего псевдонаучный характер, но непрерывная цепь их открытий уверенно указывала путь к истине.

Любовь Шееле к химии, его незаурядная способность умело проводить самые сложные эксперименты, наблюдать явления и упорно искать истину снискали ему добрую славу ученого, хотя сам Шееле всегда оставался равнодушным и к славе, и к почестям[179]179
  Будучи помощником аптекаря, в возрасте 32 лет Шееле был избран членом Шведской Академии наук. Он отклонил предложения о получении профессорской кафедры в Упсале и переходе на работу в Фалун – центр шведской горно-металлургической промышленности, он отказался также от переезда в Берлин, где ему предлагали место с высоким жалованием (Джуа М., ук. соч., с. 121).


[Закрыть]. Всю жизнь он был скромным аптекарем, более всего на свете влюбленным в науку. Работая в примитивных условиях, вдали от больших городов, он проводил исследования с завидной страстью и увлеченностью. И это не могло не принести своих плодов: многие соединения и новые элементы впервые были получены и описаны Шееле.

Имя Карла Вильгельма Шееле всегда будет блистать яркой звездой на небосклоне науки рядом с именами других ученых, посвятивших свою жизнь химии.

АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ

(1743–1794)

Как и обычно, на уроке астрономии учитель Никола Ла-Кай[180]180
  Никола Луи Ла-Кай (Лакайль) (1713–1762) – крупный французский ученый-астроном; открыл более 10 тысяч новых звезд и 14 созвездий. В 1758 г. издал солнечные таблицы, впервые содержавшие поправки на возмущения, вызывавшиеся планетами. Ла-Кай получил широкую известность как автор учебников оптики и механики. После смерти физика П. Бугера (1698–1758), основателя фотометрии, издал его фундаментальный труд (Трактат по оптике о градациях света, 1760 г.). О Ла-Кайе см.: Дофман Я. Г. Лавуазье. – 2-е изд. – М.: Изд-во АН СССР, 1962, с. 12–13; Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Г. Астрономы: Биографический справочник. – Киев: Наукова думка, 1976, с. 141.


[Закрыть] едва успевал отвечать на вопросы своих любознательных учеников. В коллеже Мазарини[181]181
  Коллеж Мазарини (Коллеж четырех наций) – среднее учебное заведение во Франции. В нем учились дети аристократов, представителей крупной буржуазии и видных государственных чиновников. В программу коллежа (рассчитанную на 7 лет обучения) кроме математики, физики и химии были включены латынь и греческий язык, которым придавалось немаловажное значение.


[Закрыть] учились дети самых известных лиц не только Парижа, но и всей Франции. Господин Ла-Кай постучал деревянной указкой по столу и сказал:

– Прошу тишины. Довольно вопросов. Наступил мой черед: теперь я буду спрашивать, а вы – отвечать. Я рад вашей любознательности, но хочу убедиться, что и вы тоже кое-что знаете. Итак, скажите мне, какие созвездия называются созвездиями зодиака и что вы о них знаете?

Поднялся лес рук.

– Антуан, пожалуйста, вам слово.

Семнадцатилетний Антуан направился к кафедре. Все слушали, затаив дыхание: Антуан всегда умел излагать даже самый сложный материал кратко, ясно и просто. Ла-Кай, благосклонно улыбаясь, внимательно слушал. Он был вполне удовлетворен ответом.

– Отлично, Лавуазье. Садитесь. Сегодня после обеда мы снова займемся метеорологическими наблюдениями. На этот раз мы проведем их на веранде здания библиотеки. Буду ждать вас в три часа.

Прозвенел звонок, в классе сразу стало шумно. Выпускников волновали сейчас самые разнообразные вопросы. Через два месяца они получат дипломы. Чем заняться потом? Как сложится жизнь? Каждый строил планы, у каждого были свои надежды. Но больше всех волновался Антуан. Для него окончание коллежа означало прежде всего расставание с господином Ла-Кайем. Как много дал ему за это время любимый учитель! Он бережно хранил тетради, заполненные бесконечными столбцами цифр – данные, полученные в результате проведенных вместе наблюдений. Лавуазье с грустью и любовью перелистывал тетради, сожалея о предстоящей разлуке.

В начале июня 1761 года в коллеже Мазарини состоялся выпускной вечер. В этот торжественный день зал был празднично убран. Ученики, стоя на сцене, внимательно слушали речь директора. Поздравив выпускников с окончанием коллежа, он вручил им дипломы. Антуану – лучшему ученику коллежа – доверили держать ответную речь. Ла-Кай, сидя в первом ряду, доброжелательно ему улыбался. Как только торжественная церемония закончилась, выпускники сорвались с места, бросились к своим учителям и, подняв их на руки, дружно запели.

– Виват профессоре…

– Да здравствует Ла-Кай!

Все аплодировали, а матери в умилении вытирали кружевными платочками мокрые от слез глаза. Для Антуана начиналась новая жизнь.

– Поздравляю, Антуан, – обратился к сыну господин Лоран Лавуазье[182]182
  Отец Лавуазье (1715–1775) – был богатым коммерсантом, влиятельным адвокатом и имел широкие связи в научных кругах.


[Закрыть], один из самых известных адвокатов города.

– Спасибо, отец.

– Дай поцеловать тебя, дитя мое, – сдавленным от волнения голосом прошептала госпожа Лавуазье[183]183
  Мать Лавуазье (урожденная Пункте) умерла, когда Антуану было 5 лет, и он воспитывался у тетки (Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 365).


[Закрыть]. В ее глазах блестели слезы.

Семейство Лавуазье медленно спускалось по мраморной лестнице коллежа.

На улице к ним подошел стройный молодой человек:

– Поздравляю тебя с дипломом, дорогой Антуан, – сказал он.

– Геттар, как приятно, что первым нас встретили именновы. Приглашаю вас на обед по этому торжественному случаю, – сказал господин Лавуазье.

– Благодарю вас, с удовольствием принимаю ваше приглашение.

Через несколько минут, сидя в карете, они обсуждали будущее Антуана. Жан Этьен Геттар[184]184
  Жан Этьен Геттар (1715–1768) – известный французский геолог, минералог и натуралист. Учитель и друг Лавуазье (Дорфман А. Г., ук. соч., с. 16–18).


[Закрыть] был известным минералогом и давним другом семьи Лавуазье.

– Мне кажется, – говорил отец, – он сможет сделать блестящую карьеру в адвокатуре. У Антуана острый ум и ясная голова. Неоценимые качества для юриста. Разумеется, немаловажно при этом и то обстоятельство, что моя контора одна из самых известных в Париже.

– С вами трудно не согласиться, господин Лавуазье, – сказал Геттар. – Ваши доводы убедительны. Принимаем ваше предложение. Итак, на обеде первый тост – за будущего адвоката Антуана Лавуазье.

– Ну, будет вам говорить о делах. Давайте лучше подумаем, как провести каникулы, где отдохнуть Антуану, – сказала госпожа Лавуазье.

– В нашем распоряжении целое лето, дорогая, – ответил Лавуазье-старший.

– У меня предложение, – сказал Геттар. – Уже несколько лет мы проводим исследования по составлению геологической карты Франции. Я был бы очень рад, если бы это лето Антуан провел со мной и помог бы мне в этом деле. Предстоит изучить еще несколько горных районов.

– О! Это будет, вероятно, великолепная экскурсия! – воскликнул Антуан.

– Не только. Многому надо будет и научиться, дорогой друг, – сказал Геттар.

Антуан действительно многое узнал в это лето. Какое разнообразие минералов заключено в земных недрах! Как много веществ хранило свои тайны, тайны еще не открытых элементов!

Лавуазье с необычайным усердием отбирал каждый камушек, который казался ему чем-то отличным от других. По вечерам они, сидя у костра, рассматривали и сортировали собранные днем минералы.

– Эти черные сверкающие кристаллики – тоже железная руда, – рассказывал ему Геттар. – У них очень интересное свойство – они способны, как магнит, притягивать небольшие куски железа.

– Занятно, – сказал Лавуазье. – Дайте, я попробую.

– Возьми. Это свойство дало и название минералу – «магнетит»[185]185
  Магнетит (магнитный железняк) – природная закись-окись железа Fe₃O4 – служит сырьем для получения железа.


[Закрыть].

Лавуазье подносил черный сверкающий минерал к кусочкам проволоки и пытался их поднять, но при малейшем движении руки они отрывались и падали.

Чем больше Антуан знакомился с миром минералов, тем больше у него возникало вопросов. Минералогия не менее интересна, чем юридическое право, которому он собирался посвятить жизнь. Незаметно пролетело лето, и Антуан, чтобы продолжить образование, поступил в Сорбонну. Он регулярно посещал лекцип по римскому праву, изучал уголовный кодекс, однако выкраивал время и на лекции известного профессора химии Гийома Франсуа Руэля[186]186
  Гийом Франсуа Руэль (1703–1770) – крупный французский химик-экспериментатор XVIII в., блестящий лектор, профессор, медик и фармацевт, создатель школы экспериментальной химии, учениками и последователями которой были Лавуазье, Ж. Л. Пруст, Н. Леблан (1755—1806). Руэль изучал соли и выяснил, что они являются продуктом взаимодействия кислоты с основанием (1744 г.), установил различив между «нейтральной», «кислой» и «основной» солями (1754 г.), открыл мочевину, приготовил чистый хлористый этил перегонкой спирта с хлористым оловом (1759 г.). О Руэле см. Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 284; Джуа М., ук. соч., с. 127–128; Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 14–16; Partington J, R., ук соч., т. 3. с. 73–76; Волков В. А. и др., Химики: Биографический справочник. – Киев: Наукова думка, 1984, с. 440.


[Закрыть]. На лекциях по химии Лавуазье узнал о кислотах и солях, о теории Шталя, понял, как много проблем еще ждет своего разрешения. Он с интересом слушал профессора, когда тот рассказывал об особом веществе – флогистоне, которое улетучивалось из тел в процессе их горения. От Руэля Лавуазье узнал и об элементах. Движимый жаждой знаний, он нашел в библиотеке труды Роберта Бойля и перечитал их все подряд. В это же время Антуан усердно готовился к экзаменам.

Весной 1763 года Лавуазье, успешно закончив юридический факультет, получил степень бакалавра. Но его по-прежнему влекли геология и химия. Лишь несколько часов он проводил в конторе отца или в залах судебных заседаний. Насколько приятнее было закрыться в своей комнате и изучать собранные им минералы. Часто к нему заходил Геттар, и они вдвоем подолгу обсуждали различные проблемы, связанные с геологией и химией.

Но были и такие вопросы, о которых говорил весь город. В центре внимания был в то время вопрос об освещении столицы Франции. Ночью улицы погружались во мрак и ходить по городу было небезопасно. Академия наук приняла решение объявить конкурс на составление доклада по теме: освещение больших городов. Лавуазье решил попробовать свои силы и принять участие в этом конкурсе. С присущей ему энергией и усердием он приступил к изучению проблемы. Доклад, представленный им, не получил объявленной премии, однако привлек внимание ученых. Лавуазье предельно ясно развил и изложил проблему, показав глубокое знание теории и интуицию в применении ее для практических целей. Было принято единодушное решение опубликовать доклад в журнале академии, а автору присудить золотую медаль.

По случаю вручения медали состоялась торжественная церемония. Празднично было и на душе молодого Лавуазье.

– Хотелось бы верить, – сказал в своем выступлении президент академии, – что 1766 год станет годом больших успехов молодого Антуана Лавуазье. Надеюсь, в недалеком будущем он будет избран в наши ряды. Так пожелаем вам плодотворной работы, молодой друг!

Бурные аплодисменты заглушили последние слова оратора.

Лавуазье сердечно поблагодарил высокое собрание и радостный отправился домой. Легко взбежав по лестнице, он вошел в свою комнату. Вечер прошел в размышлениях, а на следующий день. Лавуазье принял твердое решение: оставить карьеру адвоката и посвятить себя исследовательской работе. Он так глубоко и с таким интересом изучал проблемы химии, что работа в этой области, понял он, стала смыслом всей его жизни.

Нечто загадочное скрывалось в простом, казалось бы, гипсе. Бледно-желтые прозрачные мягкие кристаллы давно привлекали внимание молодого исследователя. Особый интерес вызывало у него поведение гипса в воде. Гипс легко измельчался в порошок, но, оставленный на некоторое время в воде, делал ее жесткой настолько, что мыло в ней не пенилось. Стеклянная трубка с полым шариком на конце, содержащим несколько песчинок, погруженная в воду, не тонула: шарик с песчинками опускался на дно сосуда, но тонкий конец трубки оставался над поверхностью воды. Когда исследователь погрузил ту же трубку в гипсовую воду, он обнаружил, что теперь ее тонкий конец поднялся над поверхностью воды несколько выше, чем в чистой воде. Эту трубку Лавуазье назвал гидрометром (сейчас мы называем прибор ареометром). С его помощью можно было очень быстро определять плотности жидкостей. Он часто обсуждал это свойство прибора со своим другом Геттаром, но пока им не удавалось еще выяснить природу взаимодействия гипса и воды.

– Совершенно ясно, – говорил Лавуазье, – что гипс переходит в воду. Это показывает мой гидрометр.

– Это не вызывает сомнения. Ты ведь знаешь, что вода, как считают химики, превращается в землю и земля в воду. В данном случае земля – это гипс.

– Да, так действительно утверждают некоторые из наших ученых, но, мне кажется, эти мысли не совсем точны и, более того, даже не верны. Вот, к примеру, Антуан Депарсийо предлагает следующий способ исследования воды: испарить ее до сухого осадка и взвесить его, то есть узнать вес той земли, которую содержала вода.

– Метод Депарсийо сомнителен, – ответил Геттар, – ведь, согласно Жану Батисту Леруа, нельзя получить дистиллированную воду, не содержащую земли[187]187
  Имеется в виду сухой остаток.


[Закрыть].

– Да! Здесь еще много неясных проблем. Я всерьез займусь изучением свойств воды.

– И что ты думаешь предпринять?

– А вот что. Ты уже знаешь о моем гидрометре. Погружу его в дистиллированную воду и отмечу черточкой на трубке то место, до которого она погрузилась, а потом отмечу новой черточкой место, до которого она погрузится в насыщенном растворе поваренной соли. Таким образом, мне удастся этим довольно простым методом определять плотность природных вод.

– Но ты не учитываешь точки зрения Леруа на этот счет.

Верно. Если его утверждения справедливы, я не смогу получить стандартную дистиллированную воду и этот метод не даст решения проблемы. Вот почему прежде всего надо выяснить, можно ли очистить воду путем дистилляции, и если можно, то как это сделать.

– Проблема не менее интересна чем та, что описана в твоих первых двух статьях о гипсе[188]188
  Первую статью («Анализ гипса») 22-летний Лавуазье представил в Парижскую Академию наук в феврале 1765 г. (опубликована в 1768 г.), а вторую («О гипсе») – в марте 1766 г.


[Закрыть].

^{Лавуазье в лаборатории}

Эти статьи послужили основанием для избрания Лавуазье в 1768 году адъюнктом Парижской Академии наук[189]189
  Адъюнкт-докторанты входили в категорию кооптированных членов Академии, они не получали никакого вознаграждения и не имели права решающего голоса. Еще в 1766 г. Лавуазье был занесен в список кандидатов для будущих выборов и был избран сверхштатным адъюнктом по химии в мае 1768 г., 30 августа 1774 г. – экстраординарным академиком, 14 февраля 1778 г. – ординарным академиком, а в 1785 г. – директором (административным руководителем) Академии (Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 34–35; Биографии великих химиков, ук. соч., с. 83).


[Закрыть]. Академики, убедившись в способностях Лавуазье кратко и ясно излагать свои мысли, назначили молодого ученого секретарем нескольких ученых комиссий. Доклады, которые составлял Лавуазье о работе этих комиссий, отличались исключительной ясностью и точностью.

Наряду с научной работой в академии Лавуазье продолжал экспериментировать в своей лаборатории. Он доказал, что вода после двукратной дистилляции практически очищается от всех примесей и обладает свойствами дождевой воды, а следовательно, может считаться самой чистой природной водой. Опыты, которые проводил Лавуазье, требовали многих средств, а академического жалованья было для этого недостаточно. Лавуазье вынужден был искать дополнительные источники дохода[190]190
  Иного, отличного от этого традиционного мнения придерживается советский ученый (биограф Лавуазье) профессор Я. Г. Дорфман (ук. соч., с. 41).


[Закрыть]. Вскоре для этого представился удобный случай.

Чтобы обеспечить государственную казну постоянными доходами, французское правительство предоставило право на сбор косвенных налогов акционерному обществу «Генеральный откуп»[191]191
  «Генеральный откуп» – общество по сбору налогов с населения. Получая огромные доходы, откупщики, естественно, были окружены всеобщей народной ненавистью. Участие Лавуазье в такого рода предприятии трудно понять, а тем более оправдать (Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 331).


[Закрыть]. Для получения этого права члены «Генерального откупа» должны были внести государству огромную сумму, а потом «обирать налоги. Однако эта система таила в себе опасность злоупотреблений. Тем не менее Лавуазье решил войти в «Генеральный откуп». Теперь надо было обратиться за денежной поддержкой к отцу. Господин Лавуазье работал, как всегда, в своей конторе.

– Чем обязан твоему приходу, господин Лавуазье-младший? – опросил отец с обидой в голосе. – Слава богу, не забыл еще дорогу в контору.

– Отец, думаю, ты уже понял, что из меня адвокат не получится. Другие у меня интересы. Влечет меня наука, ее тайны, ее загадки.

– Да, но для науки нужны деньги, а их у тебя нет.

– Как раз по этому поводу я и пришел к тебе.

– Вот сюрприз. А ну-ка, послушаем.

– Хочу вступить в «Генеральный откуп». У меня к тебе просьба: будь моим поручителем перед Национальным банком, тогда мне дадут возможность получить заем в пять миллионов франков.

– Да на эти деньги можно купить половину Франция – возмущенно воскликнул отец.

– Я покрою этой суммой треть акций, а потом в течение пяти лет не только возвращу ее, но и стану обладателем большого состояния.

– Опасную игру затеваешь. Но коль скоро ты решил, попытаюсь помочь тебе.

– Спасибо, отец.

^{Лавуазье с женой} 

Авторитет господина Лорана Лавуазье помог его сыну, и заем был получен. Директор «Генерального откупа» Жак Польз возложил на Лавуазье массу поручений, и тот приступил к работе с присущим молодости рвением.

Три года Лавуазье разъезжал по Франции, писал доклады, составлял отчеты. Он был одним из самых деятельных членов «Генерального откупа». Занятия наукой требовали денег, и только ради этого он пошел на рискованную авантюру с «Генеральным откупом». На заработанные деньги Лавуазье оборудовал богатую лабораторию. В ней молодой ученый каждый день проводил по нескольку часов. Во время поездок по стране Лавуазье проводил исследования природных минеральных вод. С утра до поздней ночи он работал либо над отчетами в конторе «Генерального откупа», либо в лаборатории. Регулярно присутствовал и на заседаниях академии. Он постоянно был занят, дела одолевали со всех сторон, для отдыха не оставалось ни минуты. Но однажды в трудные рабочие будни ученого ворвался праздник: он пылко полюбил.

Они познакомились в конторе ее отца, директора «Откупа» Жака Польза. Лавуазье учтиво поздоровался и склонился над документами. Но странно, синие глаза Марии Анны Польз притягивали его как магнит, и он снова взглянул на нее. Девушка тоже смотрела на Антуана. На лице ее мелькнула улыбка. Ему показалось, что мир сразу стал светлее, лучше, красивее, и вдруг отчетливо осознал: он и дня не проживет без этой ее улыбки. Вскоре он просил руки Анны Марии Польз. Была отпразднована пышная свадьба: будущая госпожа Лавуазье – ей минуло четырнадцать лет – в белом кружевном платье походила на сказочную фею. В тот день Антуан Лавуазье считал себя самым счастливым человеком на свете[192]192
  Здесь неточность автора. Мария Анна Пьеретта Польз (1758–1836) стала супругой Лавуазье в 1771 г., и хотя это был брак по расчету, впоследствии он действительно оказался счастливым. О мадам Лавуазье см.: Duveen D. I. Cnimia, 4, 13 (1953).


[Закрыть].

И он действительно был счастлив. Утонченная натура Марии, ее чуткость и способность понимать супруга, ее самоотверженность сделали их брак прочным и счастливым.

Спустя год Лавуазье избирают членом Академии наук. В этот период жизни он проводил большую часть времени в лаборатории, где работали еще два исследователя – Макер[193]193
  Пьер Жозеф Макер (Маке) (1718–1784), профессор химии в Ботаническом саду в Париже, стал академиком в возрасте 27 лет, был избран в академии Стокгольма, Турина и Филадельфии. Автор химического словаря и многих других книг, которые сыграли немаловажную роль в пробуждении интереса к химии. Занимался техническими вопросами: крашением, производством фосфора, открыл желтое синькали (железисто-синеродистый калий), сторонник теории флогистона. О Макере см.: Джуа М., ук. соч., с. 122; Савченков Ф. История химии. – СПб, 1870, с. 117–134; Partington J. H., ук. соч., т. 3, с. 80–90; Становление химии как науки, ук. соч., с. 75–77 и др.; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 317.


[Закрыть] и Кадэ[194]194
  Луи Клод Кадэ де Гассикур (1731–1799) – химик, директор знаменитой Севрской фарфоровой фабрики; получил жидкость Кадэ (алкарсин), которая содержит мышьяк и состоит из смеси окиси какодила и дикакодила (CH₃)₂As—As(CH₃)₂ (1760 г.), разработал методы получения многих неорганических веществ. Кадэ, как и Макер, был членом комиссии академии, рассматривавшей книгу Лавуазье «Небольшие работы по физике и химии» (1774 г.). О Кадэ см.: Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 82; Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 96.


[Закрыть]. Основной вопрос, волновавший тогда ученых, касался природы горения. Многие из них чувствовали, что флогистонная теория не может объяснить этот процесс, а достаточно убедительных данных для создания новой, более научной теории еще не было. Лавуазье не менее других интересовался процессом горения. Иногда он и его друзья по исследовательской работе спорили так бурно, что их беседа начинала походить на ссору; однако в спорах рождались новые идеи.

Это случилось в холодный февральский вечер. Макер вслух прочитал статью, в которой содержалось сообщение о том, что нагретый при высокой температуре алмаз бесследно «исчезал»[195]195
  Имеется в виду статья Дарсе и Руэля (1772 г.); см. в кн.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 382.


[Закрыть].

– Почему? – недоумевал Кадэ.

– И во что же он превратился? Все-таки при сгорании веществ образуется зола, а в этом случае не было и ее, – добавил Макер.

– Мне кажется, причину следует искать не здесь, – сказал Лавуазье.

– А где же? – озабоченно спросил Кадэ.

– Мне тоже не все ясно, но я считаю, что, очевидно, окружающая среда оказывает какое-то влияние, – сказал Лавуазье.

– Но нагревание происходило на воздухе, – добавил Макер.

– А разве воздух не может влиять? – возразил Лавуазье.

– Ты прав. Никто не догадался проверить, что произойдет, если нагреть алмаз в отсутствие воздуха.

– Вот вам и идея. Согласны начать работу вместе?

– Конечно, и завтра же.

На следующий день Лавуазье принес несколько алмазов. Макер приготовил густую пасту из графита. Они обмазали крошечные драгоценные камни толстым слоем пасты и начали нагревать маленькие черные шарики. Вскоре шарики накалились и начали светиться, как уголь в печи. Через несколько часов исследователи охладили шарики и очистили их от обмазки. Каково же было их удивление, когда они увидели, что алмазы остались целыми и невредимыми[196]196
  Об опытах Лавуазье, Макера, Кадэ, Бриссона, Баума и Фурне де Виллье по сжиганию алмазов см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 381–384.


[Закрыть].

– Удивительно!

– Выходит, странное «исчезновение» алмазов как-то связано с воздухом. Может быть, они соединяются с ним? – предположил Лавуазье.

– Это так отличается от всего, что мы знаем о горении, что страшно и подумать, – промолвил Кадэ.

– И все-таки опыт показывает, что это именно так, – убежденно сказал Лавуазье.

Открытие было настолько необычным, что все остальные проблемы отошли на задний план. Теперь для Лавуазье-ученого существовала лишь только одна проблема – горение. Он тут же принялся изучать горение фосфора и серы. Ему удалось полностью собрать белый дым, получающийся при сжигании фосфора. Лавуазье сумел его даже взвесить и установить, что дым тяжелее исходного фосфора[197]197
  Об исследованиях Лавуазье по горению фосфора и серы см.: Дорфман Я. Г., ук. соч., с. 75–92.


[Закрыть].

– Фосфор соединяется с воздухом!

Эта мысль не давала покоя ученому. С каким количеством воздуха? Как? И родилась идея опыта: сжечь фосфор в закрытом сосуде и измерить количества веществ, прежде всего воздуха.

Тарелочку с фосфором он положил на плавающую в воде пробковую подставку, раскаленной проволокой поджег фосфор и быстро накрыл его стеклянным колоколом. Густой белый дым заполнил пространство внутри. Вскоре фосфор погас, а вода стала подниматься и заполнять колокол. Через некоторое время подъем воды прекратился.

– Кажется, я взял мало фосфора. Весь воздух не смог с ним соединиться. Надо повторить опыт.

Но второй опыт с удвоенным количеством фосфора дал аналогичный результат: вода поднялась до того же уровня. Даже проведенный в десятый раз опыт показал прежний результат.

– Фосфор соединяется лишь с одной пятой частью воздуха. Неужели воздух – сложная смесь?

Лавуазье изучил и горение серы. При горении она тоже соединялась лишь с одной пятой частью воздуха. После этого Лавуазье стал исследовать обжигание металлов. При продолжительном прокаливании металлы превращались в металлическую золу, но смешанная с углем и прогретая при высокой температуре зола снова превращалась в металл. В результате этого процесса, однако, выделялся газ, который химики называли «связывающимся воздухом» (углекислый газ). Лавуазье хорошо понимал, что горение связано с газами, но все еще не мог сделать окончательный вывод. Так возникла необходимость изучать газы. Что представляет собой «связывающийся воздух»? Содержится ли он в известняке? Как он получается, когда известняк нагревают и превращают в негашеную известь?

^{Приборы, применявшиеся Лавуазье}

Всегда ли при горении поглощается воздух? Если это так, какое вещество в таком случае более сложное – металл или металлическая зола? Вопросы возникали один за другим, и так же последовательно находились ответы, которые вели Лавуазье к ниспровержению учения о флогистоне. Ему было ясно, что воздух состоит из двух частей – одна из них поддерживает горение (она соединяется с металлами при прокаливании), другая не поддерживает горения и в ней погибают живые организмы. При сгорании тела поглощают эту активную часть воздуха, названную им «хорошим воздухом»[198]198
  Лавуазье называл этот «воздух» «эмпирейным», жизненным (Фигуровский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. – М.: Наука, 1970, с. 80).


[Закрыть]. Объясняется этим и тот факт, что полученный продукт тяжелее исходного. Некоторые из своих опытов Лавуазье проводил в закрытых сосудах. Он заметил, что при прокаливании свинца, ртути и других металлов в запаянных стеклянных сосудах вес сосуда до нагревания и после нагревания не изменяется. Несмотря на это, образовавшаяся металлическая зола была тяжелее взятого исходного металла. Это великое открытие мы называем теперь законом сохранения веса веществ[199]199
  Закон сохранения веса (массы) вещества мы называем законом Ломоносова – Лавуазье. Широкое признание этот закон получил благодаря трудам Лавуазье, который сформулировал его в 1789 г. Однако открыт он был Ломоносовым в 1748 г. и экспериментально подтвержден в 1756 г. Ломоносов задолго до Лавуазье высказал идею, согласно которой увеличение веса при прокаливании металлов в запаянных сосудах следует приписывать частицам воздуха. Выдающимся достижением Лавуазье явилось применение весов. Он считал количественные отношения решающим критерием явлений. Обоснование количественного метода в химии наряду с созданием кислородной теории горения и развитием учения о химических элементах явилось одним из трех основных направлений в химических работах Лавуазье (Кедров Б. М. Три аспекта атомистики: В 3-х т. – М.: Наука, 1969. – Т. 2: Учение Дальтона: Исторический аспект, с. 113–134; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 60–69; Биографии великих химиков, ук. соч., с. 72–77; Крицман В. А., ук. соч., Ч. I, с. 92–111; Азимов А. Краткая история химии: Развитие идей и представлений в химии. – М.: Мир, 1983, с. 45–52).


[Закрыть].

Родилась новая теория горения. Не все в ней было еще ясно, но в научных статьях Лавуазье уже говорилось о несостоятельности флогистонной теории. Нельзя было принять теорию, в которой утверждался отрицательный вес веществ. Но в своем открытии Лавуазье был пока еще одинок. Никто из ученых не осмеливался поддержать его, и он самостоятельно должен был доказать правильность своих взглядов.

Много времени приходилось уделять Лавуазье и делам «Генерального откупа». В начале 1775 года ему предложили стать директором Управления порохов и селитр. Несмотря на большую занятость, Лавуазье согласился: это давало ему возможность иметь в своем распоряжении великолепные лаборатории и, кроме того, получить просторную и удобную квартиру. Почти целый год он посвятил финансовым и административным вопросам по развитию Управления.

Одновременно он занимался исследованием материалов, применяемых для изготовления пороха. Лавуазье доказал, что селитра и азотная кислота содержат «хороший воздух»; сера и фосфор при сгорании тоже соединяются с этим видом воздуха, а полученные вещества обладают свойствами кислот.

– Быть может, все кислоты содержат этот газ? – не раз задавался он вопросом.

Лавуазье назвал новый газ кислородом. Теперь уже теорию горения можно было точно сформулировать. Он принимал, что при сгорании тела соединяются с кислородом и это приводит к увеличению их веса. Кислород абсолютно необходим для горения! «Связывающийся воздух» не является элементом, как считали ранее. Он продукт, полученный при горении углерода, следовательно это соединение углерода с кислородом. Стало совершенно ясно, что металлы – простые вещества, а металлическая зола – сложное соединение, полученное при взаимодействии металла с кислородом. И все же на один вопрос он не находил ответа; это касалось горения «воспламеняемого воздуха»[200]200
  Г. Кавендиш называл водород «воспламеняемым воздухом», полученным из металлов, и думал, как и все флогистики, что при растворении в кислотах металл теряет свой флогистон (Фигуровский Н. А. Открытие элементов, ук. соч., с. 61).


[Закрыть], который получался при растворении металлов в кислоте и легко сгорал. Согласно новой теории, продукты должны быть более тяжелыми, по Лавуазье не удавалось уловить их полностью, и всегда вес получался меньше. Здесь существовала и другая трудность. Согласно теории кислот, «воспламеняемый воздух» (водород) после соединения с кислородом должен был: образовывать кислоту, а получить ее не удавалось.