Текст книги "Можно ли сделать золото? Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов"

Автор книги: Клаус Гофман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 17 страниц)

Вот описание его открытия.

Убежденный, что металлы являются сложными веществами, то есть соединениями, которые можно "сконструировать", Тиффро решил совершить научную поездку в классическую страну металлов – Мексику. Там, а также на золотых полях Калифорнии он хотел проверить свои теории.

Молодой препаратор начал путешествие в декабре 1842 года в возрасте 23 лет. Ему удалось бродить по незнакомой стране, не привлекая особого внимания, так как он выдавал себя за начинающего фотографа – только что был открыт процесс получения дагерротипов, как тогда их называли. В течение пяти лет он путешествовал по горным районам Мексики, опрашивал горнорабочих и слушал со слепым доверием поразительные рассказы у вечернего костра: металлы могут расти и сами по себе облагораживаться, чему способствует знойное мексиканское солнце. На золотых рудниках, как услышал Тиффро, вовсе не нужно сразу прокладывать штольни, ибо золото должно сначала "созреть". Через год на этом месте образуется сверкающее золото, возникшее из серебра, вот только тогда стоит начинать выработку.

У Тиффро сразу появилась навязчивая идея: такой процесс можно также проделать в лаборатории. И он начал вести лабораторные опыты вдали от родины. Тиффро растворял серебро в азотной кислоте. Для этого он брал природное серебро, чистое по внешнему виду, из рудников Гвадалахары. Либо, за неимением его, брал большие серебряные мексиканские монеты, которые превращал в опилки. Реакционную смесь Тиффро подвергал воздействию солнечных лучей в течение нескольких дней, порой недель. Эти опыты проводились в горняцком городе Гвадалахара, расположенном в горах в центре страны. Позднее Тиффро говорил, что при тамошнем сильном солнечном облучении успех был ему обеспечен. Никогда больше, вспоминал он с сожалением, у него не было столь благоприятных условий.

Что же открыл Тиффро? После неоднократных выпариваний и растворений в кислоте в конце концов обнаружились блестки чистейшего золота. Если собрать их вместе, они, вероятно, составили бы несколько граммов. Для Тиффро это служило доказательством того, что серебро превратилось в золото под магическим воздействием солнечных лучей Мексики.

Тиффро побоялся сразу разглашать упомянутый тайный рецепт. Как все алхимики, француз сначала держал свое открытие в тайне. Поэтому в его брошюре нет ни словечка о новом процессе получения золота, якобы производящем революцию. Только к концу брошюры читатель мог понять, что, собственно, преследовал Тиффро: "Я обращаюсь к своим соотечественникам с ожиданием помощи, необходимой для окончания моего труда". Иными словами, подобно всем алхимикам, Тиффро нуждался в деньгах для воплощения в дело своего открытия. Он писал весьма недвусмысленно: "Не может быть, чтобы я был вынужден разделить судьбу тех многих изобретателей, которых презрело их отечество..."

В "Отчетах Парижской академии наук" за 1853 год имеется краткое упоминание о том, что 17 октября Тиффро сделал доклад о своем открытии. Уже в июне он передал брошюру Академии наук[17], а с ней как вещественное доказательство несколько проб золота, полученного в Мексике. Были колебания, стоит ли публиковать более подробный отчет о докладе Тиффро в уважаемом журнале, который читали ученые всего мира. Комиссия, в которую вошел известный химик Тенар[18], пришла к отрицательному решению. Представленное золото было, конечно, золотом. Однако ничто не доказывает, что оно получено искусственно, к тому же Тиффро в своей брошюре полностью умалчивает о процессе его получения. Очевидно, автор сам явился жертвой ошибки, и золото, имевшееся в виде следов, он сконцентрировал и выделил.

Такие доводы не доходили до сознания Тиффро. Он, напротив, настаивал на публичном опыте, который ему и разрешили провести в лаборатории парижского монетного двора. Все требовавшееся сырье и химикаты предоставлял государственный монетный двор, в том числе и химически чистое серебро. Вероятно, солнце над Францией светило недостаточно сильно. Во всяком случае испытание полностью провалилось. Не было обнаружено даже следов золота. После этого Тиффро решился на шаг, на который не пошел бы обычно ни один изобретатель, а тем более алхимик. Он обнародовал свой "процесс" для того, чтобы тот смог послужить обществу. Самому заниматься производством золота у него уже не было сил. "У меня нет и главного для этого и всего прочего,-жаловался он в новом издании своей работы в 1854 году,– ни обеспеченного положения, ни свободы мыслей, ни возможности изучать сложные явления, происходящие при превращении металлов... Длительные опыты на ярком солнце ослабили мое зрение, утомительный труд подорвал мое здоровье, и я должен сознаться в своем бессилии, хотя твердо убежден, что стою на пороге больших успехов".

Спрос на его публикацию был исключительным. Его книжку буквально вырывали из рук. Вся Франция жаждала узнать, наконец, тайну получения золота. Последовало еще одно издание. Бестселлером стал и немецкий его перевод. Брошюра "Получение золота искусственным путем фактически доказано. Металлы являются не простыми веществами, а сложными" была издана в Берлине в 1855 году. Когда через 30 лет известный химик и историк химии Герман Копп[19] собирал материал для своего обзора "Алхимия в старое и новое время", брошюры Тиффро он найти не смог. Не без сожаления Копп писал, что "ни одного экземпляра ее нельзя найти, даже у антикваров, даже по повышенным ценам".

Международные жулики

Жизнь не оправдала надежд, которые питал Тиффро при выпуске своей публикации. Он не нашел покровителя, поверившего в него и снабдившего его деньгами для пуска процесса "в большом масштабе". Однако у него появились последователи, которые тайно пошли тем же путем и начали фабриковать золото из серебра.

Солидное "предприятие" такого рода отражено в секретных актах частного придворного и государственного архивов австрийской монархии. Само собой разумеется, что этот факт стал известен лишь тогда, когда монархия рухнула. С опубликованием этих актов была разоблачена махинация императора Франца-Иосифа[20] и его кабинета, которые с 1868 по 1870 годы привлекли к работе трех алхимиков, в этом отношении Франц-Иосиф показал себя истинным отпрыском Габсбургов и достойным последователем Рудольфа II и Леопольда I.

Три алхимика, явившиеся к императору, вероятно, показались ему посланцами неба. В 1866 году в результате войн с Пруссией и Италией австрийская монархия потеряла богатые провинции. Нужно было оплачивать значительные военные контрибуции. С государственными финансами дела обстояли плохо. К этому же грандиозные намерения габсбургского дома осесть в Латинской Америке потерпели фиаско в результате свержения австрийского короля Макса Мексиканского[21] в 1867 году.

Три алхимика – испанец и два итальянца, один из которых якобы сражался до последнего на стороне короля Макса в Мексике – приехали в Вену, чтобы доверительно сообщить императору Францу-Иосифу, как можно превратить серебро в золото. Весьма красноречиво пытались они описать значение их эпохального открытия: Франц-Иосиф получил бы из их рук ни больше ни меньше, как ключ к мировому господству! Наверняка император не отвергнет эти предложения и не повторит ошибку Наполеона I, отклонившего в свое время изобретение парохода, с помощью которого англичане стали позднее властвовать над морями. Нет, Франц-Иосиф I не был Наполеоном I. Он хотел знать все детали. Алхимики сделали широкий жест – предложили провести пробный эксперимент. За открытие своих секретов они требовали всего лишь 40 миллионов гульденов: 5 миллионов в качестве первого взноса, остальное – в ценных бумагах, выплачиваемых в течение десяти лет.

Однако габсбургский дом стал разумнее, чем во времена Рудольфа II. Император назначил в качестве эксперта своего бывшего учителя, химика Шретера, дав ему должность директора Императорского монетного двора в Вене, и позволил алхимикам работать под его наблюдением в помещении монетного двора. Условия, поставленные профессором Шретером, были для трех авантюристов, прямо скажем, обескураживающими. Они должны были получить золото из полуфунта чистого серебра, предоставленного монетным двором, с добавками, придуманными самим Шретером, в сосудах и тиглях, принадлежащих последнему.

Несмотря на все, умельцам как-то удалось проделать старый трюк алхимиков и подбросить золото в расплав. Конечно, все полфунта серебра не превратились полностью в золото, однако в конце концов был обнаружен шарик вожделенного желтого металла размером с горошину. Такой результат ни разу больше не повторился за время их более чем двухлетней секретной работы на монетном дворе. Поэтому секретарь императора молчаливо приобщил этот кусочек к делу.

В эти годы снова заставил заговорить о себе месье Тиффро. Во Франции он неутомимо искал капиталиста, который взялся бы за производство золота. Однако времена для него не изменились к лучшему. Между тем все больше было вестей о непрестанных происках "конкурентов".

В 1860 году поступило сообщение из Лондона, что венгерский беженец Николаус Папафи завоевал расположение уважаемых слоев лондонского общества, предложив процесс для превращения таких неблагородных металлов, как свинец и висмут, в серебро. Его предприятие процветало столь успешно, что на лондонской Лиденхолл-стрит обосновалась фирма "Папафи, Барнетт, Кокс и К°". В одну туманную ночь Папафи исчез, оставив векселей на 10000 фунтов.

Другой международный жулик по имени Параф изменил тактику. В Нью-Йорке он выманил у ряда доверчивых людей большие деньги, суля получить золото. В Перу он сделал короткую, но головокружительную карьеру своим открытием, как превратить медь и медные руды в чистое серебро. Наконец, в 1877 году он "вынырнул" в Вальпараисо, где также нашел доверчивых пайщиков. Однако здесь его мошенничества закончились перед лицом закона.

В январе 1878 года корреспонденты писали, что аферы алхимика Парафа занимали общественность больше, чем все другие события. Объем его дела на предварительном расследовании превысил 600 страниц. Однако все еще не был найден ответ на вопрос: был ли Параф мошенником или его несправедливо держали под замком? Из своей камеры Параф делал мрачные предсказания; он сказал одному репортеру: "Если я получу свободу, то моя месть будет заключаться в том, чтобы, изготовляя золото, обесценить его и потрясти все денежные рынки".

Удивление – любимое дитя веры. Тиффро тоже надеялся, что его соотечественники наконец поверят в него. Навязчивая идея искусственного получения золота не оставляла его даже в преклонные годы. Он неутомимо боролся за признание своего открытия, отыскивая его научные обоснования. Разумеется, Тиффро не нашел при этом самого простого объяснения: имевшаяся примесь золота могла создать впечатление об его образовании.

В июне 1887 года Тиффро подал заявление в бюджетную комиссию французской палаты депутатов: пусть испытают, наконец, его процесс получения золота в комиссии экспертов. Заявление Тиффро оставили без внимания, ибо сочли за лучшее не возбуждать нового скандала. Слишком свежим было воспоминание об одном из последних больших процессов над алхимиками в Париже в 1882 году... Находчивый американец по имени Визе утверждал, что он умеет фабриковать золото. Видные представители парижской знати, князь Роган и граф Шпарре, вложили в предприятие несколько тысяч франков и собственноручно помогали американцу в пробном эксперименте. Высоко засучив рукава, оба по очереди качали воздуходувку. Через некоторое время они должны были давать показания против бежавшего Визе, уличавшегося в обмане. Суд приговорил алхимика – заочно – к чувствительному штрафу. А оба знатных лица стали посмешищем всего Парижа, ибо они упорно утверждали, что видели собственными глазами, как американец получал золото. Однако, когда их стал допрашивать следователь, оба "очевидца" спохватились, что один-единственный раз покинули лабораторию алхимика. Они вспомнили, что к концу решающего эксперимента м-р Визе бросил в расплав какой-то порошок. Помещение мгновенно заполнилось отвратительным дымом и вонью, так что они вынуждены были выбежать в соседнюю комнату. Дальнейшие комментарии излишни: эта ловкая проделка, конечно, была запланирована и привела Визе к желанному успеху.

Золото из теплиц

Теория Тиффро о том, что золото в природе может расти само по себе, в особенности там, где солнце жарит сильно, как в Мексике, нашла приверженцев даже в Германии. Об этом свидетельствует газетное объявление, помещенное в "Мюнхер альгемейне цейтунг" 10 октября 1875 года под многообещающим заголовком: "Реальный ежегодный заработок – миллионы". Аптекарь -пенсионер по имени Кистенфегер – с помощью этого объявления искал компаньона, который отличался бы широтой взглядов предпринимателя и имел бы достаточный капитал для того, чтобы поставить новый процесс получения золота на промышленный уровень. Кистенфегер в своем объявлении уверял, что уже несколько лет тому назад в присутствии известных химиков он с блестящим успехом провел эксперимент, лежащий в основе такого процесса. При этом было показано, что в соответствующих условиях можно ускорять рост благородных металлов – подобно тому, как это делается с помощью теплиц для растений.

Какая заманчивая мысль – вырабатывать в больших количествах золото в теплицах! В сущности, это была та же идея француза Тиффро, который до последнего момента уверял в способности металлов расти. Уже в марте 1891 года Тиффро заявил представителям прессы, что, как показали его опыты, микробы играют большую роль в процессах превращения металлов. По его убеждению, именно микробы и водоросли являются причиной того, что серебро в мексиканских рудниках постепенно превращается в золото. Цель науки -обнаружение этих "золотых микробов" и их выращивание. Тиффро мог с таким же успехом искать "микробы человеческой глупости", по выражению Курта Геца.

L'art de faire l'or (Искусство делать золото)–такова была тема многочисленных докладов мэтра Тиффро, как его называли почитатели. Устно и письменно пытался он в 90-е годы снова воскресить свою идею. Как "честный алхимик" он дожил в почестях до седин; в Париже вокруг него образовалось сообщество почитателей. На собраниях вновь основанного во Франции герметического общества (Societe Hermetique) участники глубокомысленно внимали Речам Учителя.

В октябре 1896 года Тиффро предпринял последнюю атаку, Чтобы убедить научные круги в том, что металлы в действительности не могут являться простыми химическими веществами, ибо они построены, как соединения. В этот раз Учитель, как всегда, шел на все. Тиффро представил Академии наук новое исследование, которое подтверждало его туманную точку зрения: если запаять алюминиевую фольгу с азотной кислотой в стеклянную трубку и на два месяца подвергнуть воздействию чудодейственных солнечных лучей, то содержимое превращается в эфир и уксусную кислоту. Поэтому алюминий вовсе не является элементом...

Бедный мэтр Тиффро! Достижения химии, столь быстро продвинувшейся вперед за последние годы, казалось, прошли мимо него. Он, конечно, забыл, что минуло почти 40 лет с тех пор, как в 1853 году он впервые требовал признания своей теории. Особенно большие успехи в науке за последние 25 лет были достигнуты в учении о химических элементах и невозможности их превращения друг в друга.

Глава 2

ХИМИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ С ПРИКЛЮЧЕНИЯМИ

Элементы – простые вещества нашего материального мира

Три тысячи лет пытались ученые и философы свести весь материальный мир к нескольким простым веществам – элементам. Ведь так увлекательно было думать, что все многообразие природы обусловлено несколькими немногими "кирпичиками", быть может, одним-единственным первовеществом.

На пути к исходному философы древности увидели воду, затем воздух и, наконец, огонь как первооснову всех вещей. В 350 году до н. э. Аристотель расположил четыре элемента – огонь, землю, воздух и воду – в виде цикла, из которого выводились также свойства: тепло, сухость, холод и влажность. Все явления природы хотели объяснить действием этих элементов и их превращением друг в друга. Другие философы, например греки Левкипп и Демокрит, считали, что причиной всех превращений является соединение либо отщепление мельчайших частичек – атомов.

Еще до того как древнегреческие философы ломали голову над первоосновой материи, в Китае существовало учение о том, что имеются пять элементов, которые непрерывно движутся между Землей и Небом: вода, огонь, дерево, металл, земля. В начале нашей эры алхимия, возникшая на Востоке – в Индии, Китае и Японии, проникла в Европу. Когда в умах ученых начали господствовать мистически-религиозные представления о великом эликсире и философском камне, понятие "элемент" потеряло свою классическую простоту. Оно должно было уступить место весьма непонятному и запутанному определению.

В период раннего средневековья алхимики открыли несколько новых элементов: ртуть, серу, соль. К элементам причисляли и землю. По представлениям алхимиков, тяжелая жидкая ртуть олицетворяла металлическую сущность, сера – горючесть. Как соли, так и сере приписывали философское значение.

В настоящее время нас удивляет то, что средневековые философы Не причисляли к элементам такие вещества, как металлы – золото, серебро, железо, цинк, олово, медь. Последние были известны еще в древности, до нашей эры; некоторые из этих металлов уже выплавляли из руд для изготовления орудий труда, оружия и украшений.

Золото считалось у алхимиков сложным веществом, которое можно получить, например, из элемента ртути очисткой с помощью серы и философского камня. Однако такой "рецепт" был доступен не каждому... Аллегорические средневековые рисунки иллюстрируют это "сочетание" между серой – королем и ртутью – королевой.

Посланник небес, Гермес, в качестве покровителя алхимии добавляет к четырем цветкам (элементам), которые держат в руках король и королева, еще пятый – квинтэссенцию. Тогда "свадьба Гермеса" становится полной. Из серы и ртути возникают серебро (Луна) и золото (Солнце). Поэтому золото, по представлениям алхимиков, является чем-то составным. В те времена не признавали элементарный характер золота и других твердых металлов. Многие алхимики верили в то, что они могут превращать металлы друг в друга и неблагородные металлы – в благородные.

Однако средневековая химия вовсе не исчерпывалась погоней за тайнами алхимии. Мы должны быть ей, безусловно, благодарны за значительное развитие металлургических и технологических познаний и навыков. Путем терпеливых испытаний, внимательных наблюдений и сравнений неустанно совершенствовались процессы получения стекла и керамических изделий, а также добыча железа, меди, серебра, ртути, свинца, цинка из руд. Процессы дубления кожи и крашения тканей придавали химии средневековья производственный оттенок.

Самые "чистокровные" алхимики в своих фантастических экспериментах производили иногда ценные химические продукты: Кункель получил рубиновое стекло, Бетгер – европейский твердый фарфор, Бранд, проделывая свои перегонки, открыл фосфор. Мы обязаны работам алхимиков получением спирта и пороха, а также нашими познаниями о минеральных кислотах и щелочах.

Лейбниц сообщал о том, как химикус Хенниг Бранд случайно открыл фосфор в 1669 году: "В своих исследованиях Бранд столкнулся с уже описанной операцией, которая учит, как из мочи приготовить жидкость, которая способствует вызреванию кусков серебра до золота". При переработке мочи путем перегонки, работе, безусловно, малоприятной, алхимик вдруг получил нечто поразительное. Образовалось не золото, а неизвестное самосветящееся вещество, холодный огонь – фосфорус[22].

Английский художник Йозеф Райт из Дерби запечатлел это мгновение на своей картине, которую стоит описать... Под средневековыми монастырскими сводами находится лаборатория алхимика. Она заполнена полками, глиняными сосудами, посудой, химикалиями. Кругом лежат раскрытые алхимические писания. В середине помещения находится печь, сложенная из глиняных кирпичей; она соединена со стеклянными колбами. Все вместе представляет собой перегонную установку. В глубине два подмастерья в удивлении прервали работу. Алхимик упал на колени, преисполненный почитания, заклинающе протянув руку: в приборе для перегонки только что появились светящиеся пары, распространяющие неземной свет. Не это ли столь желанный философский камень, великий эликсир?

В XV и XVI веках алхимия все больше и больше теряет свое значение. В естествознании вырисовываются материалистические взгляды и воззрения, которые начинают освобождаться от оков религии и астрологии, от мистики, веры в демонов, духов и других суеверий. В начале XVI века Парацельс[23], хотя и подвластный некоторым мистическим представлениям, отверг философский камень и отнес его к области сказок. Истинной целью химии он считал не получение золота, а изготовление лекарств.

Химики-скептики

Через сто лет пробил час рождения химических элементов, ибо им было впервые дано научное определение в нашем сегодняшнем понимании. Немецкий ученый Иоахим Юнгиус в диссертации "Doxoscopiae Physicae Minores"[24], написанной в 1630 году и опубликованной в 1642 году[25], отбросил четыре элемента древности и три элемента алхимии, а также постулат о превращении металлов. Химические элементы, объявил он, являются едиными и неделимыми далее веществами.

Несколько позднее англичанин Роберт Бойль в известном труде "The Sceptical Chemist"[26] задает риторический вопрос: действительно ли существуют элементы, иначе называемые началами? И сам же отвечает: "Под элементами я понимаю определенные исходные и простые, или полностью несмешанные вещества... Они являются составными частями, из коих слагаются все так называемые полностью смешанные вещества и на каковые последние можно разложить[27]".

После 1700 года эпоху алхимии сменил период флогистонной химии[28]; последняя, хотя и исходила из неверных предпосылок при объяснении процесса горения, однако позволила классифицировать ряд химических превращений. С открытием кислорода в 1771 году[29] и правильным объяснением процесса горения Лавуазье закончился этот отрезок истории химической науки[30].

Благодаря французу Антуану Лавуазье химия приобрела характер точной науки – учения об элементах и веществах и их соединении в определенных отношениях. Превращение элементов друг в друга отбрасывалось как невозможное. В труде "Traite elementaire de chimie"[31], изданном в 1789 году в Париже, Лавуазье приводит уже 22 из известных сегодня химических элементов. Среди них азот, кислород, водород, углерод, сера, фосфор и все известные в то время металлы. Французский химик ошибочно отнес к списку элементов также оксид алюминия, барит, известь, магнезию и кварц[32]. Лишь позднее поняли, что здесь, в действительности, речь идет о соединениях таких химических элементов, которые еще не умели выделить в виде простых веществ.

К началу XIX века, который после изобретения паровой машины обещал стать веком промышленного прогресса, удалось с помощью электрического тока выделить такие элементы, как алюминий, барий, кальций, магний и кремний, а также щелочные металлы, галогены и тяжелые металлы.

В 1804 году английский химик Дальтон установил закон кратных отношений[33]. В соответствии с ним химические элементы должны соединяться только в определенных, постоянных соотношениях. Дальтон развил представления Лавуазье, приняв, что в основе таких превращений лежат мельчайшие кирпичики природы – атомы химических элементов.

Шведский химик Берцелиус в 1818 году впервые опубликовал таблицу, в которой привел атомные массы всех известных к тому времени химических элементов Он ввел символику химических элементов, которая в основном принята и в настоящее время. В ту пору быстро поняли, насколько важно точно знать атомные массы для выяснения химических реакций и нахождения формул соединений, потому вклад Берцелиуса был высоко оценен[34].

Бунзен и Кирхгоф[35] использовали спектральный анализ как новый метод для идентификации химических элементов. Они обнаружили, что отдельные простые вещества в газообразном состоянии при их возбуждении испускают свет определенной длины волны, в результате чего появляются характеристические линии в спектрах испускания или поглощения. С помощью спектрального анализа с 1860 по 1863 годы были открыты цезий, индий, рубидий и таллий, так что число известных элементов в химии возросло до 63. Таким образом, накопился обширный ряд разнообразнейших природных простых веществ, подобранный без каких-либо видимых правил и без внутреннего порядка. Однако вряд ли кто-либо из ученых считал в то время, что уже открыты все кирпичики природы; никто не мог предсказать, сколько еще неизвестных элементов ожидают своего открытия. Только с начала XIX века было найдено 28 новых элементов -почти половина из всех известных к тому времени. Можно было опасаться, что с развитием и совершенствованием техники исследования число элементов когда-нибудь станет столь же необозримым, как число звезд на ночном небосводе.

Система химических элементов

Как только речь зашла о формулах химических соединений, то обнаружилось, что путаница с химическими элементами привела к значительным расхождениям во мнениях, даже среди выдающихся ученых. Когда в середине прошлого века число элементов и их соединений резко возросло и многие химики придумывали свою "собственную формулу", немецкий химик Лотар Мейер очень точно заметил, что "путаница достигла апогея". Для некоторых неорганических соединений существовало несколько эмпирических формул. Еще хуже обстояло дело в органической химии. Только для одного такого несложного вещества, как уксусная кислота СН3СООН, насчитывалось к этому времени шестнадцать различных формул.

На международном Конгрессе химиков в сентябре 1860 года в Карлсруэ, на котором присутствовали Лотар Мейер и Дмитрий Иванович Менделеев, проводились поиски путей для создания единой классификации элементов[36]. Однако только в 1869 году Менделееву и Мейеру удалось, независимо друг от друга, прийти к утверждению: если расположить все химические элементы в систему по возрастающему атомному весу, сегодня именуемому относительной атомной массой, то их свойства обнаруживают отчетливую периодичность[37]. Это фундаментальное открытие Д. И. Менделеева было сообщено 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества в Петербурге. Работа Лотара Мейера, которую он опубликовал в "Аннален дер хеми" в 1870 году, датирована декабрем того же года. Обе публикации отлично дополняют друг друга, так что Д. И. Менделеев в своей знаменитой статье от 30 декабря 1870 года "О естественной системе элементов и ее применении для предсказания свойств еще неоткрытых элементов" смог сделать еще один шаг вперед: впервые оказалось возможным ограничить недостающие элементы определенным числом и точно закрепить их место в периодической системе.

Обнаружилось, что в естественной системе элементов, установленной Менделеевым в 1870 году, оставалось не более 24 свободных мест для еще неизвестных элементов; 24 "белых пятна" на "химической карте"– так обозначил русский химик эти пустые места. Между самым легким элементом -водородом и самым тяжелым – ураном оставалось открыть еще 23 неизвестных химических элемента. К этому следовало, быть может, добавить еще 24-й элемент, который располагался непосредственно за ураном и для которого Менделеев оставил в системе свободное место[38]. Предвидение Менделеева шло так далеко, что он описал даже свойства, которые должны были иметь еще неизвестные элементы, и дал указания, где их следовало бы искать. Его немецкий коллега, Лотар Мейер, позднее дал понять, что ему недоставало "отваги для таких далеко идущих предположений" при разработке расположения элементов. Менделеев же писал: "Утверждение закона возможно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и не ожидаемых, и оправдания тех следствий в опытной проверке"[39].

Великий поиск начался

Д. И. Менделеев точно предсказал свойства тех еще не открытых элементов, которые в группах периодической системы следуют за бором, алюминием и кремнием и которые русский ученый обозначил как экабор, экаалюминий и экасилиций. Великий поиск предсказанных элементов можно было начинать.

Когда 5 лет спустя, в августе 1875 года, французский ученый П. Э. Лекок де Буабодран известил об открытии им нового элемента – галлия, который он обнаружил в цинковой обманке спектральным путем, Менделеев сразу высказал мнение, что это, возможно, и есть экаалюминий. Для нового элемента Менделеев предсказал атомную массу 68 и плотность от 5,9 до 6,0 г/см[3]. Французский ученый сначала нашел плотность равной 4,7 г/см[3]. Только позднее, после настойчивых указаний Менделеева, когда в распоряжении оказались большие количества чистого галлия, Буабодран смог дать более точные сведения: плотность 5,96 г/см[3]; атомная масса 69,9.

Химик К. Винклер так описывает ситуацию того времени: "Чтобы оценить, с каким напряжением все ожидали, когда будут установлены свойства галлия, необходимо представить себе, что до того времени не было ни одного доказательства справедливости и важности выводов, сделанных из закона периодичности".

В марте 1879 года Нильсон, профессор химии шведского университета в Упсале, обнаружил еще один неизвестный элемент, который он окрестил скандием[40]. Когда стало известно, что физико-химические свойства скандия близки к предсказанным свойствам экабора, Менделеев радостно воскликнул: "Я никак не ожидал, что еще при жизни дождусь такого блестящего подтверждения периодического закона!"

Д. И. Менделеев наиболее детально предсказал свойства экасилиция[41]. Поэтому ученый мир с особым интересом ожидал открытия этого элемента.

В сентябре 1885 года на фрейбергском руднике "Химмельсфюрст" горняки наткнулись на необычную серебряную руду. Неизвестный дотоле минерал получил название аргиродит. Профессор неорганической химии Горной академии Фрейберга, Клеменс Винклер, проанализировал эту загадочную руду. Однако, определив ее химический состав – 74,7 % серебра, 17,3 % серы и свыше 1 % примесей, он обнаружил, что не хватает почти 7 %. Кроме того, из расчетного атомного соотношения серебро : сера, равного 1,3, следовало, что это отнюдь не чистый сульфид серебра Ag2S. Расчеты Винклера привели к соединениям: 2Ag2S*XS или 4Ag2S*YS2. В первом случае Х – двухвалентный элемент, как, например, свинец, во втором случае Y – четырехвалентный элемент, как олово. В серебряных рудах уже находили свинец и олово. Однако Винклер как опытный аналитик сразу определил, что в аргиродите не содержатся ни эти металлы, ни другие известные к тому времени. Различие в аналитических данных могло означать лишь одно: в этой новой серебряной руде находится неизвестный элемент!