Текст книги "Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в."
Автор книги: Николай Фигуровский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 31 (всего у книги 33 страниц)
С точки зрения этих представлений Бертолле обсуждает различные случаи образования соединений переменного состава. Так, он рассматривает образование соединений с кислородом и утверждает, что окислы имеют переменный состав. Он полагает, например, что при одновременном осаждении из раствора двух металлов наличный кислород распределяется между ними соответственно «условиям» и в результате получаются окислы с различным и неопределенным содержанием кислорода. «Я хочу теперь доказать, – пишет Бертолле, – что количество кислорода в окислах зависит от тех же условий, которым подчинены количественные отношения других соединений; что эти отношения непрерывно изменяются начиная с той границы, где соединение только становится возможным, до другого крайнего предела, где оно достигает последней возможной степени» (68).
Таким образом, перед нами целое учение, которое хотя и является с современной точки зрения совершенно ошибочным, однако в нем нельзя не видеть некоторые черты, обличающие научную смелость и остроумие автора. Сам Бертолле следующим образом резюмирует свое учение: «После всех этих разнообразных обсуждений, я прихожу к заключению, что химическое сродство совершенно не следует каким-либо особым законам. Однако все явления, которые зависят от взаимодействия тел, представляют собой проявление тех же свойств, которые все ищут в химии. Следовательно, мы не должны здесь искать различия между физикой и химией, так как сродство между различными веществами, приходящими в соприкосновение, является неизбирательным. Однако оно различается в зависимости от действующих количеств (массы) и от условий, в которых проявляется это действие» (69).
Книга Бертолле получила широкое распространение, а развитое в ней учение нашло отклики. Химикам стало вполне ясно, что таблицы сродства, которые еще в восьмидесятых и девяностых годах XVIII в. служили чуть ли не главным критерием при характеристике веществ, особенно вновь открываемых, совершенно бесполезны, так как лишены надлежащих научных обоснований.
Вместе с тем учение Бертолле, отвергающее постоянство пропорций в химических соединениях в век, когда большинство химиков экспериментально искали и устанавливали такие пропорции, было встречено с явным недоверием несмотря на высокий научный авторитет Бертолле. Однако большинство химиков-аналитиков, в том числе таких, как Клапрот и Вокелен, не решились открыто выступить с опровержением утверждений Бертолле. Лишь один, малоизвестный в то время мадридский химик Пруст не постеснялся выступить с критикой взглядов Бертолле и указать на его экспериментальные ошибки и неправильные выводы.
После появления первой критической статьи Пруста (1801 г.) Бертолле счел нужным ответить последнему, отстаивая свои положения. Завязалась интересная и исторически весьма важная полемика, продолжавшаяся несколько лет (до 1808 г.) И хотя доводы Пруста, по-видимому, не вполне убедили Бертолле, который еще в 1809 г. признавал возможность существования соединений переменного состава (70), все химики встали на точку зрения Пруста, которому принадлежит, таким образом, заслуга экспериментального установления закона постоянства состава химических соединений.
Жозеф Луи Пруст (71) (1754–1826) родился во французском городе Анжере, где его отец был аптекарем. В аптеке отца он получил первые фармацевтические и химические знания. Юношей он отправился в Париж, работал здесь учеником аптекаря, затем стал студентом университета, особенно увлекшись химией. Он слушал лекции Руэля и стал его любимым учеником. После смерти Руэля Пруст некоторое время работал в Испании (1777–1780) и вновь вернулся в Париж, где продолжил образование. В период революции он вновьуехал в Испанию, некоторое время работал в Сеговии, а затем был профессором химии в Саламанке (с 1789 г.). В 1791 г. Пруст был приглашен в Мадридский университет, в его распоряжение была предоставлена прекрасно оборудованная и обеспеченная всем необходимым лаборатория, в которой он выполнил свои выдающиеся исследования.
В 1808 г., когда Испания была оккупирована французскими войсками под командованием Мюрата, лаборатория Пруста была разрушена и ему пришлось вернуться во Францию. Здесь он жил в бедности и не имел лаборатории, но, несмотря на это, продолжал некоторые исследования. Его положение несколько изменилось в 1816 г., когда он был избран членом Парижской академии наук и ему была назначена пенсия. В 1818 г. он вернулся в Анжер, где через несколько лет и умер.
Пруст был типичным представителем «аналитического периода». Его исследования были посвящены количественному анализу солей олова, меди, железа, никеля, сурьмы, кобальта, серебра и золота (1799–1806). Результаты, полученные Прустом, значительно расширили сведения об этих металлах и их солях. Он изучил также металлические соли органических кислот (например, ацетат меди) и посвятил несколько исследований вопросам органической химии. Он исследовал, в частности, «медовый сахар» и установил его отличие от «тростникового сахара» (72), изучал соединения синильной кислоты, сыр, а также различные продукты животных организмов. Так, известны его работы о мочевине и моче, ферментах, клейковине и др.
Пруст разработал также и некоторые методы аналитической химии. Особенно здесь следует назвать сероводородный метод осаждения металлов, получивший широкое распространение и большое практическое значение в дальнейшем. Как и многие химики-аналитики того периода, Пруст занимался и техническими вопросами, например вопросами, связанными с приготовлением пороха, запальных фитилей и т. д.
Сущность спора Бертолле и Пруста, как мы уже видели, сводилась к вопросу о том, что представляет собой химическое соединение с точки зрения его количественного состава. Многие историки химии, говоря об ошибочных взглядах Бертолле в этом вопросе, обычно указывают, что они связаны в определенной степени с низкой точностью химических анализов того времени и, в частности, анализов самого Бертолле (73). Но мы убедились, что концепция переменного состава химических соединений у Бертолле представляет собой логическое следствие его учения о сродстве. Лишь в процессе спора с Прустом неточность анализов Бертолле действительно оказалась одним из его «слабых мест».
Химические анализы Пруста отличались достаточно высокой точностью для того времени. Результаты своих исследований состава солей Пруст публиковал под заглавием «Факты для служения истории» (74).
Выступая в связи с утверждением Бертолле о том, что окислы металлов имеют переменный состав, Пруст показывает, что металлы могут образовать один, два, а иногда и три различных окисла. В сущности, еще до начала полемики Пруст в 1799 г. показал, что медь дает два окисла – закись и окись, так же как и олово….
…В той же статье 1799 г. Пруст посвящает целый раздел составу карбоната меди. Он впервые обнаруживает, что в состав карбоната входит гидратная вода в определенной пропорции, и констатирует, что искусственно полученный и природный карбонаты меди не отличаются друг от друга по составу. Он пишет: «Поскольку 100 частей такого [природного] карбоната, растворенные в азотной кислоте и выделенные щелочными карбонатами, дают нам 100 частей искусственного карбоната, причем основой этих двух соединений является черная окись [меди], должно признать существование невидимой руки, которая как бы держит весы при образовании соединений и возникновении их свойств; согласно ее воле мы должны заключить, что природа действует в глубинах земного шара так же, как и на его поверхности или же в руках человека.
«Эти совершенно неизменные пропорции, эти постоянные атрибуты, характеризующие собою истинные соединения, как природные, так и искусственные, словом, этот pondus naturae[60]60
«Природный вес»
[Закрыть], так хорошо виденный Шталем, – все это, по моему мнению, подвластно химику не больше чем закон избирательности, господствующий во всех соединениях» (76).
Бертолле был принужден начать специальное исследование для обоснования и защиты своих взглядов. Действием углекислого газа на едкую щелочь под давлением он получил кристаллы, отличающиеся по составу от известных ранее карбонатов щелочных металлов. При нагревании эти кристаллы выделяли углекислый газ и превращались в соли другого состава. Пруст возразил Бертолле, что углекислый газ в этом случае может присоединиться только к некоторым молекулам едких щелочей из общего взятого их количества. Бертолле в свою очередь привел довод, что при действии на его углекислые соединения муриевой (соляной) кислоты из этих соединений выделяется углекислый газ. На этом основании он сделал вывод, что его соединения представляют собой «под-карбонат» – некоторое соединение с малым содержанием углекислоты (sous-carbonate) и что углекислота распределена во всем объеме щелочи вполне равномерно.
Словом, спор шел вокруг понятий «химическое соединение» и «механическая смесь» и точных признаков этих образований. Бертолле не мог не признать, что Пруст прав, так как против результатов превосходных анализов последнего трудно было возражать. Однако Бертолле еще цеплялся за некоторые, по его мнению, доказательные факты. Так, он указывал, что ему удалось изолировать четыре окисла свинца, получаемых при накаливании металла на воздухе. Но все же Бертолле уже не настаивал на всеобщности своего принципа переменного состава соединений. Он лишь требовал точных определений понятий «соединение» и «смесь». Но Пруст еще не мог дать таких определений.
Спор велся на примерах различных веществ – окислов, сульфидов и др. Пытаясь найти определяющие характеристики смеси и соединения, Пруст писал в 1806 г.: «Но могут спросить, какую же разницу вы видите между вашими химическими соединениями и теми совокупностями сочетаний, которые не связываются природой прочно в определенных постоянных пропорциях? Действительно ли сила, заставляющая металл растворяться в сере, отличается от той, которая заставляет один сернистый металл растворяться в другом? Я не буду спешить отвечать на подобный вопрос, так как опасаюсь переступить границу еще не достаточно обстоятельно изученной области. Но тем не менее указанные мною выше различия, надеюсь, разъяснятся, если задаться вопросом: является ли притяжение, благодаря которому соль растворяется в воде, тем же самым или же нет, что и притяжение, заставляющее определенные количества углерода и водорода растворяться в определенном же количестве кислорода, с образованием сахарного раствора, получающегося на наших заводах? При такой постановке вопроса мы отчетливо видим, что эти два вида притяжения настолько отличны по своим результатам, что смешивать их никак невозможно» (77). Пруст стоял на грани открытия закона кратных отношений. И если ему не удалось сделать этого открытия, то объяснить это можно лишь тем, что он не придавал значения атомистике. Что же касается Бертолле, то он был антиатомистом. А. Вюрц, ссылаясь на написанное Бертолле «введение» к французскому изданию многотомной «Системы химии» Томаса Томсона – пропагандиста Дальтона, указывает, что Бертолле в этом издании «нападает весьма ожесточенно на атомистическую систему и даже на самый закон определенных отношений как на закон, мало согласный с теми мнениями, которые он сам высказал о весовых отношениях простых тел при соединении их между собою» (78). Действительно, в этом «введении» Бертолле можно найти, правда, весьма «мягкие», но определенные высказывания против атомистики (79). Тем не менее Прусту принадлежит главная заслуга в открытии важнейшего и первого основного закона химии – закона постоянства состава химических соединений.
В заключение приведем слова самого Пруста: «Соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав. Природа, даже через посредство людей, не производит соединения иначе, как с весами в руках, – по мере и весу. От одного полюса к другому соединения имеют тождественный состав. Их внешний вид может различаться, но их свойства никогда не бывают различными. Никакой разницы мы не видим между окисью железа южного полушария и северного; японская киноварь имеет тот же состав, как испанская киноварь; хлористое серебро совершенно тождественно, происходит ли оно из Перу или из Сибири; во всем свете имеется только один хлористый натрий, одна селитра, одна сернокальциевая соль, одна сернобариевая соль. Анализ подтверждает эти факты на каждом шагу» (80). Установление закона постоянства состава, признание факта скачкообразного (а не непрерывного) изменения в содержании составных частей сложных соединений одинакового элементарного состава явилось крупной победой передовой материалистической мысли, основанной на значительном и надежном экспериментальном материале, накопленном в течение «аналитического периода» в развитии химии.
В некоторых работах по истории химии говорится, что учение Бертолле о сродстве возродилось во второй половине XIX в. (81) Однако едва ли можно признать, что закон Гульдберга и Вааге (1867 г.) представляет собой «возрождение» идеи Бертолле. Его искусственно построенная система, основанная на картезианском принципе бесконечной делимости материи, не имела под собой никакой почвы, не была подтверждена ни одним экспериментальным (достоверным) фактом и поэтому была отброшена химиками.
Но, как часто бывает в истории науки, заманчивые идеи, волновавшие когда-то ученый мир, являясь неправильными, привлекали все же внимание ученых последующих поколений. В дальнейшем такого рода идеи, трансформированные соответственно с уровнем состояния науки в тот или иной период, служили иногда исходным пунктом для построения новейших теорий.
Этот краткий обзор развития химии на рубеже XVIII–XIX вв. показывает, что прогресс химических знаний в это время определялся прежде всего развитием экспериментальных исследований, разработкой новых методов исследования и открытием новых, весьма важных явлений.
Вместе с тем сумма фактического экспериментального материала, накопленного к концу XVIII в., оказалась настолько значительной, что появилась возможность для некоторых теоретических построений, для объяснения отдельных, сходных по природе процессов и явлений. Особенно важными оказались успехи химиков-аналитиков, приведшие к установлению стехиометрических отношений в содержании кислот и оснований в солях, к упрочению представлений об элементарных телах, к открытию ряда новых элементов. Успехам химико-аналитических исследований химия обязана также установлением в это время закона постоянства состава химических соединений.
К началу XIX в. химия, освободившаяся наконец от реакционного наследия и отсталых традиций алхимического, иатрохимического и флогистического периодов, вышла на широкую дорогу экспериментального и теоретического исследования. Впервые за всю историю развития химия приобрела характер классической экспериментальной науки и получила благодаря сделанным успехам блестящие перспективы дальнейшего развития.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ВВЕДЕНИЮ
1. Д. Менделеев. Основы химии, т. 1. Изд. 9. М. – Л., 1927, стр. 3.
2. К. Маркс и Ф. Энгельс. Избранные письма. М., 1948, стр. 469–470.
3. Д. И. Менделеев. Соч., т. XVI. Л.-М., 1951, стр. 306
4. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 13, стр. 7.
5. При этом необходимо помнить известное указание В. И. Ленина: «Исторические заслуги судятся не по тому, чего не дали исторические деятели сравнительно с современными требованиями, а по тому, что они дали нового сравнительно с своими предшественниками (В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 2 стр. 178).
6. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 367.
7. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 29, стр. 131.
8. Ю. Либих. Письма о химии. Т. I и II. Пер. и ред. П. Алексеева. СПб., 1861.
9. J. Dumas. Lecons sur la philosophie chimique. Bruxelles, 1839; nouvelle ed. Paris, 1937.
10. А. М. Бутлеров. Соч., т. III. Исторический очерк развития химии в последние 40 лет. М., 1958, стр. 167 и сл.
11. С. Канниццаро. Исторический обзор применения атомистической теории к химии и систем формул, выражающих строение соединений. Пер. с итальянок. П. Алексеева. Киев, Университетск. изв., 1873, № 1–3.
12. Д. И. Менделеев. Основы химии. Изд. 13. М.-Л., 1947.
13. Д.И. Менделеев. Толковый тариф. Вып. 1. СПб., 1891, стр. 3.
14. О.П. Орлова. Луи Пастер. Его жизнь и труды. М., 1913, стр. 169.
15. М. Лауэ. История физики. М., 1956, стр. 5.
16. Французский историк химии А. Вюрц писал: «Химия – наука французская. Она основана бессмертной памяти Лавуазье» (см.: Dictionnaire de chimie pure et appliquee, t. 1. Paris, 1868, p. I; см. также: А. В у р ц. История химических доктрин от Лавуазье до нашего времени. СПб., 1869, стр. 1).
17. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 39, стр. 67.
18. М. Лауэ. Указ, соч., стр. 5.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ I
1. К. Маркой Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 117.
2. См: Е. О. Liррmаnn. Entstehung und Ausbreitung der Alchemie. Berlin, 1919, S. 612; Bd. III, Weinheim, 1954, S. 57–61.
3. См.: А. Лукас. Материалы и ремесленные производства Древнего Египта. М., 1958, стр. 367–368; Bernhard Neumann. Die alte-sten Verfahren der Erzeugung technischen Eisens. Berlin, 1954, S. 7.
4 См.: Г. Дильс. Античная техника. М. – Л., 1934, стр. 111–112.
5. См.: Н. А. Фигуровский. О происхождении древнерусских названий металлов. – Сб. «Материалы по истории отечественной химии». М.-Л., 1950, стр. 251; он же. Химия в Древней Руси. – Сб. «Вопросы истории отечественной науки». М.-Л., 1949, стр. 248.
6. См.: Б. О. Liррmа nn. Указ, соч., 1919, стр. 622.
7. См.: Н. А. Фигуровский. Ремесленная химическая техника и натурфилософские учения в странах Древнего Востока. – Сб. «Из истории науки и техники в странах Востока». Вып. I. M., 1960, стр. 422.
8. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 18; Е. О. L i p p m a n n. Указ, соч., т. III, стр. 74.
9. См.: И. Лурье, К. Ляпунова, М. Матье, Б. Пиотровский, Н. Флитнер. Очерки по истории техники Древнего Востока. М. – Л., 1940, стр. 88–90.
10. См.: P. Rау. History of Chemistry in ancient and medieval India. Calcutta, 1956, p. 306 (таблица).
11. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 715.
12. И. Лурье и др. Указ, соч., стр. 90.
13. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 716.
14. On divers Arts. The Treatise of Theophilus. Translated from the Medieval latin. The University of Chicago Press. Chicago, IIIinois, USA, 1963, p. 139–140.
15. См: А. Лукас. Указ, соч., стр. 711–712.
16. Там же, стр. 714.
17. см: Е.O. Lippmann. Указ, соч., 1919, стр. 553.
18. И. Лурье и др. Указ, соч. стр. 85. Более подробно о бронзах Междуречья см. в кн.: Martin Levey. Chemistry and Chemical. Technology in ancient Mesopotamia. Amsterdam – London – N. Y. – Princeton, 1959
19. См.: Р. Rау. Указ, соч., стр. 94–97.
20. Li Сhiao-ping. The Chemical Arts of old China. Easton, 1948
21. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 715.
22. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 372.
23. Почти все железные метеориты содержат примесь никеля в количестве от 5 до 30 % (чаще всего 7–8 %). В «земном» железе никеля нет (см.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 367–368; В. Neumann. Указ, соч., стр. 7).
24. См.: Е. О. Lippmann. Указ, соч., 1919, стр. 574.
25. См.: Эрнст Мейер. История химии от древнейших времен до настоящих дней. СПб., 1899, стр. 13; Гефер (F. Ноеfег. Histoire de la Chimie, t. I. Paris, 1842, p. 134–135) указывает, что для получения ртути древние ремесленники растирали тестообразную смесь киновари с уксусом в медных ступах медными пестами. Добавка уксуса ускоряла выделение ртути медью.
26. Robert P. Multhauf. The Origins of Chemistry. London, 1966, p. 22.
27. Leslie Aitchison. A History of Metals, vol. I–II. London, 1960.
28. M. A. Лукас. Указ, соч., стр. 308–316.
29. там же стр. 301–303.
30. Там же, стр. 252, 289; P. R а у. Указ, соч., стр. 2 и сл.
31. см.: Р. Rау. Указ. соч. стр. 3
32. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 289.
33. См.: А. С. Садыков. К вопросу о возникновении химии в Средней Азии. – Сб. «Материалы по истории отечественной химии». М. – Л., 1950, стр. 182.
31. См.: А. Лукас. Указ соч., стр. 415
35. Там же, стр. 45.
37. См.: М. Рой. История индийской философии. М., 1958, стр. 209.
38. М. Рой. Указ, соч., стр. 268.
39. Ян Юн-го. История древнекитайской идеологии. М., 1957, стр. 51.
40. Цит. по: М. Р о й. Указ, соч., стр. 145.
41. См.: М. Рой. Указ, соч., стр. 210.
42. См.: Ян Хин-шун. Древнекитайский философ Лао-Цзы и его учение. М. – Л., 1950.
43. Там же, стр. 124, XVI.
44. Ф. Розенбергер. История физики, ч. 1. Изд. 2. М,—Л., 1937, стр. 10 и сл.; А. О. Маковельский. Древнегреческие атомисты. Баку, 1946; В. П. 3убов. Аристотель. М., 1963.
45. Демокрит в его фрагментах и свидетельствах древности. М., 1935, стр. 37.
46. Аристотель. Метафизика. М. – Л., 1934, стр. 81.
47. См. комментарии Г. К. Баммеля в кн.: Демокрит в его фрагментах…, стр. 310.
48. См.: Е. О. Liррmann. Beitrage zur Geschichte der Naturwissenschaf-ten und der Technik. Berlin, 1923, S. 3.
49. См.: M. Berthelot. Collection des anciens alchimistes Grecs, т. I. Paris, 1888, p. 3–73; E. 0. L i р р m a n n. Beitrage…, S. 1–27.
50. См.: Г. Дильс. Указ, соч., стр. 123 и ел.; F. О. Lippmann. Beitrage…, S. 7.
51. Т. Сведберг. Материя. Ее исследование в прошлом и настоящем. М. (год изд. не указан), стр. 26.
52. М. Berthelot. Указ, соч., т. II, 1888, стр. 41; т. III, 1888, стр. 43.
53. См.: Г. Дильс. Указ, соч., стр. 113.
54. Н. Корp. Geschichte derChemie. Tl. 2. Braunschweig, 1844, S. 147–148.
55. См.: М. Berthelot. Указ, соч., т. III, стр. 73.
56. М. Berthelot. Указ, соч., т. III, стр. 117.
57. См., например, дополнения М. А. Блоха к кн.: В. Герц. Очерк истории развития основных воззрений химии. Л., 1924, стр. 144.
58. См.: Е. О. Liрmаnn. Entstehung… Bd. III, S. 84.
59. См.: Б. H. Meншуткин. Химия и пути ее развития. М., 1937, стр. 32.
61. Г. Дильс. Указ, соч., стр. 111.
62. М. Веrthеlоt. Указ, соч., т. I, стр. 251.
63. См.: У. И. Каримов. Неизвестное сочинение ар-Рази «Книга тайны тайн». Ташкент, 1957, стр. 40.
64. См.: Е. О. Liррmаnn. Beitrage… Bd. I, S. 46–50; В. Г е р ц. Указ, соч., стр. 143–145.
65. Лукреций. О природе вещей. М. – Л., 1945.
66. Там же, стр. 15, стих 150.
67. Там же, стихи 156–157.
68. Лукреций. Указ, соч., стр. 35, стихи 483–485.
69. Там же, стр. 79–81, стихи 114–124.
70. Отдельные книги сочинения Плиния опубликованы в «Вестнике древней истории» в 1946–1947 гг.
71. Артхашастра, или наука политики. [Серия «Литературные памятники».] М,—Л., 1959.
72. См.: P. R а у. Указ, соч., стр. 307.
73. Там же, стр. 211–212; Е. О. Lippmann. Entstehung…, 1919, S. 623–624.
74. См.: Н. А. Фигуровский. Ремесленная химическая техника и натурфилосовские учения в странах Древнего Востока, стр. 434.
75. Ремесленная химическая техника и натурфилосовские учения в странах Древнего Востока, Первое фарфоровое производство в Майссене (Саксония) было организовано в начале XVIII в. Е. В. Чирнгаузом и алхимиком И. Ф. Беттгером.
76. См.: В. Б. Вилинбахов, Т. Н. Холмовская. Из истории науки и техники в странах Востока, вып. 1. М., 1960, стр. 64 и сл.
77. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 6.
78. Endeavour, 1943, vol. II, № 8, p. 158; перевод трактата Вэй По-яна см.: Isis, 1932, vol. 48, p. 210–289.
79. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 11–12.
80. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 13 и сл.
