2 года назад
Нету коментариев
  1. КАРЛ ШЕЕЛЕ, АПТЕКАРСКИЙ УЧЕНИК

Во второй половине XVIII века в Швеции жил на редкость старательный молодой аптекарь Карл-Вильгельм Шееле. Он работал сначала учеником, потом лаборантом и всегда поражал своих хозяев необыкновенным усер­дием.

Изготовление пилюль, микстур и пластырей — вот в чем заключались его обязанности. Но Шееле делал го­раздо больше, чем от него требовали хозяева. Покон­чив с приготовлением снадобий и лекарств, он при­мащивался где-нибудь в свободном углу или на подокон­нике и принимался толочь, выпаривать и перегонять всякие химические вещества. Он сидел в лаборатории дни и ночи. Он кропотливо изучал старые химические книги, про которые даже опытные аптекари говорили, что разобраться в них мудрено. И, если бы его экспери­менты не кончались иногда неожиданными взрыва­ми, хозяева не могли бы нарадоваться на своего лабо­ранта.

Его руки вечно были изъедены щелочами и обожжены кислотами дочерна. Он с удовольствием вдыхал острые запахи лаборатории, и даже едкий серный дым или удушливые пары азотной кислоты не были ему про­тивны.

Однажды Шееле приготовил соединение, пахнувшее горьким миндалем. Он вдохнул пары этого вещества, чтобы точно установить его истинный запах. Затем попытался определить его вкус и ощутил во рту необыкно­венную теплоту. Повторить такой опыт не рискнул бы теперь ни один человек, который дорожит своей жизнью: соединение, пахнущее горьким миндалем, мы сейчас на­зываем синильной кислотой, и оно известно как сильней­ший яд. Хорошо, что Шееле проглотил только ничтожную каплю его.

Шееле не знал о ядовитых свойствах открытой им кислоты. Но если бы он и догадывался о них, то, навер­но, не удержался и все равно попробовал бы ее на вкус. Для него не было большей радости, чем открытие нового вещества, не виданного до него ни одним человеком в мире, или открытие новых свойств у веществ уже из­вестных. Он всячески испытывал природу и каждый раз с волнением ждал результатов.

«Как счастлив исследователь, когда находит то, что искал! Как радуется его сердце!» писал он однажды свое­му другу.

На долю Шееле выпало много такого счастья, и этим он был обязан, пожалуй, только самому себе. В школах и в университете он не обучался, помощников не имел. Он учился всему сам и сам мастерил свои нехитрые при­боры из аптекарских банок, стеклянных реторт и бычьих пузырей.

Четырнадцати лет его отдали в ученики к аптекарю Бауху. И, когда девятнадцать лет спустя шведская Ака­демия наук избрала Шееле своим членом, он все еще был простым лаборантом провинциальной аптеки, ко­торый, как и в юные годы, тратил большую часть своего скудного жалованья на книги и химические реа­ктивы.

Шееле был прирожденным химиком. И, как настоящий химик, он стремился узнать, «что из чего состоит».

Он хотел знать, из каких простейших составных частей, или элементов, образованы окружающие нас вещества. А многолетний опыт убедил его в том, что этого нельзя установить, не поняв истинной природы огня: ведь редко какой химический эксперимент можно осуществить без нагревания и огня.

Когда Шееле стал изучать природу огня, ему скоро пришлось задуматься над тем, какое участие принимает в горении воздух. Кое-что он мог об этом узнать из книг старых химиков.

Еще за сто лет до Шееле англичанин Роберт Бойль и другие ученые доказали, что свеча, уголь и всякое дру­гое горючее тело может гореть только там, где есть до­статочно много воздуха.

Если накрыть, например, горящую свечу стеклянным колпаком, то она погорит немного и потухнет. А если совершенно удалить воздух из-под колпака, то свеча по­гаснет мгновенно. И наоборот, когда в огонь подкачива­ют иного воздуха, как это делают кузнецы с помощью мехов, то пламя разгорается ярче и сильнее.

Никто в те времена не мог, однако, толком объяснить, отчего все так происходит и зачем, собственно, воздух нужен горящему телу.

Чтобы разобраться в этом, Шееле стал проводить опыты с различными химическими веществами в сосудах, плотно закрытых со всех сторон.

«В закрытом сосуде содержится только строго огра­ниченное количество воздуха, а извне туда ничего не может попасть, — думал Шееле. — Если с воздухом что-либо случается при горении и других химических превра­щениях, то здесь это легче будет обнаружить».

Воздух тогда считали элементом — однородным ве­ществом, которое никакими силами нельзя расщепить на еще более простые составные части. Шееле тоже сначала был такого мнения. Но скоро он должен был его из­менить.

  1. ПОЧЕМУ ГАСНЕТ ОГОНЬ?

Однажды ночью Шееле сидел в лаборатории аптеки города Упсалы и готовил очередной опыт.

Мертвая тишина царила в доме. Давно уже захлопну­лась дверь за последним покупателем, давно ушел к себе спать хозяин аптеки. Только один Шееле бодрствовал над своими колбами и ретортами.

Он достал из шкафа большую банку, наполненную во­дой. На дне ее лежал кусок чего-то желтого, похожего на воск. В полумраке вода и воскообразная масса свети­лись таинственным зеленоватым светом.

Это был фосфор — вещество, которое химики всегда хранят в воде, потому что на воздухе оно быстро изме­няется, теряя все свои обычные свойства.

Шееле просунул нож в банку, примерился и, не выни­мая фосфора из воды, отрезал от него небольшой кусок. Затем он извлек отрезанный кусок, бросил в пустую кол­бу, заткнул ее пробкой и поднес к горящей свече.

Едва только краешек пламени коснулся колбы, как фосфор сейчас же расплавился и растекся на дне лужи­цей. А еще через секунду он вспыхнул ярким пламенем, и колбу сразу наполнил густой туман, который скоро осел на стенках белым инеем.

Все произошло в одно мгновение. Фосфор сразу сго­рел и превратился в сухую фосфорную кислоту (Теперь мы называем это вещество фосфорным ангидридом, а его водный раствор — фосфорной кислотой, но во времена Шее­ле оба вещества одинаково назывались кислотой).

Это был очень эффектный опыт, но Шееле, казалось, оставался к нему совершенно равнодушным. Не в первый раз ему приходилось зажигать фосфор и наблюдать, как он превращается в кислоту. И сейчас его занимал не сам фосфор, а совершенно другое: он хотел знать, что стало с воздухом, который находился в колбе во время горения фосфора.

Как только колба остыла, Шееле опустил ее в лохань с водой горлом вниз и вытащил пробку. Тогда произо­шло нечто странное: вода из лохани хлынула в колбу снизу вверх и заполнила пятую часть ее объема.

— Опять! — прошептал Шееле. — Опять то же самое. Пятая часть воздуха исчезла, и вместо нее набралась вода…

Удивительное дело! Какие бы вещества ни пытался Шееле сжигать в закрытых сосудах, он всегда обнаружи­вал одно и то же любопытное явление: воздух, который находился в сосуде, обязательно уменьшался при горении на одну пятую часть. И теперь получилось то же самое, фосфор сгорел, фосфорная кислота осталась вся в колбе, а воздух улетучился.

Как же он мог уйти из плотно закрытой колбы, в гор­ле которой туго сидела пробка?

Пока остывала колба, где сгорел фосфор, Шееле успел подготовить новый опыт. Он решил сжечь теперь в за­крытом сосуде еще одно горючее вещество — тот газ, который образуется, когда металл растворяется в ки­слоте.

Горючий газ был приготовлен в несколько минут. Ше­еле насыпал в маленькую склянку железных стружек, облил их раствором купоросно­го масла и заткнул склянку пробкой, куда была вставлена длинная стеклянная трубка. Стружки зашипели, кислота забурлила, и в ней запенились серебряные пузырьки газа.

Карл-Вильгельм Шееле

Карл-Вильгельм Шееле

Шееле поднес к верхнему концу трубки свечу. Сейчас же выходивший из трубки газ загорелся тоненьким, блед­ным огненным язычком (Читатель, если ты захочешь сам проделать такой же опыт, будь осторожен — может произойти взрыв. Прежде чем зажигать газ, надо выждать несколько минут, пока он не заполнит всю труб­ку. Лучше всего такие опыты делать не самому, а под руковод­ством преподавателя).

Тогда Шееле вставил склянку в высокую стеклян­ную чашку с водой, а над пламенем опрокинул вверх дном пустую колбу. Горло колбы входило в воду, так что воздух извне никак не мог в нее попасть. И вот в этом замкнутом пространстве горело бледное пламя газа.

Как только колба была опрокинута над пламенем, сей­час же в нее снизу вверх устремилась вода.

Наверху горел газ, а снизу поднималась вода.

Она шла все выше и выше, и чем дальше поднима­лась, тем хуже горел газ. Наконец пламя совсем по­гасло.

Шееле заметил, что вода к этому времени снова успела заполнить только около пятой части объема колбы.

Как только Шееле опрокинул колбу над пламенем, сейчас же в нее устремилась вода. Наверху горел газ, а снизу поднималась вода

Как только Шееле опрокинул колбу над пламенем, сейчас же в нее устремилась вода. Наверху горел газ, а снизу поднималась вода

«Ну, хорошо, — думал он, — допустим, что воздух по неизвестной мне причине должен исчезнуть во время го­рения. Но почему же тогда исчезает только часть его, а не весь он целиком? Ведь газа сейчас хватило бы для горения еще надолго. Стружки еще шипят, кислота в склянке бурлит. Если я сейчас сниму колбу и подожгу газ на открытом месте, он снова загорится. Почему же газ поту­хает под колбой, где еще осталось четыре пятых воздуха?» Вдруг смутное сомнение, не раз уже зарождавшееся у Шееле в последние дни, снова мелькнуло у него в го­лове:

«А не значит ли это, что воздух, остающийся в колбе, вовсе не таков, как тот воздух, который исчезает из нее во время горения?»

Шееле готов был сейчас же приступить к новым экс­периментам, чтобы проверить свою догадку до конца. Но, взглянув на часы, он с сожалением отхазался от этого: было уже далеко за полночь, а ему с утра предстояло снова сидеть здесь и готовить лекарства.

Нехотя Шееле погасил свечу и покинул лабораторию. Но мысль о двух разных видах воздуха не выходила больше у него из головы. С этой мыслью он и заснул.

  1. ВОЗДУХ МЕРТВЫЙ И ВОЗДУХ ЖИВОЙ

На другой день, едва управившись с аптечными дела­ми, Шееле с жаром принялся проверять свою новую идею.

Он пересмотрел все записи, которые сделал в лабора­торном журнале с тех пор, как стал изучать огонь и горе­ние. Некоторые опыты были повторены им заново. И с особенной настойчивостью он стал исследовать воздух, который оставался в колбе после того, как там сгорало какое-либо вещество.

Мертвым, никуда не годным оказался этот воздух.

В нем ничто не желало гореть. Свечи потухали, словно их задувал какой-то невидимка, раскаленные угли остыва­ли, горящая лучина мгновенно гасла, как будто ее обда­вали струей воды. Даже горючий фосфор, и тот отказы­вался воспламеняться. А мыши, которых Шееле пробовал сажать в банку, наполненную этим мертвым воздухом, дохли в нем сразу от удушья. С виду же он был так же прозрачен и бесцветен, как и обыкновенный воздух, и так же лишен запаха и вкуса.

Теперь для Шееле все стало ясно: обыкновенный воз­дух, который окружает нас со всех сторон, вовсе не эле­мент, как думали люди спокон веков. Воздух — это не однородное вещество, а смесь двух совершенно различ­ных составных частей. Одна из них поддерживает горе­ние, но во время горения куда-то пропадает; другая, большая часть к огню безразлична и остается при сжига­нии горючих веществ абсолютно нетронутой. И если бы воздух состоял только из нее одной, то ни одна искорка никогда не засияла бы в нашем мире!

Шееле, конечно, больше интересовался не этой «без­жизненной» частью воздуха, а его активной частью, той, что исчезала во время горения.

«Нельзя ли как-нибудь ее получить в чистом виде, от­дельно от «негодного» воздуха?» думал он.

Оказалось — можно.

Вспомнил Шеелс, что не раз приходились ему наблю­дать, как неожиданно вспыхивают пылинки копоти, про­носясь над тиглем, где плавится селитра, та самая, из ко­торой готовится черный порох.

Почему, спрашивалось, так легко загораются эти пы­линки над бурлящей селитрой? Не потому ли, что из нее струится как раз та часть воздуха, которая способствует горению?

На некоторое время Шееле забросил все другие опы­ты и занялся селитрой. Он плавил ее, перегонял на огне с купоросным маслом и без него, толок с серой, с углем. А хозяин аптеки с опаской косился на эту возню, спра­шивая себя, не взлетит ли он когда-нибудь на воздух вместе со всем своим мирным заведением. Ведь от се­литры до пороха не так уж далеко.

Но случилось совершенно другое.

Однажды, когда аптекарь расхваливал какому-то при­вередливому покупателю высокие качества горчичного пластыря, из лаборатории в аптеку ворвался Шееле и, потрясая пустой банкой, закричал:

— Огненный воздух! Огненный воздух!

— Ради бога, что случилось? — закричал в свою оче­редь аптекарь.

Зная тихий нрав Шееле, он подумал, что произошло нечто страшное, если лаборант так возбужден.

— Огненный воздух! — повторял Шееле, ударяя по пустой банке. — Идемте, я вам покажу настоящее чудо.

Он потащил удивленного хозяина вместе с покупате­лем в лабораторию. Здесь Шееле выхватил совком из жа­ровни несколько полупотухших угольев, открыл свою банку и бросил их туда.

Сейчас же угли дружно запылали сильным белым пла­менем.

— Огненный воздух! — с гордостью объяснил Шееле.

Аптекарь и покупатель молчали, в недоумении гля­дя друг на друга. А Шееле достал лучинку, зажег ее, тут же задул и сунул в другую банку с «огненным возду­хом».

И снова огонь, почти совсем было угасший, загорелся с необычайной яркостью.

— Что за колдовство? — пролепетал бедный покупа­тель, едва веря своим глазам. — В банке-то ведь ничего не было!

— Там был газ — огненный воздух, — пытался объяс­нить Шееле. — Я получил его, перегоняя селитру. В обык­новенном воздухе, который нас окружает, содержится только пятая часть его.

Покупатель моргал глазами, ничего не понимая. Апте­карь же солидно заявил:

— Простите меня, Карл, но вы, кажется, несете совер­шенный вздор. Кто же поверит, будто в воздухе есть что-либо другое, кроме самого воздуха? Разве мы не знаем, что он везде и всюду один и тот же? Но ваш опыт с лу­чиной, конечно, очень забавен. Нельзя ли проделать его еще раз?

Шееле без труда заставил еще раз ярко вспыхнуть тлеющую лучину, но переубедить своего хозяина ему не удалось. Люди привыкли считать воздух однородной и неизменной стихией, и их трудно было сразу разуверить в этом.

По правде говоря, Шееле и самому-то еще казалось странным, что воздух состоит из таких не похожих друг на друга газов, как «негодный» воздух и «огненный» воздух.

А между тем сомневаться в этом совершенно не при­ходилось. Как можно было еще сомневаться, когда Шееле сам, своими руками, искусственно приготовил обыкновен­ный воздух из одной части «селитряного» и четырех ча­стей «негодного»? В этой смеси свечи горели так же не­ярко и мыши дышали так же спокойно, как и в настоящем воздухе, который нас окружает со всех сторон.

Шееле скоро научился получать чистый «огненный воз­дух» очень простым способом — нагреванием селитры.

Он насыпал сухую селитру в стеклянную реторту, ста­вил ее на жаровню и, когда селитра начинала плавиться, привязывал к шейке реторты пустой, хорошо выжатый бычий пузырь. Постепенно пузырь начинал раздуваться, наполняясь «огненным воздухом», который переходил в него из реторты. А уже из пузыря Шееле перепускал его затем искусным приемом в банки. в стаканы, в колбы — всюду, куда было нужно.

Шееле нашел и другие способы полу­чения чистого «огнен­ного воздуха» — на­пример, из красной окалины ртути. Но «селитряный» способ был дешевле всех, по­этому Шееле большей частью и пользовался им для своих опытов.

Постепенно пузырь начинал раздуваться, наполняясь "огненным воздухом"

Постепенно пузырь начинал раздуваться, наполняясь «огненным воздухом»

Его совершенно увлекло это новое от­крытие. Не было для Шееле в ту пору боль­шего удовольствия,

чем наблюдать, как горят различные вещества в чистом «огненном воздухе». Они сгорали в нем очень быстро, испуская ослепительный свет, куда более яркий, чем при горении в обыкновенном воздухе. А сам «огненный воз­дух» во время горения весь исчезал из сосуда, весь до конца.

Особенно наглядно это обнаружилось, когда Шееле попробовал сжечь фосфор в закупоренной колбе, напол­ненной «огненным воздухом». Пламя вспыхнуло так ярко, что на него больно было смотреть. А потом, когда колба остыла и он дотронулся до нее, намереваясь опустить в воду, раздался оглушительный треск, и колба разлетелась у него в руке вдребезги.

К счастью, он остался невредим и настолько сохранил присутствие духа, что тут же догадался об истинной при­чине взрыва: весь «огненный воздух» во время горения ушел из колбы и в ней образовалась полная пустота — вот и раздавило ее давлением наружного воздуха, как пустой орех щипцами.

Во второй раз Шееле оказался уже более осмотритель­ным. Он взял для опыта с фосфором такую прочную, толстостенную колбу, что она вполне могла выдержать давление воздуха.

Когда фосфор сгорел и колба остыла, Шееле опустил ее горлом в воду, чтобы посмотреть, сколько осталось внутри «огненного воздуха». Но он никак не мог вытя­нуть пробки. В колбе была, по-видимому, совершенная пустота, поэтому воздух вдавил пробку в горло колбы со страшной силой. Казалось, кто-то держит ее железны­ми клещами.

Тогда Шееле решил протолкнуть ее вовнутрь, что сей­час же ему удалось. Едва это произошло, как вода из ло­хани кинулась в колбу снизу вверх и заполнила ее до самого дна.

Таким образом он окончательно убедился, что при го­рении «огненный воздух» целиком исчезает.

Пробовал Шееле и дышать чистым «огненным воздухом» — прямо из пузыря. Но ничего особенного не заметил: казалось, что дышится так же, как всегда. На са­мом же деле «огненным воздухом», конечно, легче ды­шать, чем обыкновенным. И недаром в наше время его дают тяжело больным и умирающим. Только называют его теперь не «огненным воздухом», а кислородом,

  1. НЕУЛОВИМЫЙ ФЛОГИСТОН

Шееле хотел раскрыть загадку огня и при этом не­ожиданно обнаружил, что воздух — не элемент, а смесь двух газов, которые он назвал воздухом «огненным» и воздухом «негодным».

Это было величайшим из всех открытий Шееле.

Но добился ли он своей главной цели? Открыл ли он истинную природу огня? Понял ли, что такое горение и что при горении происходит?

Ему казалось, что он все понял. А в действительности тайна огня так и осталась для него тайной.

Во всем была виновата теория флогистона.

В то время среди химиков была распространена тео­рия, что всякое вещество может горсть только в том слу­чае, если в нем много особой горючей материи — флоги­стона.

Никто не мог объяснить толком, что такое флогистон. Иные думали, что это нечто вроде газа, а другие говори­ли, что флогистон нельзя ни увидеть, ни получить от­дельно, так как самостоятельно он существовать не мо­жет, а всегда связан с каким-нибудь другим веществом.

Некоторые ученые, правда, стали было одно время утверждать, будто им удалось выделить флогистон в чи­стом виде. Но потом они сами же усомнились в этом и заявили: «Пожалуй, то, что мы приняли за чистый флогистсн, вовсе и не флогистон».

Не знали, есть ли у него вес, как у всякого другого тела, или он невесом. Флогистон казался неуловимым к бесплотным, как призрак. Но все химики того времени упорно верили в его существование.

Химическая лаборатория XVIII века...

Химическая лаборатория XVIII века…

Откуда же возникла эта странная вера?

Всякому, кто наблюдал за огнем, бросалось в глаза, что горящее вещество разрушается и исчезает. Из заж­женного тела словно что-то выделяется и уходит с пламе­нем, а на его месте остаются зола, пепел, окалина или кислота (Теперь мы называем подобный продукт горения ангидридом кислоты). Горение, казалось, уничтожает вещество, выго­няя из него нечто призрачное, неуловимое — «душу огня».

Вот и было решено, что горение есть распад сложно­го горючего вещества на особый огненный элемент — флогистон — и другие составные части.

Всюду и везде химики того времени искали следы та­инственного флогистона.

Если сгорал уголь, химик говорил:

— Весь флогистон из угля ушел в воздух. Осталась одна зола.

Когда фосфор, вспыхнув ярким пламенем, превращался в сухую фосфорную кислоту, то это объяснялось так же: фосфор, мол, распался на свои составные части — на фло­гистон и фосфорную кислоту.

Даже когда раскаленный или влажный металл ржа­вел-— и тут химик видел козни флогистона:

— Ушел флогистон, и от блестящего металла осталась ржазчина, или окалина.

С помощью теории флогистона ученые XVIII века не­плохо объясняли многие явления природы и заводской техники, которые казались непонятными. Долгое время эта теория помогала химикам в их исследованиях, и они не сомневались в том, что она верна.

Карл Шееле тоже был сторонником этой теории, и в своих многочисленных опытах он прежде всего старался сообразить, что происходит с флогистоном.

Когда Шееле открыл «огненный воздух», то сразу же решил:

«Этот воздух, видимо, имеет очень большое влечение к флогистону. Он готов отобрать флогистон у любого го­рючего вещества. Поэтому все и сгорает в нем так охот­но и быстро».

А «негодный воздух», говорил Шееле, не любит соеди­няться с флогистоном. Поэтому в нем и гаснет всякий огонь.

Это было довольно правдоподобно, но оставалась од­на большая загадка, которая казалась совершенно необъ­яснимой.

Вспомните, как удивлялся Шееле тому, что во время горения «огненный воздух» исчезал из закрытого сосуда. С флогистоном или без флогистона, но «огненный воздух» неизменно куда-то исчезал.

Куда же он уходил и каким образом мог он уйти из закрытого со всех сторон сосуда?

Шееле долго ломал голову над этой загадкой и нако­нец придумал такое объяснение. Когда сгорает какое-нибудь тело, говорил он, то выделяющийся из него флогистон соединяется с «огненным воздухом», и это не­видимое соединение настолько летуче, что оно незаметно просачивается через стекло, как вода сквозь сито.

Словно сказочное привидение, которое свободно про­ходит сквозь каменные стены и запертые двери…

Вот к каким странным идеям привела Шеелс чрезмер­ная вера в флогистон.

Между тем если бы Шееле хорошенько поискал «огненный воздух» внутри колбы, он наверняка нашел бы его там. Но сначала ему пришлось бы отречься от тео­рии флогистона, а на это Шееле при всей своей талант­ливости оказался неспособен.

С флогистоном покончил другой великий химик XVIII века — француз Антуан Лавуазье. И когда это бы­ло сделано, то странное исчезновение «огненного возду­ха» и многие другие непонятные явления сразу потеря­ли всю свою загадочность.

  1. АНТУАН ЛАВУАЗЬЕ И ЕГО СОЮЗНИК

«Огненный воздух» был открыт почти одновременно тремя учеными.

Раньше всех это открытие сделал Шееле. Через год или два, ничего не зная о работах Шееле, «огненный воз­дух» получил англичанин Джозеф Пристли. А еще через несколько месяцев, уловив от Пристли смутный намек на газ, в котором ярко горят свечи, и Лавуазье самосто­ятельно обнаружил сложный состав воздуха.

Но из всех троих только один Лавуазье правильно оценил, какова настоящая роль «огненного воздуха» в природе.

У Лавуазье был замечательный союзник, который сильно помогал ему в работе.

Собственно говоря, Шееле и Пристли тоже имели та­кого союзника, но они не всегда пользовались его услу­гами и не придавали большого значения его советам.

Главным помощником Лавуазье были… весы.

Приступая к какому-нибудь опыту, Лавуазье почти всегда тщательно взвешивал все вещества, которые дол­жны были подвергнуться химическому превращению, а по окончании опыта снова взвешивал.

Взвешивал и соображал:

«Это вещество потеряло в весе, а это стало тяжелее. Значит, из первого что-то выделилось и соединилось со вторым».

Весы объяснили Лавуазье истинную природу горения.

Весы объяснили ему, куда исчезает во время горения «огненный воздух» (Лавуазье назвал его «жизненным воздухом»).

Весы объяснили ему, какие вещества сложные и какие простые. И еще многое другое узнал Лавуазье благодаря весам.

Как и Шееле, Лавуазье тоже пробовал сжигать фосфор в закрытой колбе. Но Лавуазье не терялся в догадках, куда исчезала пятая часть воздуха при горении: весы да­ли ему на этот счет совершенно точный ответ.

Перед тем как положить кусок фосфора в колбу и поджечь, Лавуазье его взвесил. А когда фосфор сгорел, Лавуазье взвесил всю сухую фосфорную кислоту, кото­рая осталась в колбе.

Как вы думаете, что оказалось тяжелее — фосфор или то, что осталось от него после горения?

Шееле и все химики того времени, даже не глядя на весы, сказали бы в один голос:

«Конечно, фосфорной кислоты должно получиться меньше, чем было фосфору до горения. Ведь сгорая, фосфор разрушился, потерял флогистон. В крайнем слу­чае, если даже допустить, что флогистон вовсе не имеет веса, то фосфорная кислота должна весить ровно столько? сколько весил фосфор, из которого она получилась».

Но оказалось не так.

Весы сообщили, что белый иней, осевший на стенках колбы после горения, весит больше сгоревшего фосфора.

Получалось что-то невероятное: фосфор потерял фло­гистон, а стал тяжелее. Это могло показаться такой же нелепостью, как если бы кто-нибудь стал уверять, будто кувшин становится тяжелее, когда из него выливают воду.

Откуда же, в самом деле, могла появиться в фосфор­ной кислоте излишняя тяжесть?

— Из воздуха! — отвечал Лавуазье. — Та самая часть воздуха, которая якобы исчезла из колбы, в действитель­ности вовсе не уходила из нее, а просто присоединилась во время горения к фосфору. От этого соединения и по­лучилась фосфорная кислота (Теперь мы называем это вещество фосфорным ангидридом).

Так вот как легко объяснялось таинственное исчезно­вение «огненного воздуха»! Одна загадка раскрывала другую!

И Лавуазье понимал, что горение фосфора не исклю­чение. Его опыты показали, что всякий раз, когда сгорает любое вещество или ржавеет металл, происходит то же самое.

Он провел такой опыт.

Положил кусок олова в сосуд. Плотно закрыл сосуд со всех сторон, чтобы в него ничего не проникало извне. Затем взял большое увеличи­тельное стекло и напра­вил сквозь него горячие солнечные лучи прямо на кусок олова. От жары олово сначала расплави­лось, а затем стало ржа­веть — превращаться в серый рассыпчатый по­рошок, в окалину.

Лавуазье сжигает кусок олова...

Лавуазье сжигает кусок олова…

И олово и воздух, который находился в сосуде, Ла­вуазье заранее взвесил.

А когда все было кончено, он взвесил оставшийся воз­дух и окалину.

И что же? Окалина прибавила в весе ровно столько, сколько потерял воздух.

В сосуд, где ржавело олово, извне ничего не могло по­пасть— только солнечные лучи. Кроме воздуха да олова, там ничего не было. И вот олово, превратившись в ока­лину, стало тяжелее.

Можно ли было после этого отрицать, что окалина — это соединение олова с «огненной», или «жизненной», частью воздуха?

Лавуазье сжигал также чистейший древесный уголь в закрытом сосуде, который был наполнен «жизненным воз­духом». Когда уголь сгорел, в реторте от него как будто ничего не осталось — только еле заметная щепотка золы. Но весы говорили другое. Они показывали, что воздух, который был в колбе, стал тяжелее и как раз на столько тяжелее, сколько весил сожженный уголь. Стало быть» уголь во время горения не исчез безвозвратно, а образо­вал с «жизненным воздухом» новое вещество. Этот тяже­лый газ Лавуазье назвал углекислотой, или углекислым газом.

Когда Лавуазье описал свои опыты и откровенно вы­сказал, что он о них думает, почти все химики сначала ополчились против него.

— Как! — говорили они. — Вы утверждаете, что когда тело горит или металл ржавеет, они не разрушаются, не распадаются на свои составные части, а наоборот, при­соединяют еще к себе «жизненный воздух»?

— Совершенно верно! — отвечал Лавуазье. — Это как раз то, что я думаю.

— Позвольте! — говорили ему. — А что же происхо­дит, по-вашему, с флогистоном во время горения?

— Никакого флогистона я не знаю, — отвечал Лаву­азье. — Никогда я его не видел. Никогда мои весы не сообщали мне о том, что флогистон существует. Я беру чистое горючее вещество, например фосфор, или чистый металл, например олово, и сжигаю его в закрытом сосу­де, где нет ничего, кроме чистейшего «жизненного воз­духа». И горючее вещество и «жизненный воздух» в ре­зультате горения исчезают. Вместо этих двух веществ в сосуде появляется одно новое, скажем, сухая фосфорная кислота или окалина олова. Я взвешиваю это новое ве­щество. Оказывается, оно одно весит как раз столько, сколько весили горючее вещество и «жизненный воздух», вместе взятые. Всякий разумный человек может сделать из этого только один вывод: сгорая, вещество соединяет­ся с «жизненным воздухом» и образует новое вещество. Это так же ясно, как то, что два плюс два равно четы­рем. А флогистон? При чем он тут? Все понятно и без флогистона. С ним получается только сплошная путаница.

Это заявление вызвало бурю в ученом мире.

Химики так привыкли видеть всюду незримый призрак флогистона, что никак не могли сразу понять, как это можно вдруг объявить его несуществующим. И совершен­но нелепой казалась им мысль о том, что горящее тело не только не уничтожается и не распадается, а наоборот, присоединяет еще к себе «жизненный воздух». Разве не­знакома была каждому с детства разрушительная сила огня?

Первое время над Лавуазье просто смеялись.

Потом стали порочить его работу и уверять, что он неправильно проводил опыты, что у него весы врут.

Но факты — упрямая вещь. Лавуазье неустанно про­должал выдвигать все новые и новые, все более убеди­тельные возражения против теории флогистона. Он при­водил все новые факты, которые каждый мог проверить, чтобы убедиться в его правоте.

И под напором неопровержимых фактов сторонники флогистона дрогнули и начали постепенно отступать. Многие химики делали еще различные попытки прими­рить новые открытия с флогистоном. Для этого они вы­двигали одну замысловатую теорию за другой и строили десятки самых невероятных предположений.

Антуан Лавуазье исследует в своей лаборатории состав воздуха...

Антуан Лавуазье исследует в своей лаборатории состав воздуха…

Но в конце концов взгляды Лавуазье одержали верх. Сторонники флогистона один за другим складывали ору­жие и чистосердечно заявляли:

— Трудно спорить против того, что очевидно. Лаву­азье прав.

К концу XVIII века флогистон был окончательно и навсегда изгнан из химической науки.

  1. ЧИСТКА ЭЛЕМЕНТОВ

Открытие «огненного», или «жизненного», воздуха и падение флогистона перевернули всю химию. Химические явления предстали в новом свете. И только теперь можно было по-настоящему разобраться, из каких элементов со­стоит весь окружающий нас мир.

Что следовало считать более сложным веществом — фосфор или фосфорную кислоту? Уголь или углекислоту? Металл или его окалину?

До Лавуазье все химики говорили:

— Конечно, фосфор сложнее, чем фосфорная кислота. Конечно, металл более сложное вещество, чем окалина. Фосфор состоит из двух элементов — из флогистона и фосфорной кислоты. Олово состоит из двух элементов — из флогистона и оловянной окалины. И так далее.

Теперь же, когда оказалось, что при горении и ржав­лении вещества вовсе ничего не теряют, а наоборот, при­тягивают к себе «огненный воздух», все стало выглядеть совершенно по-другому.

Пришлось сухую фосфорную кислоту признать слож­ным телом, а фосфор — элементом, так как кислота по­лучается от соединения фосфора и «огненного воздуха», а фосфор разложить на какие-нибудь другие вещества — нельзя.

Чистейший уголь был признан элементом, а углекис­лый газ — нет.

Все металлы Лавуазье объявил элементами, а окали­ны — сложными телами.

Кроме того, в ряду элементов появились вновь откры­тые «огненный воздух» и «негодный воздух». Первый из них Лавуазье назвал кислородом — в знак того, что он образует кислоты с некоторыми горючими веществами: с фосфором — фосфорную кислоту, с углем — углекислоту, с серой — серную. А «негодный воздух» получил назва­ние азот; это слово Лавуазье взял из греческого языка, означает оно — безжизненный.

До того времени воду считали неразложимым элемен­том. С самых древних времен ученые и философы всегда начинали перечисление элементов с воздуха и воды. О том, как была доказана неоднородность воздуха, мы уже рассказывали. А лет через десять после открытия слож­ного состава воздуха пришла и очередь воды. Сначала англичанин Кэвендиш, а затем и Лавуазье доказали, что вода вовсе не элемент, а сложное тело.

И представьте себе всеобщее удивление: вода, обыкно­венная вода, оказалось, состоит из «жизненного возду­ха», или кислорода, и еще одного элемента, который Ла­вуазье назвал водородом. Водород — это тот легчайший горючий газ, который выделяется при растворении ме­талла в кислоте.

Пришлось и воду, вслед за воздухом, вычеркнуть из списка элементов.

После этого Лавуазье попробовал подсчитать, сколько же всего элементов есть на свете. Набралось свыше трех десятков. Из этих-то тридцати с лишним элементов и были составлены, по мнению Лавуазье, все бесчисленные сложные тела, какие существуют в мире.

Впрочем, к некоторым веществам из своего же списка элементов он относился с нескрываемым подозрением.

— Я вынужден считать их элементами только потому, что мы пока не умеем еще разложить их на составные части, — признавался он. — Многое говорит за то, что они на самом деле сложные вещества. Придет время, и химики найдут средства, чтобы доказать это так же убе­дительно, как мы доказали сложность состава воздуха и воды.

Предсказание Лавуазье сбылось в точности и очень скоро. О том, как это случилось, будет рассказано в сле­дующей главе.