Гемфри Деви
Шрифт:
Красной нитью, прошедшей через всю последнюю лекцию Деви, была мысль, что никакое сложное тело, если оно действительно сложное, не сможет противостоять электрическому току достаточной силы. Оно будет разрушено, разложено на свои простые составные части. Из года в год уверенность эта росла; найдено было звено, ухватившись за которое можно будет вытащить на свет дневной цепочку новых, дотоле неизвестных, элементов.
Деви перебирал в своей памяти историю открытия химических элементов. Минувшие столетия проносились перед его умственным взором.
Мышьяк — серовато-белые кристаллы, открытые в XIII веке Альбертом Великим. Далеко из тумана веков вырисовывается силуэт этого замечательного
Сурьма — XV век — алхимик Василий Валентин. Металлический блеск позволяет отнести сурьму к семье металлов.
Железо, медь, олово, ртуть — известны со времен глубокой древности. Пять тысяч лет прошло с тех пор, как человек впервые научился выплавлять железо. Медь — мягкий металл, олово еще мягче. В незапамятные времена, когда еще не знали железа, случай натолкнул человека на твердый сплав меди и олова: бронзовый век предшествовал веку железному. И еще раньше — век каменный, век алюмосиликатов, когда человек совсем не знал простых тел — элементов.
Мысли Деви делают скачок через десятки веков.
…Эпоха расцвета химии — Лавуазье, Пристлей, Кавендиш, Шееле и другие открывают новые элементы. Становится известным все большее количество простых тел, из которых построена вся вселенная.
Кислород открыт в 1772 году Шееле, но в истории можно найти указание на более ранее знакомство с этим газом. Еще в XIII веке китаец Мао-Хоа упоминает о неизвестном газе; Леонардо да Винчи в XV веке знал две составные части воздуха, одна из которых участвовала в горении. Пристлей, независимо от Шееле, в 1774 году также открывает кислород. Лавуазье установил элементарную природу газа, дающего жизнь, и доказал, что вода — сложное вещество; он же установил неразложимость серы. Еще одним химическим элементом больше, одним научным заблуждением меньше.
Азот открыт Ретзефордом в 1772 году, Лавуазье дает новому газу название — азот (безжизненный). Еще три-четыре элемента, и обзор простых тел закончен. Неужели это все?
1807 год. Близится время, когда будут открыты новые простые тела, новые пути для победоносного движения химии.
В арсенале химика-исследователя едкие щелочи — едкие натр и кали занимают видное место с давних времен; они хорошо известны не только химикам, но и мыловарам и аптекарям. Едкие щелочи растворяют многие твердые тела; соединяясь с кислотами, они образуют соли. Общим признанием пользовалось утверждение, что щелочи есть простые тела, элементарные вещества. Они такие же элементы, как и железо, фосфор, сера.
Только Лавуазье в 1789 году посмел высказать сомнение в элементарности едких кали и натра. Он полагал, что щелочи есть окислы неизвестных металлов. Деви решил проверить это предположение.
Еще в 1800 году, производя первые химические опыты с применением Вольтова столба, Деви пытался разложить поташ химически, но ему удалось добиться только сгущения раствора у одного из полюсов батареи. В 1807 году Деви возвратился к той же задаче.
Небольшой Вольтов столб возвышается среди кажущегося беспорядка, столь привычного и необходимого страстной натуре молодого ученого. Но несмотря на свой темперамент, Деви неумолимо строг в документации научной работы. Ни один факт, ни одна цифра не должны миновать «Большой журнал», в научных экспериментах не следует доверяться памяти; сам Деви или его помощники под диктовку заносят в журнал данные всех исследований.
Записи указывали на самое главное. Точность соблюдалась только в мерах и весе, здесь — святая святых каждого
Так было и в 1807 году.
Первоначально Деви решил пропустить электрический ток через водный раствор едкого кали. Водный раствор кали при обычной комнатной температуре был подвергнут действию утроенной батареи: первая из 24 пар пластинок цинка и меди в 12 квадратных дюймов, вторая из 100 пар в 6 квадратных дюймов и третья из 150 пар пластинок в 4 квадратных дюйма, заряженных растворами квасцов и азотной кислоты. Это была тогда одна из наиболее сильных батарей в мире.
Реакция происходила бурно. Из горячего раствора вырывались пузырьки газов; это были кислород и водород. Но кислород и водород были уже открыты, и ничего нового электролиз водного раствора едкого кали не принес.
Брат Деви описывает состояние, в котором находился тогда Гемфри: «Я никогда не забуду его вида, Когда он бывал сильно погружен в свое любимое занятие. Его рвение доходило до энтузиазма, который сообщался всем окружающим. С радостным лицом и веселым голосом, руками, столь же быстрыми как и его ум, он был неутомим в своей работе. Успех его радовал, но неудачи он сносил с большим терпением. Вообще всякие неудачи и несчастные случаи во время экспериментов, даже происшедшие по вине учеников и помощников, он сносил с большим спокойствием, чем можно было бы ожидать от человека его темперамента».
На этот раз ученики и помощники ни в чем не были повинны. Дело застопорилось всерьез, и нужно было искать новые методы, чтобы заставить едкое кали открыть свою тайну. Деви не унывал. Энергия и напористость химика превышали возникавшие затруднения. План действий был изменен.
В платиновую ложечку, наполненную сухим едким кали, была направлена струя пламени спиртовой горелки. Чтобы температура была выше, в пламя вдувался кислород. Вскоре щелочь расплавилась; тогда привели в действие Вольтов столб. У проволоки, что сверху погрузилась в оранжево-красную массу щелочи, появился сильный зеленоватый свет и колонна пламени. Какое-то вещество сгорало над точкой соприкосновения проволоки со щелочью. Цвет пламени показал Деви, что это какое-то новое вещество, но как ни старался экспериментатор собрать это вещество, оно попрежнему оставалось неуловимым. Деви пишет об этих опытах: «Я произвел несколько опытов над электризацией кали, расплавленного нагреванием, в надежде собрать горючее вещество, однако безуспешно; мне удалось добиться желанного результата только тогда, когда я воспользовался электричеством в качестве общего начала для плавления и разложения».
Так как высушенная щелочь не проводит электричества, при новом варианте опыта у Деви возникло затруднение. Было решено отбросить спиртовку и не расплавлять в ее пламени сухую щелочь. Деви приступил к третьему опыту.
В этот октябрьский осенний день, как и обычно, Деви явился в лабораторию к 10 часам утра. Он взял платиновый кружочек и положил на него кусочек едкого кали. Необходимо несколько минут подержать щелочь на воздухе, чтобы она немного отсырела. Деви налаживал батарею; мерно стучал маятник больших старинных часов. Деви метался от одного места лаборатории к другому. Загремела стеклянная банка, осколки стекла рассыпались по полу. Желтый лондонский туман превратил день в ночь, сквозь пелену тумана тускло светили газовые рожки уличных фонарей… По Альбемарл-стрит, словно призраки, плыли мрачные тени прохожих. Прошли секунды, наступило время действовать.