Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.
Шрифт:
Ломоносов выполнил в своей лаборатории много химических анализов руд и других материалов, решил несколько химико-технических задач и сконструировал в процессе исследований ряд приборов. Среди них особенно следует отметить «точило» для определения твердости тел, вискозиметр и др. Последние годы жизни Ломоносов работал в своей домашней лаборатории и на стекольном заводе.
Таким образом, будучи химиком широкого профиля и стремясь решить на новых рациональных основах фундаментальные проблемы науки, Ломоносов настаивал на пересмотре основных задач химии. В его время химия представляла собой «искусство» изготовления разнообразных составов и материалов, и Ломоносов впервые называет химию «наукой об изменениях, происходящих в смешанном теле» (54).
В дальнейшем Ломоносов уточнил свое определение предмета химии и, исходя из мысли о тесной связи, существующей между химией и физикой, основал физическую химию. В 1752 г. он прочитал нескольким студентам Академического университета курс физической химии, сопровождая его демонстрациями опытов и практическими занятиями студентов. Конспекты этого курса и некоторые его фрагменты сохранились (83). Курс начинается следующим определением: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях. Она может быть названа также химической философией, но в совершенно другом смысле, чем та мистическая философия, где не только скрыты объяснения, но и самые операции производятся тайным образом» (56).
В отличие от своих предшественников — Лемери, Шталя, Бургаве и других — Ломоносов считал основной задачей химии теоретическое объяснение явлений, а под физической химией понимал теоретическую химию, т. е. именно то, что мы понимаем под этим названием в настоящее время. Он писал: «Мы хотели назвать этот труд физической химией потому, что решили, прилагая к тому все старание, включить в него только то, что содействует научному объяснению смешения тел. Поэтому мы считаем необходимым все, относящееся к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д., отсюда исключить и отнести в особый курс технической химии» (57).
Таким образом, основываясь на системе «корпускулярной философии» и решая фундаментальные теоретические проблемы химии, Ломоносов смог поставить перед химией новые задачи научного объяснения явлений и процессов. Эти задачи, принципиально отличающиеся от прежних задач, и возвышают химию до уровня науки.
Ломоносов далеко опередил свое время. Он отчетливо представлял себе пути будущего развития химии и наметил важнейшие проблемы, которые предстояло решить этой науке. С большим пафосом он изложил основы своего научного мировоззрения и новые задачи, которые он ставил перед химией, в своем знаменитом «Слове о пользе химии» (58).
Многогранная научная и общественная деятельность Ломоносова и, особенно, его сочинения по химии оказали большое влияние на дальнейшее развитие науки в России. Основанные Ломоносовым научные и патриотические традиции поддерживались и развивались всеми последующими поколениями русских и советских ученых.
По инициативе и по проекту Ломоносова в 1755 г. был основан Московский университет — первый университет России, ныне носящий имя своего основателя. Роль Московского университета в развитии науки и образования в России в течение более чем 200 лет невозможно переоценить.
Ломоносов был первым видным ученым флогистического периода, смело и решительно выступившим против господствовавших в науке традиционных представлений о роли «невесомых жидкостей» в химических и физических явлениях. Несмотря на то, что он не отрицал существования флогистона, его представления об этом флюиде как о материальном
ВИДНЕЙШИЕ ХИМИКИ-ФЛОГИСТИКИ В СТРАНАХ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ В СЕРЕДИНЕ XVIII В
В то время как Ломоносов в России разрабатывал основы новой химии, в других странах Европы химики приступили к изучению состава и свойств солей и минералов, к разработке химико-аналитических методов исследования. Однако главную свою задачу они видели в решении различных химико-технических проблем. В отличие от Ломоносова большинство его современников были отсталыми в теоретическом отношении и рассматривали химические явления исключительно с точки зрения догм теории флогистона.
В Германии в средине XVIII в. виднейшим химиком был Андреас Сигизмунд Маргграф (1709–1782) (59). Он родился в Берлине в семье придворного аптекаря. В юности под руководством отца, а также друга отца — Каспара Неймана (стр. 247) — он занимался фармацией и химией. Затем в течение нескольких лет он совершенствовал свои знания в университетах Франкфурта-на-Майне и Страсбурга. Далее, он изучал медицину в университете Галле, где были еще живы традиции Шталя, и около 1734 г. переехал во Фрейберг и под руководством И. Ф. Генкеля изучал химию, горное дело и металлургию. В 1735 г. он возвратился в Берлин и через три года стал членом Королевского общества наук. При реорганизации этого общества в Прусскую академию наук он стал членом физического класса, а с 1767 г. — директором физического класса Академии. В его распоряжение поступила академическая лаборатория, в которой он занимался напряженной исследовательской работой. Он умер в 1782 г. после продолжительной болезни (60).
Маргграф был флогистиком-доктринером (61). Однако он был деятельным исследователем в области химии и технической химии. Результаты своих исследований он публиковал в трудах Прусской академии наук. В 1761 г. вышло в свет собрание «Химических трудов» Маргграфа. Издателем этого собранения был академик Петербургской академии наук Иоганн Готлиб Леман.
Среди исследований Маргграфа прежде всего следует отметить серию работ по получению фосфора и фосфорной кислоты. В тридцатых годах XVIII в. еще существовало монопольное производство фосфора (по способу Бойля), продававшегося по весьма высокой цене: 10–16 дукатов за унцию (31,1 г). Способ получения твердого фосфора был еще окружен покровом тайны, а свойства этого вещества были далеко не изучены. Маргграф разработал сравнительно простой способ получения фосфора из мочи, выпариванием смеси последней с окисью свинца, поваренной солью, поташом и углем и затем перегонкой сухого остатка (62). Маргграф более подробно исследовал свойства фосфора. Он пытался получить «дигерированием» (т. е. длительным нагреванием при невысокой температуре) соединение фосфора с металлами и «полуметаллами». Он получил соединение фосфора с серой, а сжигая фосфор, получил и исследовал фосфорную кислоту. Он заметил, что продукт сгорания фосфора весит больше, чем исходный фосфор, но объяснил это, будучи флогистиком, тем, что при сгорании фосфор теряет свой флогистон. Затем Маргграф предложил другой способ получения фосфорной кислоты: нагреванием фосфора с азотной кислотой.
Маргграф много занимался химико-аналитическими исследованиями. Пользуясь качественными реакциями мокрым путем, он установил, что глинозем и «горькая земля» (магнезия), которые считались разновидностями извести, на самом деле — различные вещества и совершенно отличаются от извести по реакциям. Он указал несколько минералов, в которых эти «земли» содержатся в значительных количествах. В 1750 г. Маргграф показал, что гипс состоит из серной кислоты, известковой земли и воды и установил сходство состава гипса с другими сернокислыми солями, в частности с тяжелым шпатом (сульфат бария). Маргграф исследовал также осаждение щелочами из кислых растворов металлических солей и установил в ряде случаев растворимость получающихся при этом осадков в избытке щелочи. Он получил также цианистый калий и желтую кровяную соль и изучил осаждающее действие растворов металлических солей.