Удивительные открытия
Шрифт:
«Наблюдение, что разные виды горючих газов соединяются с кислородом в простых отношениях 1: 1 или 1: 2, дает нам в руки средство определять плотность паров горючих веществ или, по крайней мере, найти ее приближенно. Если мысленно попытаться перевести все применяемые вещества в газообразное состояние, определенный объем каждого из них будет соединяться либо с равным, либо с двойным, либо с половинным объемом кислорода. Теперь, если мы знаем отношения, в которых кислород может соединяться с горючими веществами, находящимися в твердом или жидком состоянии, мы можем вычислять объем кислорода и объем паров горючего вещества, который соединяется с таким же, либо с двойным, либо с половинным объемом газообразного кислорода».
В 1807 году швед Йенс-Якоб Берцелиус (1779–1848) и англичанин Гемфри Дэви (1778–1829), используя Вольтов столб в качестве источника электричества, получили из расплавов поташа (карбоната калия – К2СO3) и соды (карбонат натрия – Na2CO3) металлы – калий и натрий. Эти металлы обладали удивительными свойствами: они были мягкими, как воск, плавали в воде, самовозгорались и горели ярким пламенем.
Наполеон тогда очень заинтересовался этим открытием и выделил Политехнической школе большую сумму денег на дальнейшие эксперименты. Проведя их, Гей-Люссак и его друг профессор химии Луи-Жак Тенар (1777–1857) обнаружили, что калий и натрий можно получать химическим путем в количествах, достаточных для химического анализа.
Гей-Люссак и Тенар исследовали химические свойства полученных металлов, проверив их взаимодействие со всеми известными в то время веществами. В результате им удалось химически разложить борную кислоту (В2O3) и получить новый элемент, названный впоследствии бором .
В это же время они попытались разложить на простые элементы вещество, которое тогда называлось «окисленной соляной кислотой». Потерпев неудачу, ученые предположили, что это вещество само является простым элементом. Статья, опубликованная в феврале 1809 года, противоречила мнению большинства тогдашних ученых, однако выдающийся химик Гемфри Дэви согласи лея с этим предположением, а знаменитый физик Андре-Мари Ампер предложил назвать новый элемент хлором.
Классическим образчиком химического исследования в области минеральной химии и поныне является исследование йода и его соединений, впервые произведенное Гей-Люссаком.
В середине 1811 года парижский химик Бернар Куртуа (1777–1838) обнаружил в золе морских водорослей новое вещество, быстро разъедавшее котлы, в которых готовился азотнокислый кальций (он широко использовался в качестве удобрения и делался из золы морских водорослей). По причине необычного фиолетового цвета его паров Гей-Люссак предложил назвать его йодом (от греческого iodes — «фиалкоподобный»).
Получив в свое распоряжение небольшое количество йода, Гей-Люссак подробно исследовал его химические свойства и установил, что йод является простым веществом и взаимодействует с водородом и кислородом, образуя две кислоты. Доклад об этом был помещен в трудах Французской академии в 1814 году. В этой же статье Гей-Люссак особо отметил сходство химических свойств хлора и йода.В 1815 году Гей-Люссак предпринял исследование берлинской лазури (или прусской сини) – синего пигмента, широко применявшегося в живописи и текстильной промышленности. До Гей-Люссака это вещество привлекало внимание многих исследователей, в том числе Клода-Луи Бертолле, Луи-Бернара Гитона де Морво и Жозефа-Луи Пруста.
Доклад о химических свойствах берлинской лазури был сделан Гей-Люссаком в сентябре 1815 года. В нем же он остановился также на кислоте, которая была выделена из берлинской лазури и названа Гитоном де Морво синильной.
Синильная (или цианистая) кислота представляет собой бесцветную легкоподвижную жидкость с запахом горького миндаля. Гей-Люссаку удалось выделить из нее газ, который был назван синеродом, или цианом. Он доказал, что циан является соединением азота и углерода, а синильная кислота – это соединение циана с водородом.
Работы Гей-Люссака по исследованию берлинской лазури показали удивительную вещь: синильная кислота была сильнейшим ядом, а составляющие ее простые вещества оказались совершенно безвредными.Начиная с 20-х годов XIX века, Гей-Люссак значительную часть своего времени посвящал работе по заказам промышленности и правительства.
В 1822 году он ввел в употребление ареометр (прибор для измерения плотности жидкости), принцип действия которого остался неизменным до настоящего времени. Одно лишь создание таблиц градуировки ареометра для различных веществ потребовало от него шесть месяцев напряженного труда.
Ведя свои исследования, Гей-Люссак изобрел и построил еще целый ряд очень полезных приборов: гидрометр (для быстрого определения температуры замерзания жидкостей), спиртометр, барометр, катетометр (для точного измерения вертикальных расстояний между двумя точками), термометры и насосы. Без этих приборов сейчас невозможно себе представить жизнь человека, а для Гей-Люссака они были лишь вспомогательным оборудованием, необходимым для проведения опытов.
А еще Гей-Люссак внес большой вклад в развитие химической промышленности, продолжив простой и безопасный способ производства серной кислоты. Благодаря введенной им колонне (башня Гей-Люссака) производство серной кислоты сделалось гораздо экономичнее и заводы серной кислоты перестали отравлять воздух вредными газами.
Он также является изобретателем простого способа отделения золота от меди.Работы Гей-Люссака дали могучий толчок химии, и его открытия были по достоинству оценены в наполеоновской империи. В 1806 году он был избран в Институт Франции (так теперь называлась Парижская академия наук), в 1808 году – стал профессором физики в Сорбонне, а с 1809 года – еще и профессором химии в Политехнической школе.
После падения Наполеона Гей-Люссак продолжил свои научные изыскания, работал во многих правительственных комиссиях.
В 1818 году, например, он стал членом Совета по совершенствованию пороха, в 1820 году – членом Национальной академии медицины. При этом он стал и видным общественным деятелем: в 1831 году он был избран членом Палаты депутатов от города Лиможа, а с 7 марта 1839 года стал еще и пэром Франции.
Умер Жозеф-Луи Гей-Люссак 9 мая 1850 года, а через два дня его торжественно похоронили на парижском кладбище Пер-Лашез. Сегодня его именем во Франции названо множество различных учебных заведений, улиц и площадей (в Париже, Нанте, Лиможе, Пуатье и т. д.), а открытые им законы упомянуты в любом учебнике физики и химии.«Свекольный» сахар Делессера
На Западе с сахарным тростником познакомились еще во времена Крестовых походов. Некоторое время спустя испанцы попытались разводить его на юге своей страны. Но лишь после завоевания Нового Света торговля сахаром приобрела серьезное экономическое значение. Португалия, Испания и Англия начали обогащаться, обменивая этот экзотический продукт на рабов, чей труд, в свою очередь, способствовал развитию культуры сахарного тростника.
Во Франции сахарная промышленность буквально расцвела во времена Людовика XIV, когда под эгидой министра финансов Жана-Батиста Кольбера (1619–1683) были созданы заводы в Кане, Ля-Рошели, Бордо и Марселе. Торговые корабли неутомимо ходили между Антильскими островами и французскими портами, и вскоре сахарница стала одним из самых роскошных украшений в гостиной процветающего аристократа или буржуа. Сахар был дорогим удовольствием, и даже сам Людовик XIV, величественный «Король-Солнце», запирал свою сахарницу на ключ, а ключ хранил в недрах своего шитого золотом камзола.
Великая французская революция смела вместе с Бурбонами не только сахарницы на запоре, но, некоторым образом, и избранность заморского лакомства. Теперь сахар должен быть стать доступным каждому французу! В 1789 году на одного француза приходилось в среднем около одного килограмма сахара в год. Во времена же Директории во Франции уже было не менее 25 сахарных заводов, и поставляли они на рынок чуть ли не одну пятую всего европейского запаса сахара.
Наступил 1800 год, и к власти в стране пришел Наполеон, ставший первым консулом. А производство сахара начало сокращаться. «Почему нет сахара?» – возмущались французы. Конечно же, виновата в этом была Англия, вечно строившая французам козни благодаря своему контролю над морями и океанами. Английский флот блокировал французские корабли, груженные сахаром. В Лондоне вынашивали планы, которые вынудили бы Францию вообще все колониальные товары покупать только у Англии.