Великие химики. Том 1

Манолов Калоян

С помощью соляной кислоты Глаубер получил кристаллы солей многих известных тогда металлов.

Нагревая смесь поваренной соли и песка со «спиритус нитри», Глаубер получил желтовато-коричневую жидкость, которую алхимики называли «аква региа» (царская водка [17] ). Однако она была концентрированнее и действовала сильнее, чем; жидкость, получаемая общеизвестным в то время способом — нагреванием азотной кислоты и хлористого аммония. О «царской водке» Глаубер писал: «Она обладает такой силой, что может растворить все металлы и минералы, за исключением луны и сульфура [18] ». Упаривая раствор золота, Глаубер получил темно-коричневые кристаллы (треххлористое золото).

17

Царская водка — смесь 1 объема концентрированной HNO₃ с 3,6 объема концентрированной HCl (3HCl+HNO₃– > NOCl+2Cl+2H₂O) названа так благодаря своей способности растворять «царя» металлов — золото. Царская водка упоминается уже у Джабира (Гебера, VIII в.), но была, вероятно, известна и ранее. В сочинениях Альберта Магнуса она называется aqua secunda («вторичная

водка», а «первичная водка» — aqua prima — у Магнуса — азотная кислота), у алхимиков — aqua regia. В России ее называли королевской водкой (М. В. Ломоносов, 1742 г.), царской водкой (М. Парпуа, 1796 г.), селитро-соляной кислотой (В. В.Петров, 1801 г.), азотноводохлорной кислотой (Г. И. Гесс, 1831 г.); известны и другие названия.

18

Сера.

Глаубер решил описать все методы и рецепты, которые он: разработал и усовершенствовал. В его методах смеси всегда помещались в реторту, установленную в специальной печи. Вот почему он назвал свое первое большое сочинение «Новые философские печи, или описание впервые открытого искусства перегонки» [19] . В пяти томах были изложены все известные Глауберу способы получения разнообразных кислот, солей т других веществ.

Наступил 1648 год, положивший конец тридцатилетней войне в Германии. Вести из Мюнстера о подписании Вестфальского мира зародили надежду на спокойную жизнь у истерзанного войной и доведенного до крайней нищеты германского народа. Глаубер тоже мечтал. Мечтал снова увидеть родные края,побывать в Карлштадте. Он отправился на пристань. Пестрая толпа запрудила всю набережную. Он медленно пробивался сквозь нее, внимательно всматриваясь в сторону лодок и кораблей, стоящих на рейде.

19

Furni novi philosophica oder Beschreibung einer neu erfundenen Destiller. Amstelodami: — Kunst., 1648—1650.

— Что господину угодно? — спросил у него невысокий, но крепко сбитый бородач.

— Лодку, которая доставила бы меня во Франкфурт.

— Нелегкая задача… Теперь в Германии кругом разбойники. Чего доброго, французы захватят долину Рейна. Путь опасный, вряд ли кто-то станет рисковать.

— А если я предложу деньги?

— Тогда еще куда ни шло. Я бы взялся, да только за пятьсот талеров, не меньше.

— Пятьсот? Да на эти деньги можно купить целый корабль! — воскликнул Глаубер, но тут же принял решение: — когда мы сможем отправиться в путь?

— Ровно через неделю.

В условленный день крохотная лодчонка, легко проскользнув меж огромных кораблей, вошла в мутные воды Рейна. Плыли много дней и ночей. Десятки городов остались позади. Вот и Висбаден, затем — Франкфурт-на-Майие… Но чем ближе Глаубер был к дому, тем сильнее сжималось от боли его сердце. Города пришли в запустение. Впечатление такое, будто ты попал в страну обреченных, страну голода и страданий. Найти работу во Франкфурте было трудно. Он направляется в Вертхайм, где ему удалось снять дом и за короткое время превратить самую большую комнату в лабораторию. Приобрести необходимые для работы химикаты было негде, зато в его распоряжении — богатый набор природных сокровищ; в окрестностях города открыли месторождения угля. Глаубер наполнил мешок блестящими черными кусками и принес их в лабораторию. Он поместил мелкий уголь в стеклянную реторту и развел огонь. Уголь размягчился, из него стали выделяться пузырьки газа, и вскоре клубы дыма заполнили весь сосуд. Приемник же постепенно наполнялся густой черной дегтеобразной жидкостью. Глаубер слил всплывшую жидкость, а черный деготь перелил в другую реторту, добавил туда соляной кислоты и снова подогрел. Из изогнутой трубки реторты начала стекать по каплям прозрачная жидкость, которая очень быстро испарялась. Через некоторое время Глаубер заметил, что стекающие по трубке капли помутнели и стали менее подвижными. Он тут же сменил приемник и отделил новую жидкость. Ее запах был не таким приятным, как запах первой, притом она не испарялась. Перегонка еще не закончилась, когда Глаубер почувствовал зуд на перепачканной жидкостью руке; кожа в этом месте заметно покраснела.

— Вещество оказывает довольно сильное действие на организм. Вероятно, из него получатся хорошие лекарства, — подумал ученый.

Жидкость, привлекшая внимание исследователя, содержала вещество, которое мы сегодня называем фенолом. Им Глаубер с успехом лечил различные заболевания [20] .

Прозрачную жидкость, полученную в начале перегонки, Глаубер не изучал. Несмотря на приятный запах, она не представляла интереса для исследователя, так как не оказывала заметного воздействия на человеческий организм. Глаубер не знал, что это была смесь бензола и толуола. Однако он описал способ ее получения в другом большом своем сочинении «Фармакопея спагирика» [21] , а в заключение к рецепту добавил: «Так как этот спиритус не действует на тело, я передаю его изучение в другие руки». Этими «другими руками» были руки Фарадея, который спустя почти 200 лет получил и изучил бензол [22] .

20

Фенол (оксибензол, карболовая кислота) С₆Н5OН — бесцветные розовеющие при хранении кристаллы с характерным запахом. При попадании на кожу фенол вызывает местные «ожоговые» явления. Карболовая кислота обнаружена в 1834 г. Ф. Ф. Рунге (1795—1867). Подробно о феноле см.: Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. Пер. с англ. — М.: Мир, 1974, с. 750—780. Фенол — важное исходное вещество для приготовления лекарственных веществ, например салициловой кислоты С₆Н4ОНСООН, применяемой для лечения ревматических болезней в виде натриевой соли C₆H4OHCOONa, и аспирина (ацетилсалициловой кислоты).

21

«Фармакопея спагирика» (анализ и синтез фармацевтических препаратов) была включена в сборник работ Глаубера на немецком языке «Химические сочинения» (1658). В этот сборник вошли также работы Глаубера по минеральной химии, красильному делу, стекловарению и другим вопросам технической химии и иатрохимии. Спагирия, по Парацельсу, — раздел химии о соединении и разделении веществ. (См.: Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии. Ч. I. — 2-е изд., перераб., доп. — М.: Просвещение, 1983, с. 31—63.)

22

Бензол был обнаружен в масляном газе в 1825 г. М. Фарадеем и получен в 1833 г. Э. Митчерлихом сухой перегонкой бензойной кислоты с избытком извести.

Лаборатория Глаубера отличалась от обычных аптечных лабораторий. Повсюду громоздились огромные по тем временам печи, стеклянные реторты и приемники. Соли, кислоты и жидкости, получаемые при перегонке, Глаубер переливал в большие бутыли, хранил в сундуках, а то и просто в мешках. На них были загадочные для непосвященных надписи: «спиритус салис» [23] , «спиритус волятилис витриоли» [24] , «олеум алюминис» [25] , «саль аммиак» [26] «саль тартари» [27] . Лаборатория Глаубера скорее напоминала химическую мастерскую. Она явилась как бы прообразом больших современных химических заводов.

23

«Спиритус салис» — соляная кислота (раствор в воде).

24

«Спиритус волятилис витриоли» (Spiritus volatilis vitrioli) — «спирт летучий купоросный» (дух) — дымящее купоросное масло, или олеум (H₂SO4•nSO₃, точнее смесь полисульфатных кислот H₂S2O7, H₂S3O10 и др.).

25

«Олеум алюминис» — квасцовое масло (раствор сернокислого алюминия).

26

«Саль аммиак» — соли аммония, обычно нитрат NH₄NO3 (селитра) или хлорид NH₄Cl.

27

«Саль тартари» — винный камень, преимущественно состоит из виннокислого калия КНС₄Н4O6.

Очень часто лаборатория наполнялась густыми едкими парами, так как в ней не было вентиляции. Иногда работающие просто задыхались, им приходилось выбегать из помещения, чтобы вдохнуть глоток свежего воздуха. Вредные вещества мало-помалу накапливались в организме, и хотя Глаубер был наделен отменным здоровьем, работа в лаборатории постепенно подтачивала его силы. Однажды нестерпимая боль в голове и суставах вынудила его слечь в постель. Но Глаубер не пал духом, и когда через несколько дней ему стало легче, ученый вновь принялся за работу.

Внимание Глаубера привлекали многие практические вопросы. Например, его не удовлетворял существовавший тогда способ приготовления вина [28] . Он решает купить виноградник, чтобы найти пути улучшения качества вин, и потому поселяется в Китцингене.

Кроме печей и реторт, теперь в лаборатории Глаубера был установлен и пресс для получения виноградного сока, а также бочки для брожения. Отходы после брожения Глаубер перегонял в реторте. В приемник стекала бесцветная жидкость с приятным запахом. Он назвал ее «спиритус вини»; это был винный спирт.

28

Приготовление вина (винокурение) из винограда известно с глубокой древности. Согласно М. Бертло, получение спирта практиковалось уже во времена Марка Грека (ок. VIII в.). При винокурении глюкоза, заключающаяся в виноградном соке, сбраживается особым видом фермента, находящегося в кожице ягод (S. ellipsoideus). После брожения жидкой массе дают отстояться, пока не осядет значительная часть вещества, известного под названием винного камня. Поскольку концентрация сахара в виноградном соке мала, то и количество спирта в полученном продукте невелико. Дальнейшая перегонка ведет к увеличению концентрации спирта. Особый букет вин и коньяков зависит от других веществ, содержащихся в бродившей жидкости, от побочных продуктов брожения и от веществ, образующихся в результате медленных химических процессов, протекающих при хранении вина. Химический процесс винокурения описан в книге: Меншуткин Б. Н. Курс общей химии. — Л.: Госхимтехиздат, 1933, с. 380. О винокурении на Руси см.: Вальден П. Очерк истории химии в России. — Одесса: Матезис, 1917, с. 24—25.

Однажды он задержался у пресса и реторта для перегонки спирта сильно перегрелась. Жидкость в ней полностью испарилась, и сухой растительный остаток начал обугливаться. Густые клубы дыма выходили из трубки, а в приемник капала желтовато-коричневая жидкость с запахом уксуса. После вторичной перегонки получилась бесцветная жидкость с очень резким запахом уксуса. Она обладала кислотными свойствами, но действовала сильнее обычной уксусной кислоты, так как была более концентрированной. Глаубер установил, что по своим свойствам эта кислота не отличается от уксуса, и назвал ее уксусной кислотой [29] . Ее можно было получить при сухой перегонке любого растительного материала.

29

Уксусная кислота СН₃СООН известна с древних времен в виде слабого водного раствора — уксуса, который получается окислением спирта бактериями «уксусного грибка» при скисании вина и иных спиртовых жидкостей. Уксус содержит не более 5—15% уксусной кислоты. Из перебродившей жидкости перегонкой получают 80%-ную СН₃СООН—уксусную эссенцию, которую можно также выделить из «древесного уксуса»— одного из продуктов сухой перегонки древесины. В концентрированном виде уксусная кислота получена Г. Шталем в 1700 г. Возможно, ее еще раньше выделил Глаубер. Состав установлен И. Берцелиусом в 1814 г.

Методы производства вина и уксуса были удачными, и Глаубер получил специальное разрешение курфюрста в Майнце на их изготовление. Разрешение давало право не только производить, но и продавать эти продукты, что настроило виноделов города против Глаубера. Одним из его противников был звонарь католического кафедрального собора — Фарнер. Невысокий, пухлый, с маленькими хитрыми глазками Фарнер ненавидел Глаубера — этого худого с серой морщинистой кожей врача, «сведшего дружбу с самим дьяволом». Он ждал подходящего случая оклеветать ученого.