Великие химики. В 2-х томах. Т. 1.
Шрифт:
Ученого желали видеть повсюду: на премьерах в театре и на официальных приемах, в литературных салонах и в респектабельных домах английских красавиц, устраивавших в его честь званые обеды. Но вся эта суета не вскружила голову молодого ученого. Дэви по-прежнему читал лекции по прикладной химии и агрохимии, вел исследовательскую работу по минералогии, металлургии, кожевенному делу, агрохимии. Но не всегда ему на поприще науки сопутствовала удача. У Дэви не было хорошей школы, заложенной в детстве; в юности ему самому порой приходилось докапываться до прописных истин. И он отказался от исследований по минералогии, так как в этой области необходимы были серьезные знания по аналитической химии, которых ему недоставало. От исследований в области кожевенного дела ему также пришлось отказаться. Зато он преуспел в работах по агрохимии.
— Ралф, чем удобряли эту грядку? И почему нет на ней таблички с названием удобрения? — спросил он как-то помощника, приехав из Лондона.
— Табличка была, мистер Дэви, но, вероятно, куда-то затерялась. Этот овес удобряли древесной золой. Посмотрите, как буйно поднялись колосья.
— Отлично. Вот уже несколько лет наши опыты дают хорошие результаты. Мы научились управлять ростом растений, добавляя в почву нужные им вещества.
— Вчера сюда приезжал мистер Мекероу. Он остался доволен урожаем ячменя, сказав, что обязан этим профессору Дэви. Он хочет непременно встретиться с вами.
Я тоже хочу встретиться, но не только с ним, а и с другими фермерами, которые и нам дали полезные советы по удобрению почвы. Нужно собрать у них подробные сведения. А потом я составлю учебник по агрохимии.
Кроме агрохимии, он продолжал интересоваться проблемами химического действия электричества. Опыты, начатые в Клифтоне, дали весьма обнадеживающие результаты, и он намеревался продолжить исследования. Однако Дэви был ограничен временем и не сумел осуществить своих планов. Лишь в 1806 году ему удалось систематизировать свои наблюдения в этой области. Он изложил их в лекции «О некоторых химических действиях электричества», с которой выступил перед Королевским обществом и которая принесла ему новый успех.
О Дэви заговорили как об авторе великого открытия. Поистине неслыханная сенсация — электричество в химии!
Окрыленный своими достижениями и всеобщим признанием, ученый развернул обширные работы в лаборатории. Первые исследования помогли ему открыть два новых металла [309] , но этого было не достаточно. Дэви почти ничего не знал об их свойствах, так как не мог получить эти металлы в больших количествах. Новые металлы, калий и натрий [310] , отличались чрезвычайно высокой реакционной способностью.
309
Имеется в виду открытие Дэви в 1807 г. калия и натрия электролизом твердых едких кали и натра. В 1808 г. он получил электролизом барий, кальций, стронций и магний, затем выделил бор из борной кислоты (независимо от Гей-Люссака и Тенара). См.: Мусабеков Ю. С, Черняк А. Ч., ук. соч., с. 96–102; Могилевский Б. Л. Гемфри Дэви. — М.: Мол. гвардия, 1937. — (ЖЗЛ); Сабадвари Ф., Робинсон А., ук. соч., с. 192 и сл.
310
Дэви калий назвал потассием, а натрий — содием, но вскоре Д. Гильбер, издатель журнала “Annalen der Pnysik”, предложил назвать новые металлы соответственно калием и натронием, а Берцелиус уточнил последнее название и предложил «натрий» (так как «натрон» по-арабски — «сода») (Фигуровский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. — М.: Наука, 1970, с. 76, 93; Трифонов Д. Н., Трифонов В. Д., ук. соч., с. 93–96).
Сначала исследователь попытался разложить с помощью электрического тока растворы едких натра и кали. Как только он включал батарею, раствор начинал пениться от выделяющихся газов и сильно нагревался. Анализ газов, однако, показал, что разлагается только вода, а щелочь остается без изменения. Если вода мешает, процесс, вероятно, следует провести без нее, решил ученый. Вещества необходимо расплавить. Чтобы получить более высокую температуру, Дэви, вдувая в пламя спиртовой лампы тонкую струю кислорода, вносил туда на платиновой ложке кусочек щелочи. Через несколько минут
— Ричард, поменяйте полюса батареи!
Помощник выполнил распоряжение. Теперь пламя появилось около платиновой ложки, а газовые пузырьки выделялись возле проволоки.
— Да. Щелочь разлагается, но полученные продукты наверняка сгорают, — подытожил свои наблюдения ученый. — Надо попробовать теперь расплавить едкое кали электричеством.
Они провели опыт в той же платиновой ложке, но без пламени, и им удалось расплавить щелочь с помощью электрического тока. Явление, которое наблюдали исследователи, было еще более красивым. Около платиновой проволоки появились микроскопические серебристые капельки.
— Они очень похожи на ртуть! — воскликнул Дэви, но тут же убедился в своей ошибке, так как уже в следующее мгновение капельки воспламенились. Иногда капля, вырастая в размере, загоралась и с треском разлеталась на десятки мельчайших частиц, которые с легким свистом падали на землю, подобно» микроскопическим светящимся метеоритам.
Когда опыт закончился и ложка остыла, Дэви разломал расплав, чтобы лучше рассмотреть его.
— Вот, здесь сохранилась крохотная частица металла. Пинцетом он подхватил кусочек расплава, но тот моментально покрылся белой корочкой и рассыпался в порошок.
— Давайте попробуем поменять полюса. Соедините ложку с отрицательным полюсом. Металл должен собираться на дне' и, вероятно, сохранится.
Ожидания Дэви не оправдались. Мелкие капли были легче расплава — они появлялись на поверхности и тут же воспламенялись. Опыты повторяли неоднократно: иногда они сопровождались взрывами, уничтожающими содержимое ложки, а иногда оставались более крупные частицы металла.
— Нет, что-то не так. Попробуем поместить щелочь в платиновый тигель и закроем его фарфоровой крышкой. Соединим тигель с отрицательным полюсом, а положительным полюсом будет служить платиновая проволока, которую протянем через маленькое отверстие в крышке.
Ричард быстро и точно выполнял все распоряжения своего руководителя.
Дэви был не только экспериментатором. Сторонник теории Гроттгуса [311] , согласно которой электрический ток разлагает вещества на две части — положительно и отрицательно заряженные, он стремился найти объяснение процессам.
— Положительная часть веществ притягивается отрицательным полюсом, а отрицательная — положительным. Так соединение разлагается на две части. После нейтрализации их электрического заряда мы можем получить оба вещества и установить состав исходного соединения.
311
Кристиан Иоганн Дитрих фон Гроттгус (Теодор Гротгус) (1785–1822) — знаменитый физик и химик. В 1805 г. впервые предложил теорию электролиза, которая явилась основой для теории электролитической диссоциации. Изучал химическое действие света и электричества, в 1818 г. сформулировал первый закон фотохимии, носящий его имя. О Гроттгусе см.: Страдынь Я. П. Теодор Гроттгус (1785–1822). — М.: Наука, 1966; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 111–115; Partington J. В.., ук. соч., т. 4, с. 25–28; История учения о химическом процессе. — М.: Наука, 1981, с. 128–130 и др. — (Всеобщая история химии); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 154–155.
— А наши металлы мы все еще не можем выделить, — с разочарованием сказал Ричард.
— Не совсем так. Мы получаем их, правда, в недостаточном количестве. Надеюсь, что со временем нам удастся получить их больше. Если я погружу тигель в воду, то при быстром охлаждении металл должен сохраниться.
Дэви выключил электрический ток, взял щипцами горячий тигель и коснулся несколько раз его дном поверхности воды. Потом, убедившись, что тигель достаточно охладился, он осторожно опустил его в чашу с водой. Вода сразу же закипела — забулькали пузыри — и вдруг воспламенилась. В лаборатории раздался оглушительный взрыв.