Николай Фигуровский - Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.

• Название: Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.
• Автор: Николай Фигуровский
• Издательство: Наука
• Жанр: История
• Год: 1969

Книга представляет исторический обзор развития химии от ее зарождения в глубокой древности и до начала XIX столетия. Фактический материал книги иллюстрирует главнейшие черты процесса накопления химических знаний в древности, в эпоху алхимии и в период возникновения технической химии и иатрохимии. Основная часть книги посвящена зарождению и развитию экспериментальной химии в XVIII в. в эпоху теории флогистона и важнейшим экспериментальным и теоретическим достижениям химической революции конца XVIII в.

---

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

Для завершения картины состояния и развития экспериментальной химии в конце XVIII в. упомянем о деятельности некоторых химиков Англии и других стран Европы. В Англии в этот период кроме Кавендиша, Пристлея и других широкую известность приобрел Ричард Кирван (1733–1812). В молодости Кирван был адвокатом, но сменил эту профессию на занятия естественными науками. С 1779 г. он член Королевского общества в Лондоне, а с 1790 г. — президент Ирландской академии в Дублине. В начале восьмидесятых годов он был убежденным флогистиком и еще в 1783 г. полагал, что «воспламеняющийся воздух» (водород) представляет собой чистый флогистон, «выделяемый» при определенных условиях из металлов. Он считал, что металлы состоят из металлических известей и «воспламеняющегося воздуха».

Кирван был химиком-аналитиком весьма широкого профиля: занимался проблемами минералогии, геологии. Он специально изучал удельные веса растворов и «силу сродства» кислот и оснований в солях.

Кирван признал антифлогистическую химию лишь в 1792 г. Он написал тогда Бертолле следующие строки: «После десятилетних усилий я складываю оружие и оставляю флогистон. Я вижу теперь ясно, что нет ни одного надежного опыта, который бы доказывал образование «фиксируемого воздуха» из водорода (флогистона) и кислорода, а при этих обстоятельствах невозможно далее считать справедливой флогистическую систему» (43).

Тем не менее Кирван далеко не полностью принял все положения антифлогистической химии. Даже в 1800 г. он высказывал такие замечания по поводу номенклатуры антифлогистиков, которые не оставляют сомнения в том, что он продолжал поддерживать многие положения теории флогистона.

Кроме упоминавшихся выше химиков-пневматиков, в этот период в Англии работали и некоторые другие химики-исследователи.

Из химиков других стран назовем здесь финского ученого Юхана Гадолина (1760–1852), значительная часть деятельности которого падает на конец XVIII и начало XIX в. Гадолин был учеником Бергмана в Упсале. Бергман считал его лучшим своим учеником, и лишь по молодости Гадолин не мог занять его место на кафедре (Бергман умер в 1784 г.). В Упсале Гадолин подружился с Шееле. В молодости Гадолин в полном соответствии с традициями «аналитического периода» в развитии химии, перешедшими по наследству от ближайших учителей, много занимался химическими анализами. По предложению Бергмана он, в частности, занялся качественными и количественными исследованиями соединений железа и особенно подробно изучил взаимодействие «кровяных солей» с солями железа и состав берлинской лазури. Сделавшись профессором университета в Або, Гадолин в свободное от лекций время путешествовал по странам Европы. Он работал в области минералогии совместно с Кирваном, Крауфордом[55] и другими учеными. С 1788 г. он сторонник кислородной теории. В 1794 г. он открыл землю, содержащую элемент «иттрий» и приобрел широкую известность среди химиков как основатель нового раздела химии — учения о редких землях. Впоследствии в честь Гадолина его именем был назван один из элементов редких земель — «гадолиний» [56] (1880 г.).

Гадолин был одним из передовых химиков своего времени и в своих курсах химии отразил ее новейшие успехи. С начала XIX в. его исследовательская деятельность постепенно сократилась. С 1822 г. он — пенсионер, продолжавший еще исследования. В 1827 г., когда пожар в Або уничтожил университет и лабораторию Гадолина, он полностью оставил экспериментальную научную работу.

Из итальянских химиков этого периода назовем здесь Джованни Фаброни (1752–1822) — профессора Пизанского университета, химика-аналитика, интересовавшегося и проблемами технической химии. Фаброни уже в 1795 г. был сторонником кислородной теории и считал флогистон фантазией. Он опубликовал ряд химико-аналитических и технических статей в «Химических анналах».

Другой итальянский химик — Луиджи Валентино Бруньятелли (1761–1818), профессор химии в университете в Павии — был химиком широкого профиля и занимался наряду с химико-аналитическими исследованиями проблемами фармацевтической, физиологической и органической химии. Опубликовал «Элементарный курс общей химии» (1795 г.).

Из других итальянских химиков «аналитического периода» назовем здесь Джованни Антонио Джоберта (1761–1834) — профессора в Турине, занимавшегося анализами минералов и разработавшего несколько приемов анализа, а также Винченцо Дандоло (1758–1819). Дандоло издал в Венеции в 1791 г. перевод книги Лавуазье «Элементарный курс химии», а в дальнейшем — сочинения и других участников «химической революции» — Бертолле и Фуркруа. Он уделял много внимания и вопросам технической химии, особенно технологии сельскохозяйственных и пищевых производств (виноделие, шелководство и пр.) (44).

Мы не можем рассматривать здесь деятельность других многочисленных химиков этого периода, преподававших химию в высших школах и изучавших практические проблемы в различных странах Европы. Многие из них вели исследования главным образом химико-технического характера.

Обзор деятельности наиболее видных химиков Франции, Германии, России, Англии, Италии и других стран вполне отчетливо рисует состояние и главнейшее направление развития химии на рубеже XVIII–XIX вв.

Отметим на основе этого обзора бросающуюся в глаза поразительную общность научных интересов большинства химиков различных стран в этот период. Почти все химики, принимавшие участие в исследованиях в эпоху химической революции и в последующие два десятилетия, работали как бы по единому плану, который, однако, никем не предлагался и не фиксировался. Своими исследованиями они решали общие проблемы как в области аналитической химии солей и минералов, так и в области технической химии и химической технологии. Химическая литература этого периода также свидетельствует об общности воззрений и научных интересов химиков различных стран Европы. Можно лишь удивляться, например, тому, что в одно и то же время в разных странах химики писали и выпускали книги, совпадающие не только по содержанию, но даже и по заглавию.

Основные черты в развитии химии на рубеже XVIII–XIX вв. и вообще в течение аналитического периода хорошо иллюстрируют значение потребностей производства (периода быстрого развития и расцвета капитализма) и самой науки в новых условиях как могущественнейшего фактора научного прогресса.

ОТКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА И ВОЗНИКНОВЕНИЕ СТЕХИОМЕТРИИ

Возвращаясь еще раз к анализу и общей оценке развития химии на рубеже XVIII–XIX вв., следует отметить наряду с экспериментальными достижениями и сделанные отдельными химиками попытки обобщений. Такого рода попытки могли возникнуть, естественно, лишь на фоне количественных определений состава солей, т. е. установления соотношений между кислотами и основаниями в солях. Именно развитие исследований в этом направлении и составляло главное содержание «аналитического» периода в истории химии.

Еще в XVII в. химики не только догадывались, но и хорошо знали, что в состав солей входят кислоты и щелочи. Ван-Гельмонт в 1643 г. говорил даже о насыщении кислот щелочами при образовании солей. Г. Бургаве, описывая процесс нейтрализации кислоты щелочью, указывал на существование точки насыщения при добавлении раствора кислоты к раствору щелочи до исчезновения щелочной реакции раствора. По его мнению, в результате насыщения (saturatio) кислоты щелочью образуется соль, «которая не является ни щелочью, ни кислотой, но прочным образованием из них обоих». В конце XVII в., как мы видели, Гомберг пытался установить количество различных кислот, которое необходимо для нейтрализации 1 унции поташа, т. е. до исчезновения щелочной реакции его раствора.

Однако более или менее достоверные сведения о химическом составе солей и об отношениях, в которых соединяются кислоты и основания с образованием нейтральных солей, были получены только почти через 100 лет после Гомберга. Главная заслуга в этой части принадлежит Бергману, который начиная с 1775 г. провел множество анализов солей. Такого же рода анализами занимались позднее и многие другие химики; особенно большие достижения принадлежат Вокелену, Кирвану, Ловицу, Клапроту. Но никто из них не смог установить каких-либо закономерностей в соотношениях между кислотами и основаниями в солях.

Некоторые полагали (см. ниже), что количество кислоты, необходимое для нейтрализации данного количества определенного основания (и наоборот), зависит лишь от величины химического сродства кислоты к основанию. Поэтому главная цель, стремясь к которой, они заботились о точности анализов, состояла в создании «таблиц сродства», в которых для каждого основания или кислоты составлялся ряд оснований или кислот «по степени убывающего сродства» к данному основанию или кислоте. Иначе сказать, основания или кислоты в этих рядах располагались друг за другом по убывающим количествам, которые необходимы для нейтрализации определенного количества основания (или кислоты).