Подражающие молниям
Шрифт:
В 1848 году американский медик Мэйнард обнаружил, что ксилоидин хорошо растворяется в некоторых органических жидкостях, например в смеси спирта с эфиром. При этом получались густые студнеобразные клейкие массы. Поэтому ксилоидин вскоре перекрестили в «коллоксилин» (от греческих корней «клей» и «дерево»), а раствор коллоксилина стали называть «коллодий». Высохшая пленка коллодия сохраняет большую гибкость и хорошо противостоит воде и мылу, и Мейнард предложил использовать коллодий как удобное средство для заклейки мелких порезов и ран. Скоро, новое лекарство стало продаваться во всех аптеках! Любопытно, что то же открытие и в то же время сделал французский поэт и химик-любитель с близкой по написанию фамилией — Мэйнар. Однако он не обнародовал свое изобретение, считая его, очевидно, недостойным своей поэтический
В 1850 году английский химик Фредерик Скотт-Арчер покрыл стеклянные пластинки смесью коллодия со светочувствительным составом. Так появились фотографические пластинки, почти не отличающиеся от современных.
В 1863 году американский наборщик Хьятт, пытаясь получить искусственную слоновую кость для биллиардных шаров (за это была обещана премия в десять тысяч долларов), изобрел целлулоид — обработанную особым образом смесь нитроклетчатки и камфары. Эта первая в мире пластмасса быстро завоевала все страны и континенты.
Наконец, в 1889 году Илэр де Шардонне, граф по рождению и химик по призванию, после пяти лет упорнейшей работы нашел способ получать из коллодии искусственное нитроцеллюлозное волокно — первое в мире волокно, созданное не природой, а человеком. Его способ, широко применяемый и теперь, заключался в том, что вязкий раствор нитроцеллюлозы продавливался сквозь тончайшие отверстия — фильеры, в результате чего получались нити любой заданной толщины. Так было положено начало современной промышленности синтетических волокон. Первая продукция машины Шардонне использовалась для получения нитей в электрических лампочках накаливания.
История коллодия — поучительный пример тесной химической и технологической близости взрывчатых веществ к другим продуктам. Скажем, бездымный порох — это разновидность пластмассы, своего рода целлулоид в погонах. Недаром химические заводы, производящие во время войны порох, в мирное время часто переключаются на получение пластмасс. Такие всем известные полимеры, как целлофан и нейлон, были разработаны на пороховых заводах Дюпона. Примеров взаимного влияния технологии взрывчатых и невзрывчатых веществ друг на друга можно найти довольно много. Проследить эту связь более подробно мы не имеем сейчас возможности. Важно подчеркнуть, что история взрывчатых веществ — это часть единой истории химии и химической промышленности.
Если открытие коллоксилина прошло относительно незаметно, то получение другой разновидности нитроклетчатки— пироксилина — имело шумный резонанс в научных и политических кругах. При получении пироксилина в реакцию вступает чуть большее количество азотной кислоты, следовательно, это вещество содержит больше азота и, главное, кислорода, чем коллоксилин. Когда же содержание кислорода в нитроклетчатке превышает определенный предел, она приобретает мощные взрывчатые свойства. Именно поэтому появление пироксилина так взбудоражило общественность — ведь чуть ли не впервые за тысячу лет со времени изобретения пороха открыто вещество, способное взрываться, да еще с какой силой!
Изобретатель пироксилина Христиан Фридрих Шенбейн родился в 1799 году в местечке Метцинген, относившемся тогда к Вюртембергскому королевству. Родители его были люди бедные, и, подучившись грамоте в церковной школе, четырнадцатилетний Христиан, как в сказках братьев Гримм, отправился по белу свету сам зарабатывать себе на жизнь. Сначала семь лет он был подмастерьем на химической фабрике. Эти годы юноша упорно учился, что позволило ему получить место управляющего на другом химическом заводике недалеко от университетского города Эрлангена (близ Нюрнберга). Магнетическая близость университета подействовала притягательным образом, и молодой Христиан скоро променял респектабельный цилиндр предпринимателя на студенческую фуражку. В университете он тесно сблизился с известным немецким философом Шеллингом. Знаменитого идеалиста, кумира молодых умов Германии, привлекла почтительность и набожность юноши, с восторгом слушавшего его лекции. Христиан скоро был принят семьей Шеллинга как родной сын.
После двух лет учебы в Эрлангене Шенбейн прослужил несколько месяцев учителем в гимназии, но затем отправился за границу работать и продолжать образование. Два года он провел в лабораториях Англии, затем год в Париже, где слушал лекции Ампера и Гей-Люссака. В 1829 году Шенбейн защитил в Базельском университете
Из воспоминаний современников, превозносящих «истинно немецкие» добродетели Шенбейна, вырисовывается, однако, облик не слишком для нас привлекательный. Благочестивый бюргер, член всяких местных «ратов», упрямый консерватор, убежденный идеалист — вот каков этот базельский профессор. До конца дней своих он яростно противился атомно-молекулярному учению— и не по научным соображениям, а чисто из принципа: атомная теория означала для Шенбейна материализм, а материализма поклонник Шеллинга не признавал. Да и в чисто химической сфере Шенбейн предпочитал работать по старинке. В те времена, когда после Лавуазье точное взвешивание давно уже стало законом для каждого химика, в лаборатории Шенбейна нельзя было найти ни чувствительных весов, ни хорошо калиброванных сосудов, ни точных термометров. В отличие от Лавуазье, работавшего в буквальном смысле слова скрупулезно (скрупулами тогда называли мелкие единицы веса), Шенбейн вел расчеты на глазок, обходясь целыми числами и не утруждая себя всякими там десятыми и сотыми долями.
Университет в Эрлангене одновременно с Шенбейном посещал и другой прославившийся впоследствии химик Юстус Либих, с которым нам еще не раз придется встречаться на страницах этой книги. Либих поддался было красноречию Шеллинга, но после нескольких месяцев занятий туманной философией вернулся к прерванной работе над диссертацией о гремучей ртути, принесшей двадцатилетнему юноше мировую известность. Поэтому современники и историки любили сопоставлять судьбу двух ставших знаменитыми однокашников. Но если Юстус Либих действительно стал гордостью немецкой нации, одним из величайших химиков XIX века, то Шенбейн не поднялся выше уровня рядового ученого. Он не издавал журналов, которые читал бы весь научный мир; он не создал новых отраслей науки и не произвел переворота в старых; в его лаборатории не толпились европейские знаменитости; среди его учеников не было таких звезд, как Вюрц, Зинин, Гофман, Собреро, Кекуле, Воскресенский, Шишков, Эрленмейер; одним словом, Шенбейн не был Либихом. Но этот человек вовсе не был бездарен, и мелким он выглядит только рядом с такими великанами, как Либих или Лавуазье. Шенбейн обладал незаурядным трудолюбием, живой наблюдательностью и здравым смыслом крестьянина. Эти качества позволили ему провести немало интересных исследований. По крайней мере два из них — открытие озона и получение пироксилина — настолько значительны, что имя Шенбейна останется в истории химии.
В марте 1846 года на заседании Базельского общества естествоиспытателей Шенбейн сделал доклад о получении пироксилина. Легенда повествует, что Шенбейн, работая в домашней лаборатории, разбил бутыль с азотной кислотой Вытерев лужу оказавшимся под рукой хлопчатобумажным передником жены, он повесил его сушить у печки. Через некоторое время передник с шумом взорвался. Заинтересовавшийся профессор обработал азотной кислотой хлопок и получил вещество, похожее на вату, ко превосходящее по силе взрыва порох. Оно было названо «пироксилин», что можно перевести как «взрывчатое (или огненное) дерево» (целлюлозу — сырье для пироксилина — можно получить не только из хлопка, но и из древесины). Сам Шенбейн назвал его Schiessbaumwolle—«стрелятельный хлопок», и это название так и осталось за пироксилином в немецком языке. В России пироксилин называли вначале «порохострельной бумагой» или «бумажным порохом».
Любопытная сага об открытии пироксилина не совсем верна. Факты говорят о том, что Шенбейн занимался нитрованием органических веществ вполне целеустремленно. Он был прекрасно осведомлен о работах Браконно и Пелуза и успешно повторял их. Годом раньше пироксилина он получил «взрывчатый сахар» — продукт взаимодействия обыкновенного сахара с азотной кислотой. Так что к открытию своего взрывчатого хлопка Шенбейн пришел вполне закономерно. Важнейшей заслугой немецкого ученого явилось не столько получении нового вещества, сколько обнаружение его взрывчатых свойств, которые он отразил даже в названии. Когда Шенбейн докладывал о своем открытии, с помощью изготовленного им пироксилина уже были сделаны первые выстрелы, показавшие дальнобойность и бездымность удивительного пороха.