Революция в воздухе. Лавуазье. Современная химия
Шрифт:
[...] Сохранять только факты, которые являются истинными данными Природы и которые не могут обманывать; [...] искать истину только в череде опытов и наблюдений.
Антуан де Лавуазье
В 1778 году Лавуазье вынужден был много разъезжать, инспектируя работу заводов по производству пороха и источников селитры. Во время таких путешествий ему на глаза попадалось множество имений, и в одном из них, расположенном во Фрешине, возле Блуа, Антуан решил осуществить свой самый честолюбивый эксперимент по изучению методов улучшения животноводства и сельского
Учитывая это новое занятие, в 1778 году, когда Лавуазье купил имение во Фрешине, он представил в Академию наук только один отчет, связанный с изучением горения: описание состава «фиксируемого воздуха», открытого Блэком несколькими десятилетиями ранее и выделенного Пристли и другими учеными. Лавуазье неопровержимо заключил: раз извести (МО) состоят из металла (М) и удобовдыхаемого воздуха (О) и при нагревании извести с углем (С) они образуют металл и «фиксируемый воздух», то этот последний состоит из удобовдыхаемого воздуха и угля.
Более точно:
МО (твердое вещество) + С (твердое вещество) <->
<-> М (твердое вещество) + СO2 (газ).
В ноябре 1779 года творческий гений Лавуазье развернулся в сторону лингвистики: он создал новое слово. Снова проанализировав результаты своего опыта, он обнаружил воздух, который образовывал все кислоты — кислоту серы, фосфора, угля и азота. Лавуазье решил придумать ему название, которое говорило бы о его способности образовывать кислоты. В итоге появилось слово «оксиген», состоящее из двух греческих корней: («кислота») и («рождаю»). Таким образом, оно означало «порождающий кислоту»[1 В русском языке используется слово «кислород», появившееся как калька термина «оксиген» (Примеч. ред.).].
В отличие от Пристли и Шееле, Лавуазье не работал с «соляной кислотой», также известной под названием «кислоты соли», морской кислоты или HCI по номенклатуре Лавуазье (Шееле использовал ее для получения хлора). Из-за этого он совершил ошибку при выборе названия для чистого воздуха: HCI доказывала, что его идея была ошибочна, так как, согласно ей, кислород необходим для образования кислоты. Но ошибка осталась без последствий: вскоре слово «оксиген» утвердилось во всех языках, на которых говорила наука. С этого момента не только химия, но и сама жизнь не могли обходиться без кислорода.
Существует несколько современных работ, которые проясняют происхождение данного понятия. Одна из них — театральная пьеса «Кислород» (2001) химиков Карла Джерасси и Роалда Хофмана, в которой рассказывается о полемике по поводу открытия кислорода, приписываемого Пристли, Лавуазье и Шееле.
Вскоре после смелого предложения слова «оксиген», гениальность которого со временем станет очевидной, в жизни Антуана произошло еще одно событие, на этот раз печальное. В 1781 году умерла его тетя Констанция Пунктис, женщина, заботившаяся о нем после смерти матери. О горе Лавуазье свидетельствует его письмо Бенджамину Франклину:
«Причина, оправдывающая мое опоздание, — такого рода, что, уверен, заслужит Вашего прощения. Я имел несчастие потерять свою тетю, которая стала мне второй матерью и к которой я был нежно привязан. Это грустное событие полностью поглотило меня, и я отложил многие дела».
Лавуазье, будучи членом Академии наук, участвовал в работе порядка сотни комиссий и занимался самыми разными вопросами. Так, в конце 1783 года он изучал аэростаты братьев Монгольфье, сконструированные ими из большого куска
Второй — с бараном, петухом и уткой — был произведен над двором Версаля в присутствии сотен тысяч зрителей, среди которых находились король Людовик XVI и королева Мария-Антуанетта. Но самый важный полет состоялся позднее:
21 ноября 1783 года Франсуа Пилатр де Розье и Франсуа Д’Арланд первыми в истории человечества поднялись в небо на воздушном шаре.
Комиссия Академии в декабре составила отчет, содержавший рекомендации по конструкции аэростата и используемым материалам, а также по наполнявшему его газу (которым мог быть водород, поскольку он намного легче воздуха и не нуждается в нагревании) и по корзине для пассажиров. Пилатр де Розье осуществил еще несколько полетов на все более длинные расстояния и на большей высоте. Он погиб при попытке пересечь Ла Манш в июне 1785 года и стал, таким образом, первой жертвой воздушной катастрофы.
Первый полет людей на воздушном шаре, который совершили Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Д’Арланд 21 ноября 1783.
Мы видим один из редких случаев, когда в своих более чем многочисленных документах ученый говорит о чувствах. Но, как и после смерти отца, Антуан не мог надолго позабыть обо всем и оплакивать свою потерю. Хотя основы новой теории горения были заложены, она должна была быть принята научным сообществом. Только сам Лавуазье мог осуществить эту задачу — благодаря уже не своим лабораторным опытам, а докладам в Академии наук. В 1783 году он послал туда свой труд «Размышления о флогистоне» (опубликованный в следующем году), в котором рассматривал предыдущий опыт других ученых и подводил итог собственным исследованиям процесса горения. В данной работе Лавуазье выступил в качестве историка, который очень тщательно, как, впрочем, и всегда, описал все предыдущие проведенные опыты и используемые для объяснения этих опытов теории, вне зависимости от того, был он лично с ними согласен или нет, о чем он уважительно уведомлял читателя. Только однажды Лавуазье позволил себе иронию:
«Химики превратили флогистон в общее начало, которое не имело четкого определения, а следовательно, подходило для любого объяснения, в которое его нужно было включить: это начало то имело вес, то не имело; то представляло собой свободный огонь, то огонь, соединяющийся с земными элементами; то флогистон проникал через поры сосудов, то сосуды были для него непроницаемыми... Истинный Протей, меняющий форму каждое мгновение».
В конце Лавуазье сформулировал цель своего труда:
«[...] все явления горения и обжигания гораздо проще и легче объясняются без флогистона, нежели при помощи него. Я не жду, что мои идеи будут приняты сразу же; человеческий разум устроен так, что те, у кого была своя устоявшаяся точка зрения на устройство Природы, с трудом обращаются к новым идеям; поэтому только время подтвердит или опровергнет изложенное мной мнение; пока же я с огромным удовлетворением вижу, что молодые люди приступают к Науке без предубеждений, что математики и физики основываются отныне на химических истинах и больше не верят во флогистон...»