Великие химики. В 2-х т. Т. 2
Шрифт:
Несколько недель он просматривал научную литературу и изучил почти все работы о фторе и его соединениях. Известными методами невозможно было выделить свободный фтор, электролиз тоже оказался неприменим. Только метод Дэви еще не опробован. Занятый своими исследованиями, Муассан запустил текущие дела в лаборатории Синдикальной палаты. Клиенты были недовольны, и заказы резко сократились. Но Анри мало беспокоило это, он даже был рад, так как высвобождалось больше времени для научной работы. Иногда к нему в лабораторию приходил Ландрен, помогал, обсуждал с Анри полученные результаты.
— Идея Дэви очень проста, но он не мог ее осуществить потому, что в те времена еще не был известен метод получения фторида фосфора, —
— Как ты намереваешься получить фтор? — интересовался Ландрен.
— Я разработал несколько способов, самый простой из них следующий: нагреваю в реторте смесь фторида свинца и фосфида меди. В результате получается фторид фосфора. Дэви считал, что если этот газ нагреть с кислородом, фосфор обравует окисел, а фтор выделится в свободном состоянии.
— Значит, все дело в том, чтобы найти соответствующие условия!
Муассан показал платиновую трубку с черной массой внутри.
— Буду пропускать фторид фосфора через нагретую губчатую платину. Платина легко соединяется с фосфором. Если все рассуждения верны, должен выделиться свободный фтор.
— Ты будешь проводить опыт сейчас? Разреши мне помочь тебе?
Муассан присоединил открытый конец платиновой трубки к реторте и стал нагревать ее в том месте, где находилась губчатая платина. Оба исследователя с волнением следили за ходом реакции, но газ не выделялся. Из нагретой докрасна платиновой трубки выходил только непрореагировавший фторид фосфора. Через полчаса трубка сильно изогнулась и лопнула. Часть губчатой платины рассыпалась по столу.
— Конец, — тяжело вздохнул Муассан, — опять ничего не вышло. Из платины получился фосфид платины, а вместо фтора образовался пентафторид фосфора.
— Надо повторить опыт, проверить еще раз. Может быть, свободный фтор выделялся в ходе реакции?
— Да, но, к сожалению, я не предвидел, что он может прореагировать с неразложившимся фторидом и образовать новое соединение с фосфором. — Муассан досадливо хмурился. — Жалко платиновую трубку, столько денег потрачено впустую…
Муассан провел еще целую серию опытов. Он строил предположения, отбрасывал их, затем вновь возвращался к ним. В результате долгих поисков он пришел к выводу, что высокая температура, при которой проводились эксперименты, была причиной всех его неудач. Фтор исключительно активен, а с повышением температуры его активность еще больше возрастает. Даже если он и выделялся в ходе реакции в свободном состоянии, то сразу же соединялся с любым веществом. Очевидно, следовало проводить реакцию при комнатной температуре или, что еще лучше, с охлаждением. Электролиз представлялся единственной возможностью. А что, если подвергнуть электролизу какой-нибудь жидкий фторид, например фторид мышьяка? Эта идея казалась перспективной. Муассан достал необходимые реактивы и приступил к получению фторида мышьяка, вещества очень ядовитого. И тут новая трудность — оказалось, что фторид мышьяка не проводит электрический ток. При следующем опыте Муассан добавил к фториду мышьяка немного фторида калия. Полученная смесь хорошо проводила электрический ток, но возникли новые препятствия — через несколько минут после начала реакции катод покрывался слоем выделяющегося мышьяка, и ток прекращался.
От усталости Муассан с трудом держался на ногах. Он выключил батарею и буквально рухнул в кресло. Сильно болело сердце, дышать было трудно, лицо пожелтело, под глазами появились черные круги. «Это действие мышьяка, — думал Муассан, — боюсь, что этот вариант придется отбросить».
Леони была сильно обеспокоена состоянием здоровья мужа. Он непомерно перегружал себя работой и к тому же постоянно подвергался опасности отравления.
— Так больше нельзя, — сердилась она. — Я позову врача, и он сразу же уложит тебя на месяц в постель.
— Ты ведь знаешь, что я не могу сейчас позволить
— Можешь! Нельзя же каждый день отравлять себя. Мне ты запретил подходить к лаборатории, а сам ничего не хочешь слушать.
— Я запретил тебе из-за ребенка, дорогая. Он должен родиться здоровым.
Муассан продолжал свои опыты. Теперь он работал с фтористым водородом. Этот удушливый газ при охлаждении легко» превращался в бесцветную жидкость. Безводный фтористый водород не проводил электрический ток, поэтому Муассану пришлось добавить к нему фторид калия. Полученную смесь он поместил в U-образную платиновую трубку и пропустил ток. Вскоре на катоде появились пузырьки водорода. На аноде газ не выделялся. Около часа протекал электролиз, все это время выделялся водород, но фтора не было и следов.
«Может быть, Ландрен прав, и фтор вообще не существует в свободном состоянии?» — удрученно размышлял Анри, разбирая установку. Он снял пробку, закрывающую анодный отсек, вынул электрод и не поверил своим глазам. Пробка была покрыта слоем белого порошкообразного вещества. «Да ведь, она разъедена! Фтор все-таки выделился и прореагировал со стеклом!» Это открытие окрылило Муассана. Значит, надо заменить стеклянные детали таким материалом, который не реагирует с фтором. Может быть, опять попробовать флюорит? Еще Дэви писал, что получение фтора надо проводить в сосудах из флюорита.
Обработка минерала шла очень медленно: Порой Анри совсем падал Духом, но другого выхода не было, и он продолжая работать. Прошло несколько дней, пока бесформенные куски породы приобрели нужную форму. Прибор бил: готов. Муассан погрузил U-образную платиновую трубку со смесью жидкого фтористого водорода и фторида калия в охлаждающую смесь и, когда температура понизилась до — 50°С, начал пропускать ток [254] . Через мгновение из анодного пространства стали вытекать первые струйки фтора.
254
Фтор был получен Муассаном при — 23°С (Moissan H. Le Fluor. — Paris: Libraire Armand Colin, 1914).
Наконец-то непокорный фтор получен!
От волнения и радости Муассан просто потерял голову, ему захотелось выбежать па улицу и кричать: «Фтор! Фтор!» Это произошло 26 июня 1886 года.
В лаборатории, где Муассан проводил свои опыты с фтором, начал появляться резкий удушливый запах, напоминающий запах хлора. Нужно было немедленно собрать газ и изучить его свойства. Это требовало огромных усилий и экспериментаторского мастерства. Действительно, фтор проявлял уникальную активность. С водой он реагировал мгновенно, выделяя озон. Вытеснял хлор из хлорида калия, воспламенял кремний [255] .
255
He только вода, но и такие негорючие материалы, как асбест в кирпич, загораются в струе фтора. Бром, иод, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, сурьма, кремний и древесный уголь самопроизвольно воспламеняются во фторе уже при обычной температуре, а при нагревании реагируют в благородные металлы.
Этих первых наблюдений было вполне достаточно, чтобы послать сообщение в Академию наук.
Через два дня профессор Анри Жюль Дебре прочел сообщение Анри Муассана о первом успешном получении свободного фтора. Новость была сенсационной, но Дебре усомнился в аккуратности опыта. Ведь исследователь так молод, и, увлекшись, он мог ошибочно принять за фтор какой-нибудь другой газ. В таких случаях по старой традиции назначалась комиссия, в присутствии которой экспериментатор должен был повторить опыт.